蒋敏敏 王惠芬 韩尚宇

(1.河南工业大学土木建筑学院，河南郑州 450001;2.南昌航空大学土木建筑学院，江西南昌 330000)

0 引言

碎石桩是一种应用较早的地基处理方法，1976年后开始在我国广泛应用，用于处理易液化土层和软土地基。碎石桩按施工方法分主要有振冲法、干法和沉管法等几种，其中振冲法使用较普遍。碎石桩复合地基在地基中形成碎石墩柱，一方面会对地基土体产生挤密的作用，同时碎石桩体置换了承载力较低的地基土体，并且由于碎石桩体孔隙较大，具有较好的排水通道，因此固结排水作用明显。因此碎石桩体的加固作用主要包括:挤密、置换和固结作用。

1 挤密效应

振冲法使得周围土体液化，颗粒重新排列分布，振冲后周围土体密实度得到提高，在桩周依次产生流态区、过渡区、挤密区和弹性区。流态区强度最小，再投入碎石桩体材料，流态区和过渡区等周围土体得到挤压密实，强度提高，因此振冲后整个碎石桩体周围地基的土体均得到挤密。沉管法的挤密效应明显，通过桩管挤压周围地基土体，使得桩周土体向外扩散，再在桩管中填入碎石料，桩周土体的孔隙比降低、密实度提高。沉管法的挤密效应可使用圆孔扩张理论分析，桩周依次产生塑性区和弹性区。桩周塑性挤密区的半径可表示为:

式中:r0——桩管半径;

E——土体弹性模量;

v——土体泊松比;

cu——土体强度。

地基土体发生挤密后桩周土体承载力得到提高，抗液化性能得到增强。

2 置换效应

碎石桩复合地基在地基内形成碎石桩体，碎石桩体的模量、强度和承载力均高于地基土体，所形成的复合地基承载力比天然地基有较大的增强，沉降量也大大地减小，提高了地基的稳定性。……