灰土擠密樁地基加固技術應用實例分析

孫詠華

1 工程概況

擬建的西安經發城建開發有限公司涇渭工業園涇渭時代廣場建筑工程:25層寫字樓、21層商務公寓建筑物，為甲類建筑;4層裙房建筑物，為丙類建筑。25層寫字樓、21層商務公寓地基基礎設計等級為乙級;4層裙房地基基礎設計等級為丙級。

地質勘測計算分析出各層土的工程特性，具體如下:②層黃土狀土:a1－2=0.48 MPa－1，屬中偏高壓縮性，且 a1－2=0.13 MPa－1～0.92 MPa－1，a1－2偏差大，故②層應按高壓縮性土考慮;δs2.0=0.001～0.137，具濕陷性;③層礫砂:N=36擊 ～50擊，密實狀態;④層粉質粘土:a1－2=0.29 MPa－1，屬中壓縮性;⑤層粉質粘土:a1－2=0.26 MPa－1，屬中壓縮性;⑥層中砂:N=50 擊，密實狀態;⑦層粉質粘土:a1－2=0.22 MPa－1，屬中壓縮性。建筑場地屬自重濕陷性黃土場地。

根據 GB 50025-2004 規范第 5.1.1 條、第 6.1.1 條及第 6.1.5條規定，對Ⅱ級自重濕陷性黃土地基上的4層裙房丙類建筑物，地基處理厚度不應小于2.5 m，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量不應大于200 mm。根據場地巖土工程條件，4層裙房適宜采用擠密法處理地基。

采用灰土擠密樁，等邊三角布樁，處理深度宜進入③層頂部一定深度，基底下處理厚度可為5.80 m～6.30 m。要求擠密樁平均擠密系數不小于0.93，樁體壓實系數不小于0.97時，處理后的復合地基承載力特征值大于180 kPa。

2 施工過程

2.1 做好施工前的準備工作

1)施工前需要審核施工設計圖紙，查看工程地質情況。當發現工程土體含水率為25%或者小于13%、飽和度大于66%的時候，施工單位應該及時的通知設計單位，設計單位需要確定事實屬實再進行設計變更。

2)在施工之前，必須做好土方、成孔、夯填和擠密效果工藝的試驗工作，以便于確定相關的施工技術參數，要求試樁，且數量要大于3根。

3)做好施工雜志設計方案的編制公司制，并對施工人員進行詳細的技術交底。

2.2 施工現場清理及放樣工作

1)在施工之前，需要清除場地內的所有雜草雜物。做好平整場地工作，并對場地內相關的管線以及其他地下構造物進行標示。場地內松軟土壤需要進行機械壓實作業，必須保證場地的平整，便于機械化施工的開展。清理好場地后，需要確定場地地基土的含水量，當發現其含水量低于13%的時候，需要對基地土進行加濕處理，加濕處理需要在地基處理之前的4 d～5 d內完成，采取有效措施，確保水通過土體的毛細孔進入到各土層中。

2)做好測量放線工作，首先是需要定出建筑的控制軸線以及打樁位置標示。依據設計圖紙對各個樁號進行編號，方便樁基工作的開展。

3)鉆孔機械需要有進尺標記，只有這樣才能有效控制好鉆孔的深度。

2.3 成孔

1)施工準備工作就緒后，樁機就位，將沉管尖對準樁位，調平擴樁機架，使樁管保持垂直，用線錘吊線檢查樁管垂直度，確保垂直度偏差不大于1.5%。灰土擠密樁成孔采用沉管法，成孔采用隔排跳打方式，施工順序為先外排、后里排，同排內應間隔1孔～2孔跳打。

2)沉管。采用沉樁機將與樁孔同直徑的鋼管打入土中拔管成孔，樁管頂設樁帽，下端作成60°角度錐形活動樁尖，施工前，在樁架或鋼管上標出控制深度標記，以便施工中進行鋼管深度觀測。灰土擠密樁施工時應控制拔管速度，在拔管前宜停頓10 s左右。成孔后，清底夯實、夯平，夯實次數不小于8擊，成孔后進行孔中心位移、垂直度、孔徑、孔深檢查，合格后進行下道工序施工或用蓋板蓋住孔口以防止雜物落入。

