专利名称：用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的路基施工方法。
背景技术：
长期以来，国内外关于多年冻土路基稳定和病害治理的研究一直在持续，通过广大专家、学者的努力取得了丰硕的成果，理论技术水平有了很大提高，在实践和生产应用方面也积累了丰富的经验。通过对我省的多年冻土勘察和一些相关课题的试验研究，了解到保护路基下的岛状多年冻土是非常困难的，而多年冻土地基的融沉和稳定又需要很长的时间，若对多年冻土不进行处理，在公路的运营过程中势必会产生病害或潜在一定的不稳定因素，因此，探求有效防治冻土病害并且经济合理的多年冻土地基处理方案是十分必要的。
发明内容
本发明目的是结合黑龙江省多年冻土特征及其病害机理，参考软基处理方案的加固机理和适用范围，借鉴碎石桩、碎石挤密桩、夯实水泥土桩、柱锤冲扩桩等常用的软弱地基处理方案，针对不同多年冻土路段地基进行加固处理。本发明采用冲击或回转钻进成孔、夯实成桩的碎石桩，对退化严重的岛状多年冻土地基进行促融加固处理。本发明的目的是这样实现的
一种用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其组成包括准备工作施工放线、定桩位、试机、级配碎石、换填砂碌O. 5m ;桩机就位；重锤夯击成孔，冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料，每次填料量为O. 06m3 O.1Om3, 50cm 80cm高；填料后提升重锤，第一次大能量夯击，夯实或振密，再向孔内填料；第二次将重锤提升一定高度，测量重锤贯入变形，贯入变形控制在15cm以内；夯实或振密，重复前一步成桩至地表，夯至地面时应采取低落距锤夯击，以地面隆起不超过15cm。所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的施工准备包括
a)级配碎石碎石，粒径一般5-20mm，级配良好，含泥量不大于5%，准备施工机械，所述的施工机械为能够达到设计孔深且成孔质量和效率较高的成孔成桩机械，包括柴油打桩机或电动落锤打桩机或振动打桩机或螺旋钻钻机；
b)按设计要求做好场地平整压实工作，清理地上障碍物，雨季施工时，应有排水措施；
c)复测路基中线，定出控制粧和各粧孔的中心点；
d)进行试成孔试验，以确定施工最终参数。所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料的工艺包括
a)钻进成孔应从外围或两侧向中间进行；在横坡地段应向坡顶方向进行；
b)冲击成桩法利用电动落锤打桩机或柴油打桩机冲击并采用套管跟进成孔，向桩管内灌入级配碎石，第一次填料高度不大于lm，然后拔出一定长度的桩管，拔管时应保证桩管内填料长度为30 50cm，充分夯实或振密，夯填度不得大于O. 9，一般夯击次数3 4次，逐次填料、拔管、夯实直至地表，形成碎石桩。
所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的夯实或振密，再向孔内填料夯实或振密的夯扩挤密碎石桩施工方案采用重锤等能量、等变形夯扩挤密碎石桩施工，使桩间土得到有效加固挤密并达到均匀，桩体本身横向和竖向都得到挤密，复合地基承载力得到较大提高，满足沉降小变形均匀的要求；所述的采用重锤等能量、等变形夯扩方法是首先利用重锤冲击成孔，使桩身周围土体得到第一次挤密；其次在孔中分层填入碎石，每次填入O. 06 O.1m3,提升重锤后，令其自由落体，夯击碎石到松散的地基土中，使桩周围的土体得到挤密；依次填入碎石，夯击碎石，直至夯填至设计标高；利用重锤的动能，通过等高桩体使用相同的夯击能量；控制第二击贯入度，从而得到相同的变形，使桩间土体得到有效的最大挤密效果，变不均匀土为均匀土体；桩体本身竖向又得到有效挤密，大大提高桩的承载力，通过碎石桩及桩间土的共同作用形成承载力较高的复合地基。所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的夯实或振密，再向孔内填料夯实或振密的夯扩挤密碎石桩施工方案重锤沉至设计标高后，填料夯击，每次填料O. lm3，确定推车的料量和车数，填一次料夯击2次，落距5m，测第二击贯入度，要求不大于15cm，表层2m范围内，由于土的侧限约束较小，采用2m低落距多次夯击，重复填料、夯击直至设计标高。