碎石桩(gravel pile),是散体桩的一种,以无粘结强度的碎石(卵石)为主要材料,用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石(卵石)挤压入土孔中,形成大直径的碎石所构成的密实桩体,由碎石(卵石)桩和桩间土组成的复合地基加固桩。
按其制桩工艺可分为振冲(湿法)碎石桩和干法碎石桩两大类。采用振动加水冲的制桩工艺制成的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用各种无水冲工艺(如干振、振挤、锤击等)制成的碎石桩统称为干法碎石桩。当以砾砂、粗砂、中砂、圆砾、角砾、卵石、碎石等为填充料制成的桩称为砂石桩。
图1 碎石桩施工示意图1
图2 碎石桩施工示意图2
振动水冲法是1937年由德国凯勒公司设计制造出的具有现代振冲器雏形的机具,用来挤密砂石地基获得成功。20世纪60年代初,振冲法开始用来加固粘性土地基,由于用料是碎石,故称为碎石桩。
我国应用振冲法始于1977年。因振冲碎石桩有泥水污染环境,在城市和已有建筑物地段的应用受到限制,且有软化土的作用。于是从20世纪80年代开始,各种不同的施工工艺相应产生,如锤击法、振挤法、干振法、沉管法、振动气冲法、袋装碎石法、强夯碎石桩置换法等。
图3 振动沉管碎石桩施工