喬鵬

【摘 要】 本文通過(guò)新建張家口至唐山鐵路工程實(shí)例介紹灰土擠密樁處理失陷性地基的情況

【關(guān)鍵詞】 灰土擠密樁 濕陷性黃土

濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，在一定的壓力下，受水浸濕，土結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著附加下沉，故在濕陷性黃土場(chǎng)地上進(jìn)行建設(shè)，應(yīng)根據(jù)地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對(duì)不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度，采取以地基處理為主的綜合措施，防止地基濕陷對(duì)建筑結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生危害。

新建張家口至唐山鐵路線路技術(shù)等級(jí)為國(guó)鐵Ⅰ級(jí)，是重要的國(guó)家能源大動(dòng)脈，為了防止地基濕陷對(duì)涵洞所產(chǎn)生危害，確保涵洞的安全與正常使用，采用灰土擠密樁處理濕陷性黃土地基。

1 灰土擠密樁的基本概念

灰土擠密樁屬于一種柔性樁復(fù)合地基，是利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)等方法在地基中擠土成孔，然后向孔內(nèi)夯填灰土成樁。成樁時(shí)，通過(guò)成孔過(guò)程中的橫向擠壓作用，樁孔內(nèi)的土被擠向周?chē)?，使樁間土得以擠密，然后將備好的灰土分層填入樁孔內(nèi)，并分層搗實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。在成孔和夯實(shí)過(guò)程中，原處于樁孔部位的天然土得到了擠密，與樁間土共同組成復(fù)合地基從而消除樁間土地濕陷性并提高承載力。

2 灰土密擠的適應(yīng)范圍

適用于加固地下水位以上，天然含水量12%—25%，厚度5—15m的新填土、夯填土、濕陷性黃土以及含水率較大的軟弱地基。當(dāng)?shù)鼗看笥?3%、飽和度大于0.65時(shí)不宜采用，除非施工時(shí)采取排水措施；黃土層夾有薄沙礫層厚度大于0.4m時(shí)，不宜采用，因施工打孔困難。

3 灰土擠密樁樁材料質(zhì)量的控制

3.1 土料：優(yōu)先采用就地挖出的粘性土及塑性指數(shù)大于4的粉土，土內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%，使用前過(guò)篩，其顆粒粒徑不得大于15mm，含水量應(yīng)符合規(guī)定。

3.2 石灰：應(yīng)使用Ⅲ級(jí)以上新鮮的塊灰，含氧化鈣、氧化鎂越高越好，使用前1—2d消解并過(guò)篩，其塊徑不得大于5cm，含石量不得大于5%。不得夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質(zhì)，也不得含有過(guò)多水分?；彝镣ǔ２捎?：7灰土或2：8灰土（石灰與土的體積比），在最優(yōu)含水量狀態(tài)下，進(jìn)行分層夯填。

4 灰土擠密樁的施工方法

4.1 施工順序

隔排隔行，間隔1～2孔跳打，以防止鄰孔之間互相擠壓造成相鄰孔縮孔或振動(dòng)坍塌。當(dāng)整片處理時(shí)宜由內(nèi)向外進(jìn)行，局部處理宜由外向內(nèi)進(jìn)行。

4.2 施工工藝

1）測(cè)量放線：定出控制軸線、打樁場(chǎng)地邊線并標(biāo)識(shí)。

2）樁機(jī)就位：使沉管尖對(duì)準(zhǔn)樁位，調(diào)平擴(kuò)樁機(jī)架，使沉管保持垂直，用線錘吊線檢查樁管垂直度，確保垂直度偏差不大于1.5%。

3）成孔工藝：樁管頂設(shè)樁帽，下端做成錐形約成60角，樁尖可心上下活動(dòng)。本法簡(jiǎn)單易行，孔壁光滑平整，擠密效果良好，但處理深度受樁架限制，一般不超過(guò)8m。爆擴(kuò)法系用鋼釬打入土中形成25-40mm孔或洛陽(yáng)鏟打成60-80mm孔，然后在孔中裝入條形炸藥卷和2-3個(gè)雷管，爆擴(kuò)成15-18d的孔（d-樁孔或藥卷直徑）。本法成孔簡(jiǎn)單，但孔徑不易控制。沖擊法是使用簡(jiǎn)易沖擊孔機(jī)將0.6-3.2t重錐形錘頭，提升0.5-20m高后，落下反復(fù)沖擊成孔，直徑可達(dá)50-60cm，深度可達(dá)15m以上，適于處理濕陷性較大深度的土層。成孔后進(jìn)行孔中心位移、垂直度、孔徑、孔深檢查，合格后進(jìn)行下道工序施工或用蓋板蓋住孔口防止雜物落入，緊跟著進(jìn)入第一遍的三七灰土夯填。清底夯實(shí)、夯平，夯實(shí)次數(shù)不小于8擊，

4）填料的拌制與運(yùn)輸： 灰土要求采用廠拌，各種用料計(jì)量準(zhǔn)確，配合比符合設(shè)計(jì)值，灰土混合料外觀顏色均一。采用運(yùn)輸車(chē)覆蓋運(yùn)輸?；彝涟柚聘鶕?jù)回填要求隨拌隨用，已拌成灰土不得超過(guò)6小時(shí)或隔夜使用，被雨水淋濕、浸泡灰土嚴(yán)禁使用按作廢處理。下雨期間不進(jìn)行灰土拌制。

