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按照施工方法不同,碎石桩一般可以分为:振冲碎石桩、干振挤密碎石桩、沉管碎石桩、沉管夯扩碎石桩和袋装碎石桩等。通常认为碎石桩复合地基具有以5种效用:桩体效用、垫层效用、排水效用、挤密效用和加筋效用,上述五种效用使碎石桩复合地基在提高地基承载力,改善地基的变形特性,减小建筑物在荷载作用下可能发生的沉降和不均匀沉降,改善地基抗液化性能等方面具有较大的潜力和灵活性。就笔者所研究和从事的工程而言,作为一种新型的碎石桩,在干振挤密碎石桩和沉管夯扩碎石桩的基础上,还增加了第六种效用,即抗拔防浮效用。从理论上看,干振挤密碎石(抗拔防浮)桩是锚杆和碎石桩作用的叠加。
为取得干振挤密碎石(抗拔防浮)桩应用的试验资料,笔者曾经分别于2000年3月及2001年1月在盐田污水厂场地内进行了干振挤密碎石(抗拔防浮)桩小区域处理试验,并分别进行了复合地基荷载试验和抗拔碎石桩的抗拔试验,根据试验结果,干振挤密碎石(抗拔防浮)桩能有效提高地基承载力,承载力标准值达到329kPa,大于原夯扩桩方案换算后的承载力150kPa,并且还能满足构筑物的抗浮力要求,2Ф25配筋的碎石极限抗拔承载力标准值能达到单桩433kPa。按《建筑桩基技术规范》规定,其抗拔承载力设计值R=433/1.7=254kN>200kN;同时碎石桩消除了细砂层的液化问题。从技术角度分析,干振挤密碎石(抗拔防浮)桩是一种可行的地基处理方法。从经济角度分析,干振挤密碎石(抗拔防浮)桩比原设计方案的混凝土夯扩桩及碎石桩加锚杆的处理方法经济,MSBR3#池Ф450混凝土夯扩灌注桩工程造价为430.7万元,干振挤密碎石(抗拔防浮)桩造价为345.8万元,比混凝土夯扩桩节省造价约20%,而碎石桩加锚杆的工程造价为1056.2万元。本文结合深圳市盐田污水厂采用干振挤密碎石(抗拔防浮)桩加固地基的新技术,为进一步了解干振挤密碎石(抗拔防浮)桩的工程性状,结合现场监测,开展研究,以较为全面地评价其加固效果和抗拔性能,为以后的推广应用提供第一手资料和理论依据。
笔者从以下几方面对深圳市盐田污水处理厂干振挤密碎石(抗拔防浮)桩地基工程性状进行了深入的分析与研究,全面评价了其加固及抗拔的工程效果及经济技术指标:(1)干振挤密碎石(抗拔防浮)桩的承载力计算分析;(2)干振挤密碎石(抗拔防浮)桩地基的沉降分析;(3)干振挤密碎石(抗拔防浮)桩复合地基的固结计算;(4)干振挤密碎石(抗拨防浮)桩抗液化分析;(5)抗拔防浮碎石桩抗拔承载力及其钢筋的受压屈服;(6)碎石桩复合地基中土压力计算与分析;(7)干振挤密碎石(抗拔防浮)桩的经济技术分析。