浅析软土地基中载体桩的施工技术

张楠楠

【摘 要】载体桩是一种全新的施工技术，它改变了传统的地基基础处理观念，选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象。从而由内向外形成干硬性混凝土、填充料和挤密土体形成的载体，使桩端土体得到最优的密实，将上部荷载有效传递给下面的持力土层，达到提高承载力的目的。本文阐述了载体桩的特点以及软土地基的一般处理办法，对软土地基项目中载体桩施工的注意事项进行了探讨分析。

【关键词】载体桩；特点；软土地基；处理方法；注意事项

一、载体桩的特点

1、复合载体夯扩桩中的复合载体的形成过程是填充料受到高压夯击，强力压实挤密及土体受到强挤密加固的过程。现场试验表明，复合载体夯扩桩的承载能力要比同等条件下的普通灌注桩的承载能力高3～5倍，其承载能力高的主要原因有：（1）通过夯击把夯扩桩周围的土体挤密加固，所有桩的挤密区土体受到很大夯击后，其能量缓慢释放。向周围影响区土体施加侧向压力，使得周围土体得到有效挤密加固，压缩模量显著提高；（2）通过控制细长锤锤出护筒的深度及最后三击贯入度来控制夯扩体的体积（三击贯入度指被填充料被夯实不再填料时，再连续夯击3次后的锤的下沉量）扩大了桩端的承载面积，可以在同一持力层调节基桩竖向承载力的大小提高了桩端承载力

2、复合载体夯扩桩的工程特点。复合载体夯扩桩技术的主要优点有6个方面：（1）扩底效果好，单桩承载力高，为相同桩长、桩径灌注桩承载力的3～5倍；（2）除了可以通过控制细长锤锤出护筒的深度和三击贯入度来控制控制夯扩体的体积和桩端土体的挤密程度，达到提高单桩承载力的目的；（3）成桩速度很快，施工周期短（每机组台班可完成15～20根桩），噪音低（L≤ 60dB），振感小（等于和小于0.06g），不需排污，不形成公害，可以消纳大量建筑垃圾，造价低。（4）对于建造在浅层软弱地基上的多层建筑，可直接做墙下条形桩基，而且其夯扩体填料可以利用碎砖，碎石等建筑垃圾，从而减少了地基土的开挖量和钢筋混凝土的用料，使基础造价大大降低；（5）不仅适用于不富含大块建筑垃圾的人工填土地基，而且适应一般粘性土软弱地基及湿陷性黄土地基，尤其是对于浅部土层较好，表层杂填土较厚时的地基处理优势更为明显；不仅适用于工业与民用建筑地基处理，而且也适用于民房改造，多层住宅，市政工程，道路工程，桥梁工程的地基加固处理；（6）当桩身比较短，桩侧承载力占总承载力的比例较小时，在桩身混凝土施工前即可利用其本身的设备～细长锤来代替混凝土桩身作为传力杆估测单桩承载力，既省去了混凝土桩身浇注和养护的监测时间，也缩短了施工周期。

