基于公路工程施工中灰土擠密樁技術研究

段小輝+周斌

摘 要：公路建設作為國民經濟發展的重要組成部分，在交通建設、經濟發展、縮短城鄉差距中起著關鍵性的作用。近年來，隨著社會經濟發展速度的不斷提升對公路工程建設提出新要求，要求通過創新體制、完善政策，進一步提升工程建設力度。灰土擠密樁技術作為公路工程濕陷性黃土路基施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影響著高速公路工程的整體質量，為此，施工單位必須重視灰土擠密樁技術的應用，在規范施工工藝的同時，不斷改進技術，提高公路建設的整體質量，推動交通經濟的高速發展。

關鍵詞：公路工程；灰土擠密樁；特征；施工工藝

隨著社會經濟的不斷發展，公路工程已經成為我國基礎建設中的一項重要建設項目，濕陷性黃土施工作為公路建設中的重要內容，其施工技術水平的高低直接關系著工程的整體質量。濕陷性黃土在自然狀態下擁有結構強度高、孔隙大等特點，在正常荷載作用下產生的沉降變形并不大，一旦土體中含水量增大，黃土結構強度遭到大幅減弱，在荷載作用下會迅速發生沉降變形，且由于土體浸水情況不同，濕陷沉降不均勻，對工程建筑具有很大危害性。灰土擠密樁法是處理濕陷性黃土地基的常規方法，規范中要求用此方法處理的地基其承載力特征值不宜大于250kPa。

1 濕陷性黃土的特征

1、濕陷性。當黃土受到自然地表水的侵蝕時，黃土中的易溶鹽類溶解，會破壞顆粒間的膠合作用力，從而導致土粒懸浮于水中。當再次沉積時，土粒碰到已沉積的土粒，因兩者之間的相互引力大于其重力，土粒會在最初的位置上停留，不再出現下沉現象，從而形成蜂窩狀結構，這為水的進一步侵蝕提供了條件，空隙間通過連通和擴展，會導致大孔隙和陷穴的出現。經過外荷載作用，會破壞土體結構，這樣會造成大量、劇烈變形現象的發生，大大降低了土體結構的強度，從而產生濕陷性。

2、直立性。濕陷性黃土在天然含水量的狀態下具有強度高和壓縮性小的特征，可以將垂直邊支撐起，天然陡壁多呈近90°的邊坡。因此，濕陷性黃土具有直立性的特征。

3、膨縮性。當濕陷性黃土遇到水時，會產生膨脹現象，而干燥后會產生收縮現象，通過多次反復作用，會導致裂紋的形成，然后剝落，這樣會對路基的穩定性產生嚴重地影響。

4、崩解性。當濕陷性黃土浸入水中時，會很快產生崩解現象，這對路基的強度和穩定性會產生較大的影響。

5、難壓實。當濕陷性黃土的最大干密度和最佳含水量較高時，就會難以滿足碾壓密實要求的條件。

6、受含水量影響較大。濕陷性黃土受含水量的影響較敏感。當含水量較小時，易于產生揚塵現象。當含水量大于最佳含水量時，易于產生翻漿現象，而適宜壓實的含水量為最佳含水量的+0.5～-2%。

2 公路工程施工中灰土擠密樁施工工藝

1、試樁

在施工前，應先進行成孔、夯填工藝和擠密效果等試驗，然后對分層填料的厚度和相應的夯擊次數、一次成樁的長度和振動錘功率等進行確定。只有確定試樁各參數后，才可以進行規模施工。主要試驗內容：樁間土的標準貫入試驗、符合地基荷載試驗以及單樁承載力試驗。如果一次試驗不成功，要對設備進行改裝或更換，并對施工方法進行改變，設置兩次或多次試樁，直到全部試樁達到施工的要求。

2、測量放樣

場地清理工作與整平工作應在施工前進行，如施工場地存在松軟路段時，為有利于機械作業，應及時進行處理。在施工前應對基礎中線、邊線進行測量放樣，并準確定位樁孔，同時進行標注。樁孔中心定點施工時可選用鋼釬（直徑20毫米）向土內插入20厘米的深度，隨后將鋼釬拔出并進行石灰灌注，以此確定其位置。當地基土質含水量較低時，應將其進行浸水濕潤，確保其含水量符合施工要求。

3、灰土拌和

分別過篩土與消解后的石灰，隨后遵循灰土體積進行配料拌和施工，一般情況下配合比為2：8，在拌料場進行3遍拌和后，將其運輸到孔位附近，夯填施工前應在進行一次拌和作業。

