挤密桩在湿陷性地基处理中的应用

摘要：介绍了湿陷性黄土的特征及其危害，阐述了湿陷性黄土地基处理的常用方法。针对某高速中湿陷性黄土地基段落，对灰土挤密桩的施工方法进行了详细介绍。

关键词：湿陷性黄土；处理方法；灰土挤密桩

中图分类号：P642.13+1文献标识码： A 文章编号：

1黄土的湿陷特征及危害

湿陷性黄土是一种特殊的土质，俗称大孔土，在我国陕、甘、宁等缺水少雨的干旱地区分布较为广泛。其颗粒组成中粘粒的含量为8%～26%，属于砂壤土，但其性质与砂壤土又不同，主要体现在天然状态下具有肉眼可见的大孔隙，并常有由于生物作用所形成的管状孔隙，天然剖面呈竖直节理、颗粒粗，土质干燥；颜色干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄色，湿润时呈褐黄色。

湿陷性黄土在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性，其土质竖直方向分布的小管道几乎能保持竖立，受水浸湿后，土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉，产生严重湿陷，给路基及路基上构筑物带来很大的危害。

2湿陷性黄土地基的处理方法

湿陷性黄土地基处理的基本原则是：破坏土的大孔结构，改善土的工程性质，消除或减少地基的湿陷变形，防止水浸入建筑物地基，提高建筑结构刚度。在我国常用的处理方法一般有垫层法、冲击碾压法、强夯法、灰土挤密桩法及其他方法。

3 灰土挤密桩法应用

3.1工程概况

某高速位于陕北黄土高原南部，总体地势西北高、东南低，境内以少石多土的黄土台塬、黄土梁峁沟壑为主。沿线局部段落地质具有湿陷性，湿陷等级为I级非自重～自重Ⅳ级湿陷。部分湿陷性段落位于“V”形沟内，根据设计要求，对此类湿陷性黄土段落采用灰土挤密桩法进行处理。

3.2 挤密桩简介

挤密桩是特殊地基处理中的常用方法，是由桩体和桩间挤密同组成的复合地基，对处理黄土的湿陷性及压缩性具有明显效果。根据设计要求，本工程挤密桩成孔直径0.4m，正三角形布设，桩距1.5m，桩长6m，复合地基每边超出基础边缘的尺寸不小于0.3米，对于灰土挤密桩每边超出基础边缘的尺寸不小于0.5米。要求复合地基承载力为200Kpa，平均挤密系数0.9。大面积施工前应先进行小范围试桩，根据施工后实际情况可适当调整有关参数。桩体施工完毕后，将桩顶1m范围铲除，设置50cm的10%灰土垫层。挤密桩拌和按照生石灰：素土=11：89（重量比）。

3.3 施工工艺要求

挤密桩施工工艺主要流程为：测量放线一平整场地一测量定位—材料夯填—成桩检测—清理现场。为保证施工质量要求，在施工过程中应保证如下几点：

1．灰土挤密桩施工采用沉管挤密法成孔，施工现场集中拌制11：89（重量比）灰土， 100～125kg的夹杆锤夯实机分层回填夯实。拌制灰土用土来源为现场优质黄土。

2．沉管法成孔 采用柴油打桩机将带有特制桩尖的钢制桩管打入土层中至设计深度，然后缓慢拔出桩管即成孔，在沉管成孔施工中，应做到：①桩机就位必须平稳，不发生移动或倾斜，桩管应对准桩位。②沉管开始阶段应轻击慢沉，待桩管方向稳定后再以正常速度沉管。最初完成的2-3个桩孔，土层有变化的部位或沉管贯入度出现反常的地方，均应逐孔详细记录锤击数和振动沉入的时间，出现问题及解决方法。

3．桩孔夯填灰土挤密桩所用的熟石灰当地购买，填桩孔所用的土料和石灰应符合下列要求：

①夯实成桩施工步骤：夯机整平稳固并对准桩孔中心底夯填料夯实填料至设计桩顶标高夯机移位

②土料不得使用铲运机拉运的土料，有机质含量大于8%的表层耕土，淤泥质土，夹有砖块，瓦砾和生活垃圾的杂填土不得使用。土料一般要过筛，筛孔规格为20mm，土块粒径不得大于15mm。

③石灰用生石灰消解而成，生石灰必须充分消解（闷透），生石灰消解时间不得小于3-4天，消解后的石灰过筛，粒径不得大于5mm，且不得夹有未熟化的生石灰块粒，石灰质量不低于三级，活性成分Cao+Mgo（按重量计）不小于50%。水泥质量标准符合设计要求。

④经常测夯填料的含水量，以保证其含水量在最佳含水量附近。当夯填料含水量超过最佳含水量±2%时，应洒水湿润或晾晒。

⑤填夯所用的锤应小于桩孔直径9-12cm，夯锤重量不宜小于100kg，锤底面静压力不宜小于20kpa，提升高度不小于60cm。

⑥夯机就位后应保持平稳，夯锤对正桩孔，自由下落到孔底。

⑦桩孔内有杂物或积水时应清理干净，记录好管长与实际孔深之差，成孔后应实测虚土厚度，虚土厚度≤500mm时可采用底夯处理(底夯一般不少于20击)，填料前应先夯击孔底至发出清脆声音为止，当虚土厚度≥500mm时应采取复打（重桩）处理。

⑧桩孔填料高度应达到设计要求的桩顶标高。

在施工中如遇雨期或冬期，应分别编写雨期、冬期施工方案。

3.4 检测

灰土挤密桩复合地基属隐蔽工程，施工中必须加强检验。成桩后，应及时检验挤密桩处地基的质量。施工中及时抽样检验施工质量，安排专人监测成孔及回填夯实的质量，成桩3d后进行桩间土湿陷性、桩长、桩径、桩体密实度、均匀性检验。地基竣工验收时，承载力检验采用复合地基载荷试验。试验结果表明，采用挤密桩对湿陷性地基进行处理，效果良好。

4 结语

针对某高速地质条件及设计要求，对部分“V”形沟内湿陷性黄土地基段落采用灰土挤密桩进行处理。施工过程中严格按照相应规范及设计要求，并进行相应检测，结果符合规范要求。表明该方法具有可显著提高土体承载力，减小沉降量，处理深度较深，施工过程对周围的振动干扰小的优点，具有良好的实用性。

参考文献

秦勤，徐建东等. 公路工程特殊地基处理技术[M] 合肥工业大学出版社 2007

张喜彦等. 灰土挤密桩地基施工中若干问题的探讨[J] 山西建筑 2003.8