李刚
（青海省高等级公路建设管理局）
【摘 要】本文以德香高速公路项目为依托，通过分析评价砾石桩处理前后地震液化等级的变化，对砾石桩的地震液化地基处理效果进行了研究，为青海的地震液化地基处理积累了有益的经验。
【关键词】砾石桩；德香高速；地震液化评价；处理效果
1．前言
国内外就地震液化地基处理技术已有广泛研究，但限于区域环境条件，工程地质条件等差别，处理措施各不相同[1]。青海省地处青藏高原，其自然环境、地质条件等当属独一无二。砾石桩作为一种地震液化地基的有效处理方法[2-4]，在青海省的应用与研究相对较少。本文以位于柴达木盆地东部的德香高速公路项目为依托，开展了砾石桩对地震液化地基处理效果的试验研究，取得了较好的处理效果。
2．砾石桩加固机理
砾石桩，是一种新的软土地基的处理方法，通过成桩过程中对周围砂土、粉土层的挤密、振密作用和靠砾石的压入获得加固效果，使砂土、粉土地基的密实度增加；同时设置的挤密桩增强体，本身又是一个良好的排水通道，它的存在不仅有利于砂土、粉土地基中超孔隙水压力的消散，有效地增强土体的抗液化能力，而且在荷载的作用下，挤密桩增强体又与砂土、粉土地基共同承担荷载作用，即形成砾石挤密桩复合地基，可有效提高地基土承载力，减少变形和增强抗液化性。
3．工程地质条件与地震液化评价
3.1 工程地质条件
德香高速公路起点为德令哈市，终点为都兰县香日德镇，主线建设里程157km。项目所经过区域为低山微丘及平原，海拔在2800~3100米之间，以荒漠、戈壁、盐碱沼泽及水草地为主。
项目沿线地质条件复杂，特殊路基广泛分布。部分路段存在地震液化现象，多分布于山间盆地之间与河流两岸滩地，地表易积水，地层岩性以粉细砂为主，结构呈松散状，力学性能差。而项目所在区域场地地震动反应谱特征周期为0.45s，地震基本烈度为Ⅶ度，属地震活动强烈地区，在地震作用下极易发生地基液化。
3.2 地震液化评价
根据《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）7.11.8条所给出的采用标准贯入试验判别法[5]，试验段地基液化等级为中等液化-严重液化水平（表-1）。其中K62+150～K62+700和K63+750～K66+500段判定为中等液化路段，K63+050～K63+750段判定为严重液化路段。设计文件给出的处置方案为：中等液化路段地基采用强夯置换进行加密处理，液化严重路段，地基采用振动沉管砾石桩处理。本文主要针对采用砾石桩处理的严重液化路段开展研究。
4．砾石桩试验段实施方案
为了确定合理的砾石桩设计及施工参数，根据现场情况和地质条件，选取德香高速公路DXTJ-03合同段K63+350- K63+400段为试验区域，试验段全长50m。所需主要机械设备包括振动沉管桩机、推土机、自卸车和手推车及检测设备。主要施工流程为：施工准备→铺设砂砾垫层、整平→放样定位→桩机就位→沉管→投料→拔管→反插、挤密→重复投料挤密→重复投料挤密→成桩。砾石桩孔按等边三角形布置，桩间距150cm，桩径50cm（图-2），桩长8m。施工顺序采用依次隔排隔桩跳打。
5．砾石桩处理效果分析
如何对砾石桩处理效果进行检测，目前主要有标准贯入试验、重型动力触探试验[6]、瞬态瑞利波法[7]等。本文采用工程中被采用最多的标准贯入试验检测加固土的密实情况，以检验砾石桩的地震液化处理效果。地震液化等级判别仍采用《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）7.11.8条所给出的标准贯入试验判别法[5]进行判别。
表-2为依据标准贯入试验结果的地震液化等级判别对比分析，可以发现：
（1）经过砾石桩的加固处理，土层的标贯击数相比处置之前明显提高，最大提升了3~4倍，说明土层的密实度增大，土的密实情况得到了明显改善。
（2）地震液化等级判别结果表明土层的原严重液化的土层变为不液化土层。
6．结论
本文砾石桩试验段的试验结果表明，经过砾石桩的处理，液化土层的密实情况得到明显改善，地震液化等级判别结果也表明土层由严重液化变为不液化土层。试验结果表明砾石桩处理地震液化地基在青海地区是适用的，而且处理效果较好，值得在全省范围了内进行推广应用。
参考文献：
[1]刘松玉，朱志铎，方磊等，高速公路液化地基处理原则与方法[J].岩土工程学报,2001(2):135-138
[2]何方讷，振冲碎石桩复合地基 [M].北京:人民交通出版社,2001,5
[3]JGJ 79-2002 , 建筑地基处理技术规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社
[4]邱钰，黄卫，刘松玉，干振碎石桩处理高速公路液化地基效果分析[J]. 公路交通科技，2000，17（04）:19-21,28
[5]JTG C20-2011 , 公路工程地质勘察规范[S]. 北京：人民交通出版社
[6]张千管，碎石桩处理软土路基的应用研究[D]. 西安：长安大学硕士论文，2012
[7]缪林昌，邱钰，SASW法在基础工程和路基工程中的应用研究[J]. 岩土力学，2004，17（01）: 149-152
论文作者:李刚
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/10
标签：砾石论文; 地基论文; 土层论文; 效果论文; 密实论文; 砂土论文; 路段论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;