2.4 灰土的回填與夯實

1)灰土的拌制與運輸。灰土需要廠拌來完成，灰土的各種用料都需要嚴格計量準確，配合比滿足設計要求，確保灰土混合料的外觀顏色均勻。灰土拌制后需要立即用運輸車運送到施工現場，灰土是根據成孔回填的要求隨時進行拌制的，灰土拌成后6 h內就需要進行回填夯實，過夜的灰土不得使用，被雨淋濕過后的灰土是不能施工的，同時，下雨期間也不能進行灰土的拌制。

2)做好灰土的回填夯實工作。成孔之后需要立即進行灰土的回填夯實，在此之前需要先夯實下孔的底部。灰土的回填是分層進行的，我們采用計量儀器定量的向孔內下料，保證每次回填的厚度為250 mm～300 mm，并采用電動卷揚機提升式夯實機對每層的灰土進行夯實處理。

3 質量控制措施

3.1 材料的質量控制

1)土料質量控制。必須選用純凈的黃土，不得使用耕植土。在使用之前需要進行過篩處理，保證土體的顆粒小于15 mm，有機物的含量小于5%;確保黃土的含水量應接近最佳含水量，含水率的波動范圍在±3%之間。

2)石灰的質量控制:按照國家Ⅲ級以上標準來執行，活性的CaO加MgO的總含量要求大于70%，石灰的貯存時間不能超過3個月，使用前24 h澆水消解并過篩，顆粒的直徑不能小于5 mm，生石灰的粉和塊之比應小于3∶7。

3)灰土是采用消石灰和純凈黃土，按照3∶7的體積比，在最佳含水率的環境下配置而成的。配置拌和都是采用集中廠拌方式。在每天施工之前，需要核對土體的含水率，盡量保證灰土的含水率接近最佳含水率。拌制的灰土擠密樁的壓縮模量Ep要求在30 MPa～50 MPa區間范圍內。

3.2 施工過程的質量控制

1)施工過程中，需要嚴格控制好施工工藝，一定要保證灰土在初凝之前就完成好拌制及回填工序。不能使用已經過時或者過夜的灰土進行回填，對于已經施工完成的孔應該立即進行回填夯實，不能長時間的出現空孔現象。

2)整個施工過程，都需要設置專人對成孔、灰土回填以及灰土夯實進行監督，如果發現地基土與地質勘測報告不一致，需要立刻要求停止施工，并向上級部門反映情況，設計單位確認后，進行了設計變更后方可繼續進行施工。夯實過程中，需要記錄夯實錘擊的次數以及振動沉入時間，施工過程中出現的問題等等。

3)在成樁過程中，需要及時的觀察地面的升降、樁頂上升，如果發現樁頂上升較大，則有可能出現了斷樁現象，需要對施工工藝進行適當的調整。

4)在冬季和雨季施工時，需要采取防雨和防凍的相關措施，防止灰土受到外界環境的影響。

5)灰土擠密樁屬于隱蔽工程，完成施工后需要監理單位簽字認可后方可進行下一道的工序。

4 結語

根據地質條件的不同，樁長從4.8 m～7.3 m不等，施工完成后采用單樁靜載試驗檢測地基承載力，普遍達到了185 kPa以上，樁間土的濕陷系數為0.001～0.003之間，遠小于設計要求的0.015;樁間土采用環刀法取樣測定擠密系數，共計989組樣，測出的擠密系數最低為89.6%，最高為99.4%，平均為96%，大于設計要求的平均93%。

通過工程實例可以看出，灰土擠密樁對于消除土的濕陷性和減小滲透性方面效果較為明顯，因其具有就地取材、以土治土、原位處理、深層加密和費用較低等特點，在我國西北及華北等黃土地區具有廣泛的應用前景。

［1］ GB 50025-2004，濕陷性黃土地區建筑規范［S］.

［2］ JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范［S］.

［3］ GB 50202-2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范［S］.

［4］ 楊秋生.灰土擠密樁在濕陷性黃土地基中的應用［J］.山西建筑，2010，36(14):119-120.