素土擠密樁在晉西南濕陷性黃土地區的應用

崔彥東

（山西省地勘局214地質隊，山西運城 044000）

1 工程概況

該場地位于萬榮縣南側，場地較平坦，屬黃土臺塬地貌。擬建建筑東西長約52.5m，寬約12.6m，高約4層。該建筑布置3個鉆孔，3個人工探井，探井深度25m。地基土自上而下分為3層：

①濕陷性粉土（Q3eol）：黃褐色、褐黃色，稍濕，稍密，具濕陷性，屬中等壓縮性土，大孔隙發育。該層一般厚度10.6～12.0m。承載力特征值110kPa。

②濕陷性粉土（Q3eol）：褐黃色、黃褐色，稍濕，稍密，具濕陷性，屬中等壓縮性土，針狀孔隙發育。該層一般厚度9.5～10.6m，承載力特征值120kPa。

③粉土（Q3eol）：褐黃色、紅褐色，稍濕，中密，屬中等壓縮性土。該層未揭穿。承載力特征值135kPa。

2 素土擠密樁地基處理設計

2.1 樁徑的選擇

根據《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術規范》（DBJ04/T312-2015）第6.4.4條：擠密孔直徑宜為0.35～0.45m，樁徑的選擇還應考慮當地常用施工設備型號，該項目樁徑為0.4m。

2.2 樁間距的確定

根據《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術規范》（DBJ04/T312-2015）第6.4.3條：樁孔位宜按正三角形布置，可按下式計算：

式中：S——孔心距，m；

D——擠密填料孔直徑，m；

ρdo——地基擠密前壓縮層范圍內各層土的平均干密度，g/cm3；

ρdmax——擊實試驗確定的最大干密度，g/cm3；

該場地地基土經取樣做擊實試驗，最優含水量為13.7%，最大干密度1.88g/cm3。該場地樁間土擠密前含水量平均值13.0%，干密度平均值1.33g/cm3。

ηˉc＝0.93，ρdmax=1.88g/cm3，D=0.4m，ρdo＝1.33g/cm3，代入上式得：S=0.78m。

根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ 79-2012）第7.5.2條第3款：樁孔之間的中心間距可為樁孔直徑的2～3倍，結合當地素土擠密樁施工經驗樁孔中心間距取0.8m。

2.3 素土擠密樁復合地基處理深度、范圍的確定

根據《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術規范》（DBJ04/T312-2015）表3.0.1，該建筑屬丙類建筑；該場地濕陷深度20.5～22.2m，自重濕陷量為400.5～559.4mm，屬自重嚴重濕陷場地，總濕陷量為914.3～1027.9mm，地基濕陷等級屬Ⅳ級；根據《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術規范》（DBJ04/T312-2015）第6.1.5條第4款，素土擠密樁處理厚度為12m；根據《濕陷性黃土場地勘察及地基處理技術規范》（DBJ04/T312-2015）第6.1.2條第3款，地基處理范圍應超出建（構）筑物外墻基礎外緣的寬度（外放寬度），并不宜小于6.0m。

3 素土擠密樁主要施工過程

成孔主要采用步履式DCB60-15柴油錘打夯機，孔內填料分層回填采用200kg夾桿錘夯實。

4 素土擠密樁復合地基檢測結果

在素土擠密樁復合地基上均勻選取6個點進行復合地基靜載荷試驗，試驗過程正常，復合地基承載力特征值不小于150kPa；布設7個人工探井進行樁體土取樣測試，平均壓實系數大于0.97；布設7個人工探井進行樁間土取樣測試，平均擠密系數大于0.93，并完全消除樁間土的濕陷性，檢測結果完全滿足設計及規范要求，充分說明用素土擠密樁處理濕陷性黃土地基是有效的。

5 地基處理前后地基土的物理、力學指標的變化

地基處理前后樁間土的物理指標的變化見表1，從表1可看出素土擠密樁復合地基處理后地基土含水量減少3%，質量密度增加32%，干密度增加32%，孔隙比減少37%，飽和度增加31%，自重濕陷系數減少79%，濕陷系數減少83%。素土擠密樁復合地基承載力特征值比天然地基承載力特征值增加36%。

表1 地基處理前后樁間土的物理指標平均值對比表

6 結束語

通過該工程實例分析可以看出，采用素土擠密樁處理濕陷性黃土地基效果良好，它不僅可以提高地基土的承載力，消除地基處理范圍內黃土的濕陷性，而且減小了地基土的孔隙比，減少了地基土的壓縮變形量。對比較重要的建筑物和缺乏地基處理施工經驗的地區，在素土擠密樁處理濕陷性黃土地基前，應選擇有代表性地段進行試樁并檢測，根據試樁檢測結果，優化地基處理設計方案，調整擠密樁的主要施工技術參數，達到技術先進、經濟合理、地基處理效果明顯的目的。