二、软土地基的一般处理办法

软土主要指的是由于水的流动而形成的沉积，在沉积中的主要物质是黏粒和某些微生物进行作用而形成的灰色沉积物。所以，软土所呈现的状态是软塑或者流塑的，构成物质以淤泥类的土为主。然而，对软土地基进行处理的方法有很多，下面对一些软土地基的处理方法进行简要介绍。（1）换填砂垫层法。这种方法是对软土地基进行最简单的一种处理方法。因为软土地基的面积都较小，同时由淤泥的土层又很薄，可以通过更换填砂的方式进行淤泥的排除。然后将软土地基进行分层换填砂，再用人工或者机械设备进行压实紧密处理。采用换填砂的作用是增加软土地基所承载的重量。而垫层则是为了将软土地基中的水分排除。此外，选择使用砂质土壤则是因为砂土较为粗糙，尤其是中粗砂，而且砂土中的含泥量也较低，如果较高要对它进行处理，保持在15%以内。在使用砂土进行填筑前，要先测量垫层的边线的长度，边线的宽度也要为地基的沉降流出范围，测量结果要保证准确，为以下步骤做基础。然后用水将垫层进行填实。（2）桩体挤密的方法。使用这种方法是向软土地基中存在的孔洞进行填筑，而填筑的物质一般选用砂，石头等粗颗粒的材料做成的较宽的桩体。运用横向挤密的方式将地基中存在的空隙缩小。进而提高软土地基承载重力的能力。（3）震动固结法。这种方法在20世纪中期开始运用，它与其他软土地基处理方法相比更为经济和方便。所以，这种方法在国内外的工程建设中被广泛应用。这种方法利用了通过重力加速度而使物体重力增加的理论，将重锤提高到一定的高度然后让它呈自由落体运动，对地基进行夯实。用这种方法来处理软土地基可以获得以上两种方法的效果。但是这种方法在不同物质的软土地基所获取的效果是不同的，一般来说在粘土和半饱和土的含有量较低的软土地基比较适用。（4）排水固定法。排水固定法利用了很多方法再软土地基中凿出很多的排水通道。通过在软土地基的周边设置横竖交叉的排水管道来排除地基所含水分来加固地基的边界。在运用逐级加压的方法，将地基中残余的水分利用加载重物的重量向外挤压，降低软土地基中的空隙中水的含量，以这种方法来加固地基。

三、软土地基项目中载体桩施工的注意事项

因为载体桩与软土地基所具有的独特的特征，使得载体桩在软土地基项目中的施工有以下注意事项：

1、对载体桩进行三击贯入度的控制，保证软土地基的承载度。三击贯入度作为载体桩的控制指标，它可以反映出载体桩的质量。所以，要对载体桩施工时的三击贯入度进行严格监督。施工时要遵循以下四个规则。第一是重锤的质量要控制在3.5吨，第二是重锤的下落高度要高于六米，以免夯实度不足。第三是对其进行测量的时候要保证数据的准确性。第四就是要选取专业人员对这一工序进行测试和监管。此外，三击贯入度的深度一般在3米至5米之间，但是在实际的工程建设中都是选用2米作为载体桩的设计高度。

2、填充材料的选取。这里的填充材料指的是软土地基和载体桩两部分的填充材料。因为软土地基的构成主要是淤泥等物质，所以为了保证软土地基能够承载所需要承载的重量，要将软土地基中存在的多余的水分全部排出，要选择较粗的土质进行垫层填充，最佳物质是拆房的废物，如碎砖，碎石块等物质，宽的空隙才有利于水的排出。而对于载体桩填充材料的选择就是对灌注混凝土的选择。

3、载体桩在软土地基中的高度要适当。因为软土地基的承载能力较其他类的地基弱，所以，因为载体桩与其他桩体的施工工艺的不同而决定了载体桩比其他桩体具有更好的密实度，在软土地基上进行施工要保证桩体进入地基，才能够提高整体的稳定性。但是，在软土地基中的深度也要有所限制，只要保证载体桩的桩端在地基内即可。

4、载体桩在施工的过程中，会对周边的填充材料造成影响，由于重力的作用使得它们变成碎的颗粒，然后在进入周围的空隙中。同时，因为重锤的重力作用也会让周边的材料相互摩擦而联系的更加紧密。但是，因为软土地基中含有水分，所以土粒之间的摩擦力较低，所以，在软土地基中，要根据地基周边的土的性质来确定填充料和載体桩之间的距离。而根据实践经验，载体桩的距离一般控制在300至500米之间，如果用粘土作为加固层，则最小的距离减小为2米，如果用砂土作为加固层，则最小距离为1.6米。

结束语

载体桩是一种工程建设项目中常用的新型桩体，而软土地基因为与其他类的地基的构成成分有所不同，所以在软土地基项目中运用载体桩有一些注意事项。上述就载体桩在软土地基项目中应注意的事项进行了分析，只有对这些问题进行严格控制，才能够保证整个工程的质量。

参考文献

[1]韦勇 载体桩在粉质黏土地基处理中的应用[J] 城市建设理论研究2011（31）

[2]徐俊海 载体桩施工质量控制[J] 华东科技2012（2）