所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料的工艺包括采用回转钻进成桩法利用螺旋钻回转钻进成孔，采用套管或泥浆护壁成孔，清除孔内残渣和稠泥浆，向孔(管)内灌入级配碎石，每次填料高度不大于lm，夯实或振密，有套管部分，应先拔出一定长度的套管后再夯实或振密，拔管时应保证桩管内填料长度为30 50cm，夯填度不得大于O. 9。逐次填料、拔管、夯实直至地表，形成碎石桩；所述的回转钻进成桩法采用泥浆护壁成孔，采用导管管内孔底投料，逐段反插或振密，边击(振)边拔，填料振密成桩至地表。有益效果
本发明的桩体材料采用的是级配碎石，使其具有较大的密实度和承载力。碎石桩属于散体材料桩，桩体具有与桩周土协调变形的特性并一定的空隙。碎石桩是利用夯锤冲击(柱锤冲扩法)或振动沉管及机械钻进成孔，在冲击成孔过程中对地基土产生较大的横向挤密作用；通过夯锤夯击填入孔中的碎石，形成密实的桩体，夯击能量通过桩体材料向桩孔四周传递，对桩周土产生一定的挤密作用；桩体形成后，桩体中的空隙使桩周土产生一定得排水固结并能促进多年冻土的融化。因此，采用碎石桩能大幅度提高地基整体承载力和减少沉降量。本发明的加固作用主要表现在以下方面1、挤密作用
我省的多年冻土温度都不很低，大部分冻土温度在-3°C以上，尤其岛状多年冻土，温度一般不低于-1. (TC，冻土多为孔隙比较大的软粘性土冻结形成，其含水量较高，而且其中存在一定量的未冻水，使其具有一定的可塑性，多为硬塑-半坚硬的状态。因此，采用较大冲击能的冲击设备是能在多年冻土地层中冲击成孔的，并且冻土中成孔质量好，且很少有地下水的影响。因此，对于多年冻土可以参照柱锤冲扩法成孔。采用冲击成孔，无需外运土方，因而节约了土方的工作量，工期短效率高。但对于冻结的砂、砾石、碎石及较硬粘性土，冲击成孔是不适合的，宜采用机械回转钻进成孔。
本发明的挤密作用主要为三个部分。首先，对于融化层及软粘性土冻结层，冲击成孔时对桩孔周围土层产生很大的横向挤压力，桩土挤向周围的土层，使桩体周围的土层孔隙减小、密实度增大；其次，在夯锤夯击填入孔中的桩体材料时，夯击能量通过碎石向孔底及四周传递，将孔底及桩周围的土挤密，并有一些碎石挤入四周的冻土中，形成桩的同时，桩周也形成一个与碎石胶结的挤密带，一定程度上增大了桩径。由于桩距不大一般
0.8"!.5m,桩体的横向挤密,相当于对厚度0.5 1.2 m的土层进行排水压密，因此加快了软土的排水固结，缩短了地基的压缩稳定时间，使处理后的地基土短期内达到均匀稳定。促融固结作用
本发明对多年冻土地基的加固作用关键在于碎石桩的透水和导热作用能促进多年冻土的融化，在多年冻土地层中，由于成孔施工扰动和桩体材料具有一定初始温度(暖季施工)，使桩孔周壁的冻土产生轻微融化，而冻土只有融化后才能在自重应力和附加应力的作用下完成固结和沉降，考虑采用碎石桩对多年冻土进行促融加固，从而使地基满足承载力和变形的要求。加筋作用
对多年冻土地层处理时，本 发明一般要求贯穿整个多年冻土层或桩端进入不融沉或弱融沉地层中，桩体作为竖向加固体，在荷载作用下主要起应力集中作用，从而使桩间土负担的压力相对减少，与原天然地基相比，复合地基的承载力提高、沉降量减小。由于本发明的加筋作用和部分置换作用，增大了地基土的抗剪强度，提高了地基的抗滑稳定能力。此外，桩体在冻土融化压(挤)密过程中起到了一定的排水作用，不仅缩短了软土中孔隙水的水平渗透路径，还能将软土地基中桩体材料吸收剩余的水分向下或向上排出，加速软土的排水固结，从而增大地基土的强度，提高软基的承载力。
:
附图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
:
实施例1:
一种用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其组成包括:准备工作:施工放线、定桩位、试机、级配碎石、换填砂碌0.5m ;桩机就位；重锤夯击成孔、冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料，每次填料量为0.06m3 0.10m3，50cm 80cm高；填料后提升重锤，第一次大能量夯击，夯实或振密，再向孔内填料；第二次将重锤提升一定高度，测量重锤贯入变形，贯入变形控制在15cm以内；夯实或振密，重复前一步成桩至地表，夯至地面时应采取低落距锤夯击，以地面隆起不超过15cm。实施例2:
