沉管式碎石桩在土木工程中具有多重作用,主要包括以下几点:
1. 加强地基承载力:沉管振动碎石桩采用振动的方式将石子挤入地基土中,形成一种类似石子混凝土的复合地基。这种复合地基能够大幅度提高地基的承载力、剪切强度和稳定性,为各类工程提供坚固的基础保障。
2. 改善地基土质结构:在施工过程中,石子能够将地基土质重新排列、分层,并填充土中的空隙,从而改变地基土质结构,使其变得更加密实、稳定。这有助于提高地基的抗冲刷能力、抗沉降能力和抗震性能。
3. 形成排水通道:在软土地基中,沉管碎石桩还可以形成排水通道,加速软土的排水固结,进一步提高地基土的强度和承载力。这对于处理含水量高、透水性差的软黏土特别有效。
4. 挤密作用:振动沉管碎石桩在成桩过程中,桩管对周围砂土、粉土层产生很大的横向挤压力,使桩管周围的土层孔隙减小、密实度增大,从而提高地基的整体稳定性。
5. 提高抗液化能力:对于可能液化的地基土,沉管碎石桩的预振效应能够增强土的抗液化能力。在振动沉管碎石桩成孔及成桩时,振动锤的强烈振动使填入料和地基土在挤密的同时获得强烈的预振效果。
沉管式碎石桩通过其独特的施工工艺和原理,在加强地基承载力、改善地基土质结构、形成排水通道、挤密作用以及提高抗液化能力等方面发挥着重要作用。