4、成孔施工

按照由外向內的順序進行成孔施工，相同排樁之間應間隔一個孔進行施工，這樣可以防止因振動擠壓產生相鄰孔縮孔與塌孔。平整場地后，應遵循設計樁位圖確定孔位。沉管機就位后，確保沉管尖與樁位相對，將擴樁機架調平，確保樁管的垂直度。因施工現場土質不同其成孔次數也不盡相同，在土質硬度較高又均勻的情況，一次就能符合設計深度，當土質層內存在軟弱層時，則需要多次進行施工。當地基具有較大含水量時，拔出樁管后，極易產生縮孔情況，進而導致樁孔深度及孔徑不足等問題的出現。應選用超深成孔法對深度不足進行處理，應選用洛陽鏟擴孔方式進行孔徑不足施工，擴孔后應及時進行石灰土夯填施工。

成孔作業完成后必須對樁孔質量進行及時檢查，并對縮頸、回淤及滲水等狀況進行隨時觀察，并做好記錄。為避免孔內落入土塊與雜物，應及時回填夯實成樁孔。

5、樁孔回填與夯實

一般采取就地挖取的純凈黃土與粘性土作為樁孔回填材料，這種材料不能應用于有機質含量8%以上的表層耕土或淤泥質土與雜填土內，這種土質中回填此類材料應進行過篩作業。一般情況下高速公路工程施工中，都會選用偏心輪夾桿式夯實機械作為灰土擠密樁施工的樁孔夯實機械，其夯錘重量為340千克，落距為45厘米，夯擊次數為一分鐘35到40次，夯錘提升主要依靠摩擦力。通過夯實試驗，對每次填料數量與夯擊次數進行合理確定。夯實機就位后必須確保其平穩性，夯錘應與樁孔位置對準，并確保其能自由落入孔底。夯填施工前，必須對孔徑、孔深等位置進行詳細檢查，確保符合施工要求進行施工。填料施工前應對孔底夯實，夯擊次數一般孔在8到10次以上，確保其深度在30厘米到50厘米以下時，其含水量符合施工要求后，進行分層夯填。遵循相關規定數量指定專人進行均勻填料，不能把送料車向倒料入孔直接倒入。交替進行填料與夯擊作業，夯擊時應確保其均勻度，當夯擊到高于設計標高20到30厘米位置時，停止夯擊作業。選用素土輕擊方式處理樁頂到地面空檔位置，做好樁上灰土墊層后，應及時挖除多出設計樁頂的樁頭與松動土層。

6、質量檢測

（1）在施工前，應對樁尖土進行標準灌入的試驗，對各土層強度增長情況進行比較，從而對土層的承載力進行判定。

（2）對于復合地基承載力的檢驗數量不得低于總樁數的0.3%，不少于3點，而單樁承載力的檢驗數量不得低于總樁數的2%。

（3）在施工后，應間隔一定的時間進行質量的檢驗。當空隙水壓力消散且間隔時間不少于28天后，方可進行飽和粘性土地基的檢測，而粉土、砂土和雜填土地基不得少于7天。

（4）對于樁體現場的檢測，其主要內容有：樁徑、樁距、樁長和樁體土，可以采用鋼卷尺對樁距、樁徑進行現場測量，可以采用鉆孔取芯方法對樁長、樁體土進行檢測，采用人工探井取原狀土樣法對樁間土進行檢測。

3 結束語

綜上所述，通過對濕陷性黃土特征和灰土擠密樁施工流程的詳細分析，辯證分析了在施工過程各個要點。隨著我國經濟發展速度的不斷加快，公路交通運輸事業也隨之加快，如何提高公路工程建設質量已經成為當今急需解決的重要問題。灰土擠密樁法在公路濕陷性黃土路基施工中的應用，能夠有效增強軟土地基的穩定性和承載能力，對于提高公路工程質量發揮著至關重要的作用。

參考文獻

[1]尹志鋼.公路施工中軟土地基處理技術分析及其應用[J].山西建筑，2010（05）

[2]鄭艷菊，張佑華.灰土擠密樁技術在高速公路工程施工中的應用[J].科技與企業，2015（12）

[3]王少東，方光秀.CFG樁與灰土擠密樁復合地基工程應用[J].施工技術，2015（23）

[4]翟麗云.濕陷性黃土地區灰土擠密樁施工技術[J].工程建設與設計，2015（11）

[5]王雪浪，朱彥鵬. 灰土擠密樁處理濕陷性黃土地基理論分析及試驗[J]. 西安建筑科技大學學報（自然科學版）. 2010（02）endprint