实施例1所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的施工准备包括:
a.级配碎石:碎石，粒径一般5-20mm，级配良好，含泥量不大于5%，准备施工机械所述的施工机械为能够达到设计孔深且成孔质量和效率较高的成孔成桩机械，包括:柴油打桩机或电动落锤打桩机或振动打桩机或螺旋钻钻机；
b.按设计要求做好场地平整压实工作，清理地上障碍物，雨季施工时，应有排水措施；
c.复测路基中线，定出控制粧和各粧孔的中心点； d.进行试成孔试验，以确定施工最终参数。实施例3:
实施例1或2所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料的工艺包括
a)钻进成孔应从外围或两侧向中间进行；在横坡地段应向坡顶方向进行；
b)冲击成桩法利用电动落锤打桩机或柴油打桩机冲击并采用套管跟进成孔，向桩管内灌入级配碎石，第一次填料高度不大于lm，然后拔出一定长度的桩管，拔管时应保证桩管内填料长度为30 50cm，充分夯实或振密，夯填度不得大于O. 9，一般夯击次数3 4次，逐次填料、拔管、夯实直至地表，形成碎石桩。实施例4:
实施例1或2或3所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的夯实或振密，再向孔内填料夯实或振密的夯扩挤密碎石桩施工方案采用重锤等能量、等变形夯进行夯扩挤密碎石桩施工，使桩间土得到有效加固挤密并达到均匀，桩体本身横向和竖向都得到挤密，复合地基承载力得到较大提高，满足沉降小变形均匀的要求；所述的采用重锤等能量、等变形夯方法是首先利用重锤冲击成孔，使桩身周围土体得到第一次挤密；其次在孔中分层填入碎石，每次填入O. 06 O. lm3，提升重锤后，令其自由落体，夯击碎石到松软的地基土中，使桩周围的土体得到第二次挤密；依次填入碎石，夯击碎石，直至夯填至设计标高；利用重锤的动能，通过等高桩体使用相同的夯击能量；控制第二击贯入度，从而得到相同的变形，使桩间土体得到有效的最大挤密效果，变不均匀土为均匀土体；桩体本身竖向又得到有效挤密，大大提高桩的承载力，通过碎石桩及桩间土的共同作用形成承载力较高的复合地基。实施例5
实施例1或2或3或4所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，所述的夯实或振密，再向孔内填料夯实或振密的夯扩挤密碎石桩施工方案重锤沉至设计标高后，填料夯击，每次填料O.1m3,确定推车的料量和车数，填一次料夯击2次，落距5m，测第二击贯入度，要求不大于15cm，表层2m范围内，由于土的侧限约束较小，采用2m低落距多次夯击，重复填料、夯击直至设计标高。实施例6:
实施例1或2所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法所述的冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料的工艺包括采用回转钻进成桩法利用螺旋钻回转钻进成孔，采用套管或泥浆护壁成孔，清除孔内残渣和稠泥浆，向孔(管)内灌入级配碎石，每次填料高度不大于lm，夯实或振密，有套管部分，应先拔出一定长度的套管后再夯实或振密，拔管时应保证桩管内填料长度为30 50cm，夯填度不得大于O. 9。逐次填料、拔管、夯实直至地表，形成砂碎石桩；所述的回转钻进成桩法采用泥浆护壁成孔，采用导管管内孔底投料，逐段反插或振密，边击(振)边拔，填料振密成桩至地表。实施例7
用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其组成包括准备工作施工放线、定桩位、试机、级配碎石、换填砂碌O. 5m ;桩机就位；重锤夯击成孔，冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料，每次填料量为O. 06m3 O.1Om3, 50cm 80cm高；填料后提升重锤，第一次大能量夯击，夯实或振密，再向孔内填料；第二次将重锤提升一定高度，测量重锤贯入变形，贯入变形控制在15cm以内；重锤提升高度与桩身的有关；夯实或振密，重复前一步成桩至地表，夯至地面时应采取低落距锤夯击，以地面隆起不超过15cm。具体工艺过程:
I桩的布置
