灰土擠密樁施工工藝在黃土地基處理中的應用

摘 要:工程中什么樣的土質都可能遇到，濕陷性黃土地基處理往往采用灰土擠密樁施工工藝，灰土擠密樁能有效地提高地基強度，不需要上置荷載，就能減少沉降量。本文分析灰土擠密樁的擠密原理，以及如何設計和計算，并通過實例說明該法的可行性。

關鍵詞:濕陷性黃土 擠密樁 設計

中圖分類號:TU5\t\t\t文獻標識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0070-01

1 理論概括

1.1 灰土擠密樁擠密作用

采用灰土擠密樁法處理濕陷性黃土地基時，擠密作用是一個重要的加固作用，在樁成孔和夯填階段通過擠壓作用，對地基土形成加密效果，使得原樁孔部位的土被擠進周圍的土體之中，對樁周圍一定范圍內的天然土進行了擠密，致使地基的孔隙比降低，密實度提高，摩擦角和干密度增大，有效改變土的物理力學性能，大幅提高了地基的承載力，在工程中應用此法處理濕陷性黃土地基不需要上置荷載，就能減少沉降量能，實現對工程成本的有效控制。

1.2 圓孔擴張理論

該理論首先將土體假設為理想彈塑性體，其材料服從Mohr-Coulomb或Tresca屈服準則，由彈塑性理論可以給出無限土體中具有初始半徑的球形孔或柱形孔被均勻分布的孔內壓力p所擴張的一般解。

2 灰土擠密樁的設計和計算

灰土擠密樁的設計內容包括樁孔直徑、樁孔間距、承載力、面積置換率和壓縮模量等參數的計算。其中樁孔直徑、樁孔間距對具體的施工起指導性作用。

(1)樁孔直徑一般設計為0.3m～0.6m，沉管樁直徑多為0.4m。

(2)根據GBJ79～91建筑地基處理技術規范的規定原則，灰土擠密樁多按正三角形布置，樁孔排距為h=0.875L，其樁孔間距計算式如下:

。

3 具體的施工技術要求

(1)測量放線要按照設計提供的坐標控制點和施工圖準確無誤地定位放線，并作出測量成果表，交由工地技術負責人復核，報監理工程師簽字后方可施工。

(2)在正式施工前要先進行試樁，以確定壓實系數和干容重，測定樁管沉入速度、成孔情況等。

(3)成孔要逐個檢查并做好記錄，一定要保證檢查合格后，進行底夯，再盡快回填。

(4)樁孔料料2∶8灰土，灰土含水量應控制在最佳含水量+3%以內。每次填料數量必須嚴格控制，分層夯實，聽見清脆聲后方可繼續回填。

(5)控制樁管傾斜度不超過2%。

(6)擠密樁施工先外后內。

(7)當地基土含水量過低，造成沉管和拔管困難時，可采用加水浸潤以提高土的含水量。

4 灰土擠密樁實用效果分析

工程實例:某工程地基，除了表層為耕作土，其下地層主要為第四紀上更新黃土和古土壤(厚度為6.5m～14.9m)。進行現場勘測，得到土的物理力學性質及承載力指標:土層深度為2.5m，孔隙比為1.085，天然含水量為24.1%，干密度為1.30g/cm2，天然密度為1.58g/cm2，壓縮系數為0.19Mpa，壓縮模量為10.84MPa，內摩擦角為25.6°，粘聚力為27.3kPa。

該工程利用灰土擠密樁法進行地基處理，具體實施按正三角形布置，樁徑為0.4m，樁長7.8m。為了檢測地基土擠密加固效果，對不同間距(0.8m，0.9m，1.0m)的樁，測定地基土干密度值并計算平均壓實系數。

從如圖1所示的方格中取出土樣，進行干密度試驗。當樁間距為0.8m時，試驗數據計算出干密度，如表1所示。

如圖2所示，以干密度為縱坐標，測試點距樁外皮的距離為橫坐標，根據試驗結果整理后得到的兩個相鄰樁孔之間土的干密度變化情況。圖2中“線1”為實際測量值，“線2”為計算值。看圖2中2根線的分布，可以看出試驗結果略大于計算值，從圖形上可以算出最大相差6.6%。當計算干密度的平均值滿足擠密系數限制時，樁間土實測值也滿足擠密系數的要求。

參考文獻

[1]\t王長虹，楊有海.灰土擠密樁在濕陷性黃土路基中的應用[J].蘭州交通大學學報，2004(3):15～18.

[2]\t池淑蘭.路基工程[M].北京:中國鐵道出版社，2002:21～23.