摘要：针对某工程高填方地基处理中拟采用的碎石桩法进行了试验研究，在工程试验段中分析了碎石桩的试验指标，提出了施工要求，对指导实际工程施工具有重要意义。
关键词：地基,试验,碎石桩
某工程的填方处于山间沟谷，最大填方高度近10m，谷内的软弱覆盖土层中间厚、两侧薄，中间厚度最大深度达到8m，在不做处理的情况下原土基的中心最大沉降达到40.8cm，因此必须对其进行特殊处理。根据设计要求，采用碎石桩加强夯法对原地基进行处理，本文对该工程中碎石桩法在地基处理中的应用进行试验分析。
1 试验参数及施工程序
根据设计要求，原地基处理方法采用碎石桩加3000kN×m置换强夯，所采用的施工方法、施工参数，是以地基处理后的各项技术指标满足规范、设计技术要求为原则，力求做到重点区域重点处理，一般区域一般处理，使本试验段试验所选择施工方法、施工参数，能达到质量好、工期快、投资少的目的。为此，地基试验段中碎石桩所采用的施工参数、施工顺序如下。
1.1试验参数
表1 碎石桩设计参数
1.2施工程序
场地清理→测量场地标高→进行碎石桩施工(场地较软机械无法施工时，在原地面垫一定厚度的填料)→采用小于80cm粒径的块碎石填筑至设计标高→场地平整并测量填筑后的层面标高→夯点放线→单点夯试验→夯机就位开夯(主夯)→夯后场地平整→冲压(满夯)→测量夯后标高→地基检测→强夯施工质量验收→进入下一道施工工序。
2 碎石桩试验
2.1桩体试验
碎石桩成桩采用锤击沉管的方法进行成孔，成孔过程中记录每延米进尺的锤击数，成孔后在桩管内灌入碎石，在达到预定碎石贯入量后，按一定速度拔起桩管，完成成桩过程。按要求的施工顺序，并根据孔隙水压力变化情况控制施工速度，逐点成桩，在试验小区成桩作业完成后进行检测。
2.1.1动力触探试验
对碎石桩体，采用重型动力触探，每贯入10cm记击数。下表为每延米中每贯入10cm击数平均值。
在进行碎石桩动力触探的桩点，进行了开挖观测，观测发现碎石桩体连续，成桩效果较好，无断桩缩桩现象。动力触探击数均匀连续，随桩深增加触探击数逐渐增加，说明了对此类地层采用这种成桩方法是可行的，并且动力触探试验在一定程度上可反应碎石桩体的连续性。
2.1.2桩体载荷试验
对桩体的载荷试验采用承载板法测试。载荷试验所用承载板为0.5m2的圆形承载板(由于碎石桩径小于承载板直径，桩体载荷试验反应的是碎石桩及周围一定范围土体的共同作用效果)，采用相对稳定法进行试验。
图1 桩体载荷试验成果图
根据相对沉降控制法，由载荷试验曲线综合分析确定碎石桩体的承载力为120kPa。对于桩体的承载力较小，我们做以下分析：打碎石桩所采用的工艺为挤密成孔灌石，对于上部1～2m范围内的桩体碎石还处于散体状态，而载荷试验的影响范围亦为上部2m范围，因此，造成载荷试验结果偏小。从另一方面来说，在打完碎石桩后，对于原土地基进行强夯是非常必要的。
2.2桩间土试验
在碎石桩施工结束后，对桩间土进行了标准贯入试验，使用的标贯锤重为63.5kg，记录每贯入30cm的锤击数。取其有代表性数据并结合相邻位置的原状土标贯试验数据绘制了碎石桩前后标贯击数与深度关系对比曲线。取样测试干密度并进行了处理前后的对比试验，强夯前后干密度资料对比曲线。取样测试孔隙比并进行了处理前后的对比试验，碎石桩前后孔隙比资料对比曲线。取样对压缩模量进行了处理前后的对比试验，碎石桩前后压缩模量对比曲线。
碎石桩处理后，1.0m以下标贯击数都有所增加。碎石桩处理后，1.50m以下干密度增加，而1.50 m以上干密度则是降低。分析其原因：在施打碎石桩的过程中对桩间土有挤密的作用，但对于表层1～2m以上的范围，由于挤压作用造成一定的隆起，使得此范围内的土层干密度反而偏低。碎石桩处理后，2.0m以下孔隙比降低，而2.0 m以上孔隙比反而增大。分析其原因与干密度资料对比的原因是一致的，孔隙比与干密度在碎石桩前后变化的一致性得到了相互印证。碎石桩处理后，1.50m～2.0m以下压缩模量有一定的提高，而1.50 m～2.0m以上压缩模量则是降低。分析其原因与干密度、孔隙比资料对比的原因是一致的。
对桩间土的载荷试验采用承载板法测试。载荷试验所用承载板为0.5m2的圆形承载板，采用相对稳定法进行试验。
根据相对沉降控制法，由载荷试验曲线综合分析确定桩间土的承载力为110kPa。对于桩间土的承载力比原土基降低，我们分析其原因是与干密度、孔隙比、压缩模量的变化是一致的，而载荷试验的影响范围亦为上部2m范围内，因此，造成载荷试验结果偏小。
3 结论
综上分析，桩间土的标贯试验、干密度、孔隙比、压缩模量、载荷试验，我们得出：在碎石桩施工完后，表部1.0～2.0m以上范围的土层的物理力学性质变差，而1.0～2.0m以下的土层物理力学性质有所加强。其原因是：表部1.0～2.0m以上的范围的土层，由于施打碎石桩的挤压作用造成一定的隆起，使得此范围内的土层物理力学性质变差，从另一方面来说，在碎石桩施工完成后，对其进行强夯处理是非常必要的。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部，(JGJ79-2002)，建筑地基处理技术规范[S]，北京：建筑工业出版社，2002
[2]中华人民共和国交通部，(JTJ033-95)，公路路基施工技术规范[S]，北京：人民交通出版社，1995
[3]地基处理手册编写委员会，地基处理手册[M]，北京：建筑工业出版社，2000