桩距应根据设计要求的复合地基承载力、所处理场地地基土性、施工工艺等因素确定，为使桩间多年冻土尽快全部融化，并且融沉均匀，桩孔宜按等边三角形布置，桩孔之间的中心距离宜可为桩孔直径的:Γ5倍。桩的直径宜为30(T600mm，可根据设计及所选用的成孔方法确定。常用的桩径为30(T500mm。选用的夯锤应与桩径相适应。本发明处理地基的面积，应大于路基底面的面积。采用局部处理时，对弱融沉及部分融沉冻土地基，超出基础底面的宽度每边不应小于0.50m ;对强融沉及部分融沉冻土地基，每边不应小于1.0Om0当采用整片处理时，超出基础底面外缘的宽度，每边不宜小于2m。处理深度
本发明处理地基的深度，应根据多年冻土层的厚度及土质情况、工程要求和成孔及夯实设备等综合因素确定，当多年冻土层厚度及相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度及多年冻土层厚度确定，应使桩端穿透多年冻土层进入融化的硬土层中；当多年冻土层厚度较大，应使桩端进入不融沉或弱融沉地层中，并应估算多年冻土层变形量，按路基的变形允许值确定。变形
本发明复合地基的变形计算，应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)有关规定，其中复合土层的压缩模量，可采用载荷试验的变形模量代替。复合地基的变形包括桩和桩间土及其下卧未处理土层的变形。由于多年冻土地基的变形，主要是桩间土融化后形成的软土的变形。对于弱融沉的多冰冻土和融沉的富冰冻土，通过融化并挤密后，桩间土的物理力学性质明显改善，即土的干密度增大、压缩性降低、承载力提高、多年冻土的融沉被大部分消除，故桩间土(复合土层)的变形可不计算；但对饱冰冻土及含土冰层应计算处理土层的变形是否满足路基对沉降量的要求；若不能满足，可以考虑对路基下的冻土融化形成的软土进一步加固处理。其他设计要求
桩孔内的填料，应根据工程要求或处理地基的目的确定，桩体的夯实质量宜用平均压实系数控制。桩体材料应分层回填、分层夯实，桩体的平均压实系数值均不应小0.96。碎石的粒径组成应根据室内试验确定。桩孔填料用量
本发明桩孔内的填料量应通过现场试验确定，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数确定，可取1.2 1.4。如施工中浅层季节融化层较厚时，地表可能产生下沉或隆起现象，则填料数量应根据现场具体情况予以增减。
材料
桩体材料采用级配碎石、级配砂及少量石屑等硬质材料，可通过室内试验确定碎石的最佳级配。碎石、砂及石屑的含水量不应太大，含泥量不得大于5 %，碎石的最大粒径不宜大于 50mm。
其他构造设计
本发明的桩的顶部宜铺设一层厚度为30(T500mm的砂石垫层，其压实系数不应小于
O.96。由级配砂石、粗砂、碎石等散体材料组成的褥垫层，在促融加固后的多年冻土复合地基中有以下几种作用
I)保证桩、土共同承担荷载。褥垫层的设置为复合地基在受荷后提供了桩的上刺入条件，以保证桩间土始终参与工作。使桩、土受力始终为一常值。当褥垫层的厚度为30cm时，桩土的荷载分担比较小，充分发挥了桩间土的承载能力，减小了桩顶的应力。调整桩、土水平荷载分担比
当基础承受水平荷载时，褥垫厚度越大，桩顶水平位移越小，即桩顶受的水平荷载越小。试验表明，褥垫厚度不小于IOcm时，桩体不会发生倾斜和水平折断，使桩在复合地基中不会失去工作能力。
8施工
多年冻土路段的碎石桩处理施工，应根据路基土方的施工进度进行安排。本发明的施工方法可采用柱锤冲扩法在多年冻土地基中挤土成孔，然后向孔内夯填搅拌均匀的碎石成桩。工艺较为简单，但确定施工工艺、选择成孔方法、施工顺序、向孔内夯填填料时应注意以下要求。成桩设备
柱锤冲扩法宜用直径30(T500 mm、长度2飞m、质量f 8 t的柱状锤(即柱锤)进行施工。升降柱锤的设备可选用1(T30 t自行杆式起重机、步履式夯扩桩机或其他专用机具设备，采用自动脱钩装置。起重能力应通过计算确定，考虑锤的质量及成孔提升柱锤时土层对柱锤的吸附力；或通过现场试验确定，但一般不应小于锤质量的3飞倍。成桩工艺
柱锤冲扩法施工可按下列步骤进行。清理平整施工场地，铺设砂垫层并进行碾压，布置桩位；有地表水时，砂垫层应高于地表水位。施工机具就位，使柱锤对准桩位。柱锤冲孔，根据土质及地下水情况可分别采用下述三种成孔方式
