[灰土挤密桩在湿陷性黄土地区的应用] 灰土挤密桩

　　摘要： 本文针对湿陷性黄土地基的特点，通过工程实例，介绍了灰土挤密桩的加固机理、施工工艺、技术要求，并对其处理结果做了质量检测,结果显示各项指标均满足设计要求。同时描述了灰土挤密桩在施工中遇到的问题和解决方法。
　　Abstract: Aiming at the features of collapsible loess foundation, combining with the engineering example, the article presents the reinforcement mechanism of lime-soil compaction pile, construction technology, technical requirements, and processes the quality testing, the results showed that all the indexes meet the design requirements, at the same time, also describes the problems when applying lime-soil compaction pile in construction and the solutions.
　　关键词： 灰土挤密桩；湿陷性；缩径；复合地基
　　Key words: lime-soil compaction pile；collapsible；undergauge of hole；composite foundation
　　中图分类号：TU43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）24-0135-02
　　0 引言
　　灰土挤密桩是利用成孔时的侧向挤压作用使桩间土得以挤密，然后用灰土分层夯填。属于人工复合地基，其上部荷载由桩体和桩间土共同承担，具有原位处理、深层挤密和以土治土的特点。可以提高地基的承载力、水稳定性并消除地基的湿陷性。适用于处理厚度较大的湿陷性黄土地基，具有显著的技术经济效益，目前在我国西北、华北地区应用广泛。
　　1 工程概述
　　1.1 工程概况 某电厂斗轮机与附属设施桩基础采用灰土挤密桩进行处理,处理范围250m×16m，桩数为5736根,桩长12m，桩径0.4m，经处理后的复合地基承载力特征值不小于250kPa。桩顶设计标高486.5m，场地高程为489.7m，需进行土方开挖，开挖深度约为3米。
　　1.2 工程地质条件 厂区内地形平坦开阔，无不良地质现象，构造稳定，地层分布：上部5.0～6.0米为上更新统（Q3）马兰黄土（局部地段表层有填土分布），以下为中更新统（Q2）离石黄土，其间夹有数层古土壤层。地震基本烈度为7度。
　　1.3 水文地质条件 地下水位埋深大于60米，对施工没有影响。
　　2 加固机理
　　2.1 土的侧向挤密 桩管沉入土中时，孔内土被强制侧向挤出，桩周一定范围内的土被压缩、扰动和重塑，在挤密时将产生一定半径的塑性区，桩孔内的土被全部压缩在塑性区内，塑性区以外为弹性区，土体仍处于弹性平衡状态。靠近孔壁处土的干密度接近其最大干密度，依次向外，干密度逐渐减小，直至接近土的原始干密度，此区域为挤密影响区。因此，桩间距的大小在于土的干密度。
　　2.2 灰土的作用 石灰与土拌和后，将发生吸水、发热和膨胀反应。通过石灰消解吸水，继而生成水化物，降低了土层的含水量，从而提高地基强度，减少沉降量，提高地层的水稳定性。
　　3 施工工艺及技术要求
　　3.1 施工准备 ①施工前应查明场地范围内有无地下构筑物及管线，然后进行基坑开挖，开挖至桩顶标高处并将场地整平。②测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线。
　　3.2 设备、材料进场 ①本工程投入柴油沉管机2台，偏心轮夹杆式夯实机4台，灰土搅拌机1台。②土料和灰料均要采用灰土搅拌机过筛、拌和，配合比为2：8（灰土体积比）。石灰的粒径≤5mm，土料不得使用含有冻土块、生活垃圾以及有机质含量大于5％的耕植土、淤泥质土，粒径≤15mm。
　　3.3 成孔 本工程采用沉管法成孔，它是利用柴油沉桩机，将带有通气桩尖的钢制桩管沉入土中直至设计深度，然后再缓慢拔出桩管的一种成孔工艺。
　　①钻机就位要求平稳，桩管与桩孔应相互对中，在施工过程中桩架不应发生位移或倾斜。孔中心点的偏差不应超过设计桩距值的5％。②桩管上要有尺度标志，沉管过程中应注意观察桩管的垂直度和进尺速度。桩孔垂直度偏差不得大于孔深的1.5％；深度与设计孔深的偏差（+500-0mm）。③保证桩孔的直径与设计相同。④已成的桩孔应防止土块、杂物落入，做好孔口防护。
　　3.4 夯填 ①灰土的含水量要控制在最优含水量的±2％以内，达到“手握成团，落地开花”，如果填料的含水量超过最优值±2％，应予以晾晒或洒水湿润。拌好的填料应尽快使用，一般不得超过24小时，否则重新拌和，每次搅料前都要预先拌制灰土样品。②填料前应测量孔深，当虚土厚度在500mm以内时，可采用底夯处理，底夯不少于20击；当虚土厚度超过500mm时，应先复打后，再按夯填要求夯填桩孔灰土。填料前底夯以孔内发出清脆响声为准，每填一锹料，夯击次数≥2次，为保证夯填质量，应认真控制并记录每一桩孔的填料数量和夯实时间。夯锤≥125kg，夯锤提升高度≥60cm。
　　3.5 质量检验 ①桩孔检验。成孔后检验孔深、孔径、桩孔垂直度及桩间距是否与设计相符，有无漏桩、缩径、坍孔等情况并做出记录。②夯填检验。夯填时应检查灰土的配合比、含水量以及填料速度和夯锤的提升高度。
　　施工顺序见图1：
　　4 施工验收