5）灰土回填夯實(shí)： 成孔后及時(shí)夯填，在向孔內(nèi)填料前先夯實(shí)孔底?；彝练謱踊靥詈粚?shí)，回填夯實(shí)時(shí)，單點(diǎn)夯擊不得小于20KN.m。逐層以量斗定量向樁孔內(nèi)下料，每層回填厚度不大于35mm，采用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升式夯實(shí)機(jī)分層夯實(shí)。回填夯實(shí)，應(yīng)針對(duì)施工機(jī)具（錘重、落距），在工藝試驗(yàn)中找出滿足密實(shí)度要求的夯擊次數(shù)，作為施工的參數(shù)。

5 質(zhì)量控制及檢驗(yàn)

5.1 質(zhì)量控制

1）主控項(xiàng)目

灰土擠密樁的樁數(shù)、排列尺寸、孔徑、深度、填料質(zhì)量及配合比，必須符合設(shè)計(jì)要求或施工規(guī)范的規(guī)定。

2）一般項(xiàng)目

1、施工前應(yīng)對(duì)土及灰土的質(zhì)量、樁孔放樣位置等做檢查。

2、施工中應(yīng)對(duì)樁孔直徑、樁孔深度、夯擊次數(shù)、填料的含水量等做檢查。

3、施工結(jié)束后，按要求抽查數(shù)量，在坑內(nèi)打探井取樁身和樁間壓實(shí)系數(shù)，檢查成樁的質(zhì)量及地基承載力。

3）灰土擠密樁施工屬隱蔽工程，施工完畢報(bào)監(jiān)理簽認(rèn)后方可進(jìn)行下一道工序施工。

5.2 檢驗(yàn)方法

1）灰土擠密樁的數(shù)量、布樁形式符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量及方法：全部檢驗(yàn)，方法是觀察、尺量、計(jì)數(shù)。

2）灰土擠密樁的長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量及方法：全部檢驗(yàn)，方法是測(cè)量鋼管的長(zhǎng)度刻線。

3）灰土擠密樁樁孔填夯密實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)數(shù)量及方法：施工單位抽樣檢測(cè)總樁數(shù)的2%，且不少于3根，方法是動(dòng)力觸探（N10，N63.5）或設(shè)計(jì)指定的方法。

4）復(fù)合地基承載力檢測(cè)方法、數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)數(shù)量及方法：總樁數(shù)的2‰，方法是平板載荷試驗(yàn)。

5）樁間土濕陷性系數(shù)。按照設(shè)計(jì)規(guī)定頻率檢測(cè)。

6 常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

6.1 縮孔或塌孔。①地基土的含水率過(guò)大或過(guò)小。含水量過(guò)大（超過(guò)20%），可往孔內(nèi)灌入干土粉或石灰粉以吸收部份水分，或快速成孔澆灌，或邊成孔邊下套管；含水率過(guò)?。ǖ陀?2%），應(yīng)先用水增濕加固范圍內(nèi)土層至最佳含水量。②未按規(guī)定的順序進(jìn)行。成孔順序必須先外圍，后里圈并間隔進(jìn)行。③未及時(shí)回填夯實(shí)。對(duì)已成孔，應(yīng)防止受水浸濕，且應(yīng)當(dāng)天回填夯實(shí)。④樁孔較密。為避免夯打造成縮頸堵塞，應(yīng)打一孔填一孔；當(dāng)樁密、土質(zhì)松軟時(shí)，應(yīng)采取間隔跳打夯實(shí)。

6.2 樁身疏松或斷裂。①未按施工規(guī)定操作，回填過(guò)快，夯擊次數(shù)不夠。樁孔填料前應(yīng)先夯擊孔底3～4錘，根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定的密度要求，隨填隨夯，嚴(yán)格控制下料速度和夯擊次數(shù)。②填料未拌和均勻，含水率過(guò)大或過(guò)少。回填料應(yīng)拌和均勻，含水量過(guò)小時(shí)應(yīng)用水濕至最佳含水量。③填料實(shí)際用量未達(dá)計(jì)算用量。每個(gè)孔填料用量應(yīng)與計(jì)算用量基本相符。④錘重、錘型和落距選擇不當(dāng)。a夯錘不宜小于100kg。b錘型以梨花形或棗核型較適合，落距一般應(yīng)大于2m。c地下水位高應(yīng)先降水位再回填。⑤對(duì)已出現(xiàn)疏松、斷裂或夾層，應(yīng)全部取出，按規(guī)定重新夯實(shí)至達(dá)設(shè)計(jì)質(zhì)量為止。

6.3 樁徑干密度不均勻。①違反操作規(guī)程，土或灰土未計(jì)量，拌和不均勻，干濕不一。嚴(yán)格按操作規(guī)程施工。②干土或灰土厚度不一致?；彝烈磁浜媳确Q量，攪拌必須均勻，干濕度要適度。③夯擊高度、次數(shù)不一。每次干土或灰土厚度、數(shù)量、落錘高度、夯擊次數(shù)必須按試驗(yàn)規(guī)定做到前后一致。④檢查驗(yàn)收不嚴(yán)。施工中必須嚴(yán)格按質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 《張?zhí)畦F路相關(guān)設(shè)計(jì)文件》.