①冲击成孔将柱锤提升一定高度，自动脱钩下落冲击土层，如此反复冲击至设计成孔深度时，可在孔内填少量粗骨料继续冲击，直到孔底被夯密实。②填料冲击成孔成孔时出现缩颈或坍孔时，可分次填入碎砖和生石灰块，边冲击边将填料挤入孔壁及孔底，当孔底接近设计成孔深度时，夯入部分碎砖形成扩大端。③复打成孔当坍孔严重难以成孔时，可提锤反复冲击至设计孔深，然后分次填入填料，待孔内生石灰吸水膨胀、桩间土性质有所改善后，再进行二次冲击复打成孔。当采用上述方法仍难以成孔时，也可以采用套管成孔，即用柱锤边冲孔边将套管压入土中，直至桩底设计标闻。成桩桩孔填料前应清除孔内积水及残渣并及时进行填料。用标准料斗或运料车将拌和好的填料分层填入桩孔夯实。当采用套管成孔时，边分层填料夯实，边将套管拔出。锤的质量、锤长、落距、分层填料量、分层夯实厚度、夯击次数、总填料量等应根据试验或按当地经验确定。每个桩孔应夯填至地面下l(T30cm，其上部桩孔宜用上部垫层材料夯封。施工中应做好记录，并对发现的问题及时进行处理。施工机具移位，重复上述步骤进行下一根桩施工。成桩后的地段应及时铺设砂石垫层并压实，处理后的路段应尽早填筑路基。及时铺设砂石垫层及填筑路基，不仅能保证桩头和桩身强度，还使冻土路段地基上较长时间具有一定荷载，有利于地基沉降变形的尽快完成，并能防止桩体膨胀引起向上胀拔，避免削弱桩的横向挤密作用。碎石桩施工宜从路基两侧向中间进行，尽量使路基下冻土从两侧向中间融化，有利于冻土融化后水能向两侧排出，并在一定程度上弥补由于路基两侧基底压力小于路中而引起的沉降速度不均。成孔工艺
成孔方法有沉管(锤击、振动)、冲击、回转钻进成孔等方法，但都有一定的局限性，如冲击和锤击沉管成孔，在密实多年冻土中钻进可能较困难，回转钻进在冻结粘性土地层中效率不高等，因此，应综合考虑设计要求、成孔设备或成孔方法、现场土质和对周围环境的影响等因素，选用沉管(振动、锤击)或冲击、回转钻进等方法成孔。施工成孔或拔管过程中，对桩孔(或桩顶)上部土层有一定的松动作用，因此，施工前应根据选用的成孔设备和施工方法，考虑在场地预留一定厚度的松动土层，待成孔和桩孔回填夯实结束后将其挖除或按设计规定进行处理。被加固地基土含水量
拟处理地基土的含水量对成孔施工与桩间土的挤密至关重要，尤其是冻土上部的季节融化层。工程实践表明，当天然土的含水量小于12%时，土呈坚硬状态，成孔挤密很困难，且设备容易损坏；当天然土的含水量等于或大于24%，饱和度大于65%时，桩孔可能缩颈，桩孔周围的土容易隆起，挤密效果差；当天然土的含水量接近最优(或塑限)含水量时，成孔施工速度快，桩间土的挤密效果好。因此，在成孔过程中，应根据拟处理地基土的含水量和成孔质量考虑采用套管及其他护壁方案。成孔和回填夯实
成孔和孔内回填夯实，应符合下列要求。成孔和孔内的回填夯实的施工顺序，对整片处理，宜从外(两侧)向里(中间)进行，对较大段落，可采取分段工。向孔内填料前，应清除孔内积水和孔底沉渣，必要时孔底应夯实，并应抽样检查桩孔的直径、深度和垂直度。桩孔的垂直度偏差不应大于1. 5%。桩孔中心点的偏差不应超过桩距设计值的5% ；
(5)经检验合格后，按设计要求，向孔内分层填人填料，并应分层夯实至设计标高或地表。此外铺设砂石垫层前，应将桩顶标高以上的松动土层挖除或夯(压)密实。
权利要求
1.一种用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其组成包括:准备工作:施工放线、定桩位、试机、级配碎石、换填砂砾0.5m ;桩机就位；其特征是:重锤夯击、冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料，每次填料量为0.06m3 0.1Om3, 50cm 80cm高；填料后提升重锤，第一次大能量夯击，夯实或振密，再向孔内填料；第二次将重锤提升一定高度，测量重锤贯入变形，贯入变形控制在15cm以内；重复前一步成桩至地表，夯至地面时应采取低落距夯击，以使地面隆起不超过15cm。
2.根据权利要求1所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其特征是:所述的施工准备包括: 级配碎石:碎石，粒径一般5-20mm，级配良好，含泥量不大于5%，准备施工机械所述的施工机械为能够达到设计孔深且成孔质量和效率较高的成孔成桩机械，包括:柴油打桩机或电动落锤打桩机或振动打桩机或 螺旋钻钻机； 按设计要求做好场地平整压实工作，清理地上障碍物，雨季施工时，应有排水措施； 复测路基中线，定出控制粧和各粧孔的中心点； 进行试成孔试验，以确定施工最终参数。
