土工格柵復合灰土擠密樁處理濕陷性黃土軟基

羅偉

摘 要：鄭盧高速公路洛寧段LK45+950-LK46+000段為濕陷性黃土，地下有墓穴。為了減少路面沉降、處理地下墓穴，采取土工格柵結合灰土擠密樁進行處理，取得良好的效果。文章結合工程實例，簡要介紹土工格柵結合灰土擠密樁處理濕陷性黃土軟基的施工技術。

關鍵詞：濕陷性黃土；墓穴；灰土擠密樁；土工格柵

中圖書分類號：TU473.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0147-02

1 工程概況

我國北方濕陷性黃土分布廣，沉降大，經常造成路面開裂、平整性差，嚴重威脅行車和人民生命財產安全。鄭盧高速公路洛寧段LK45+950-LK46+000段為濕陷性黃土，地下有墓穴，為了回填擠密地下墓穴、加強地基承載力、降低路面沉降，設置土工格柵結合灰土擠密樁處理措施，取得良好的效果。

2 工程環境與地質情況

自然坡度10～45°，沖刷嚴重，溝壑發育，地形起伏大，表層濕陷性黃土，厚8～50 m，下伏砂礫層，地下有墓穴，路線位于山坡上。

3 工程特點

①示意圖如圖1所示。

②機理。利用打入剛套管（或振動沉管、爆破等）在地基中成孔，通過擠壓作用使地基得到加密，然后分層填入灰土后夯實而成的灰土樁和回填地下墓穴。同時土工格柵具有有效提高承載面的嵌鎖、咬合作用、極大程度的增強地基的承載力、有效的約束土體的側向位移、增強地基穩固等性能。兩者結合具有明細消除土的濕陷性、提高承載力的效果。屬柔性樁復合地基。

③優點。橫向擠密地基，明顯提高承載力指標；就地取材，無需開挖回填，節約了開挖和回填的工作量；一般處理深度可達12～15 m，最小深度一般要求大于5 m。

④適用條件。地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基；處理深度5～15 m；由于土的含水量大于24%及其飽和度大于65%時，在成孔及拔管過程中，樁孔及其周圍容易引起頸縮和隆起，擠密效果差，不適用與處理地下水位以下及毛細飽和帶的土層；當e=0.9～1.2時，擠密效果好；當e<0.80時，一般土的濕陷性已消除，無必要擠密地基，應慎重選用。

5 土工格柵結合灰土擠密樁施工

5.1 施工機械

成孔機械采用1.2 t柴油打樁機，電動卷揚機提升式夯實機，滾筒攪拌機攪拌灰土。

5.2 設計參數

5.2.1 孔距

5.2.2 處理深度

灰土擠密樁處理地基的深度，應根據土質、工程要求和成孔及夯實設備等綜合因素確定。對濕陷性黃土地基，樁長一般不宜小于3 m，當處理深度較小時，采用灰土擠密樁不經濟，宜采用灰土墊層或重錘夯實法等其他方法。

5.2.3 樁長

根據地質情況、樁處理地基的深度、工程要求和成孔設備等因素確定，一般為5～15 m。本工程樁長為6 m。

5.2.4 樁的布置

5.2.6 承載力

可采用載荷試驗法或工程經驗法確定。

6 施工要求

6.1 工藝流程

施工準備（含備料）→原地面處理→測量放線→設備就位→沉管或鉆孔→拔管或拔鉆成孔→樁體分層夯填→成樁檢驗→破樁頭→基底平整碾壓→鋪土工格柵→填砂礫墊層。

6.2 材 料

石灰采用III級以上的新鮮塊灰，使用前1～2 d消解并過篩，顆粒不大于5 mm。土料采用現場挖取得粘性土，無有機雜質，并打碎過篩，顆粒不大于15 mm。夯填土和石灰應提前送試驗室作原材試驗及擊實試驗，求得最大干容重和最優含水量。石灰和土料要按3：7體積比進行均勻拌合，拌和后，用15 mm的篩子過篩，過篩后方可在工程中使用。達到顏色一致，并使含水量控制在最優含水量的±3%左右。實地可用“手握成團，落地開花”的標準來鑒定含水量，備好的灰土料應做到不隔日使用，雨天用塑料布覆蓋。當填土含水量低于12%時，應用水均勻增濕到最優含水量。且每次拌合的灰土量不宜過多，隨用隨拌。

6.3 成 孔

根據地層軟硬情況及時調整重錘落距。樁的施工順序應先外排后里排、同排內間隔1～2個孔進行，避免振動擠壓造成相鄰孔縮孔或塌孔，成孔后夯實孔底，夯實次數不小于8擊，并立即夯填灰土。

6.6 砂礫墊層

無樹根等雜物，均勻分層攤鋪，先用中型壓路機穩壓，再采用重型壓路機振動碾壓密實。

7 施工中遇到的問題及措施

①孔底出現飽和軟弱土層，采取加大成孔間距，以防由于振動造成已打好的樁孔堵塞。

②孔底有地下水流入，則采取井點降水后再回填填料或向樁孔內填入一定的干磚渣和石灰，經夯實后再分層填入填料。

③該地區為地下墓穴較多，施工中采取以下措施：采取灰土分層回填墓穴至墓穴頂以上1 m，再沖孔至墓穴底，裝入墓穴高度范圍內的普通巖石炸藥及雷管，利用炸藥的爆炸沖擊波擠壓作用、壓密實墓穴內的松散填土，重復1～2次填土、爆破即可。

8 結 語

該段軟土路基成型后，經過檢測，其下沉、地基承載力等檢測項目符合設計和規范要求，取得良好的加固效果。

土工格柵復合灰土樁處理軟土路基具有施工簡便、工程進度快、加固效果明顯等許多優點，可以顯著提高復合地基的地基承載力和地基變形，是一種可廣泛應用于鐵路、公路等軟弱地基的加固工藝。

參考文獻：

[1] 秦仕偉，謝兆行.灰土擠密樁在處理濕陷性黃土地基中的應用[J].山西建筑，2012，（28）.