3.根据权利要求1或2所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其特征是:所述的冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料的工艺包括: a)钻进成孔应从外围或两侧向中间进行；在横坡地段应向坡顶方向进行； b)冲击成桩法:利用电动落锤打桩机或柴油打桩机冲击并采用套管跟进成孔，向桩管内灌入级配碎石，第一次填料高度不大于lm，然后拔出一定长度的桩管，拔管时应保证桩管内填料长度为30 50cm，充分夯实或振密，夯填度不得大于0.9，一般夯击次数3 4次，逐次填料、拔管、夯实直至地表，形成碎石桩。
4.根据权利要求1或2所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其特征是:所述的夯实或振密，再向孔内填料夯实或振密的夯扩挤密碎石桩施工方案:采用重锤进行夯扩挤密碎石桩施工，使桩间土得到有效加固挤密并达到均匀，桩体本身横向和竖向都得到挤密，复合地基承载力得到较大提高，满足沉降小变形均匀的要求；所述的采用重锤等能量、等变形夯方法是首先利用重锤冲击成孔，使桩身周围土体得到第一次挤密；其次在孔中分层填入碎石，每次填入0.06 0.lm3，提升重锤后，令其自由落体，夯击碎石到松散的填土地基，使桩周围的土体得到第二次挤密；依次填入碎石，夯击碎石，直至夯填至设计标高；利用重锤的动能，通过等高桩体使用相同的夯击能量；控制第二击贯入度，从而得到相同的变形，使桩间土体得到有效的最大挤密效果，变不均匀土为均匀土体；桩体本身竖向又得到有效挤密，大大提高桩的承载力，通过碎石桩及桩间土的共同作用形成承载力较高的复合地基。
5.根据权利要求4所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其特征是:所述的夯实或振密，再向孔内填料夯实或振密的夯扩挤密碎石桩施工方案:重锤沉至设计标高后，填料夯击，每次填料0.1m3,确定推车的料量和车数，填一次料夯击2次，落距5m，测第二击贯入度，要求不大于15cm，表层2m范围内，由于土的侧限约束较小，采用2m低落距多次夯击，重复填料、夯击直至设计标高。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法，其特征是:所述的冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料的工艺包括:采用回转钻进成桩法:利用螺旋钻回转钻进成孔，采用套管或泥浆护壁成孔，清除孔内残渣和稠泥浆，向孔(管)内灌入级配碎石，每次填料高度不大于lm，夯实或振密，有套管部分，应先拔出一定长度的套 管后再夯实或振密，拔管时应保证桩管内填料长度为30 50cm，夯填度不得大于0.9，逐次填料、拔管、夯实直至地表，形成砂碎石桩；所述的回转钻进成桩法采用泥浆护壁成孔，采用导管管内孔底投料，逐段反插或振密，边击(振)边拔，填料振密成桩至地表。
全文摘要
用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的路基施工方法。保护路基下的岛状多年冻土是非常困难的，在公路的运营过程中会产生病害或潜在的不稳定因素。本发明的方法包括准备工作施工放线、定桩位、试机、级配碎石、换填砂砾0.5m；桩机就位；重锤夯击、冲击或回转钻进成孔，向孔(管)内填料，每次填料量为0.06m3～0.10m3，50cm～80cm高；填料后提升重锤，第一次大能量夯击，夯实或振密，再向孔内填料；第二次将重锤提升一定高度，测量重锤贯入变形，贯入变形控制在15cm以内；重复前一步成桩至地表，夯至地面时应采取低落距夯击，以使地面隆起不超过15cm。本发明用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基。
文档编号E02D3/08GK103074882SQ201310029418
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者谢时雳, 韩健, 赵振国, 辛德仁, 徐泉涌, 才洪滨 申请人:黑龙江省公路勘察设计院