灰土樁在唐城倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目中的應(yīng)用體會(huì)

文/趙桉 西安市干道市政建設(shè)開發(fā)有限責(zé)任公司 陜西西安 710077

濕陷性黃土在一定的壓力作用下，遇到水極容易發(fā)生變形和沉陷。其濕陷性會(huì)建筑物造成不同程度的傷害，導(dǎo)致建筑物開裂、發(fā)生沉降、甚至是傾斜等。在處理濕陷性黃土地基的時(shí)候，通常使用比例為2：8或者是3：7灰土樁進(jìn)行處理，形成復(fù)合地基，來(lái)提高黃土地基的強(qiáng)度，改善濕陷性。

1、灰土樁的加固機(jī)理

一是灰土樁成孔擠密作用。灰土樁在成孔時(shí)側(cè)面會(huì)受到一定的擠壓作用，使得樁間土的密度逐漸增大，從而降低了黃土的濕陷性。同時(shí)，灰土樁與樁間土共同并且均勻受力，經(jīng)過(guò)一系列的物理變化形成強(qiáng)度較大的復(fù)合地基。二是灰土樁通常采用灰土比例為2：8或者是3：7混合土，這樣形成的樁體和樁間土具有較高的氣硬性和水硬性。土體中的鈉離子與熟石灰中的鈣離子發(fā)生交換作用，使得原來(lái)土體變成鈣土，土分子之間的引力增強(qiáng)，土體抗剪性增強(qiáng)。三是灰土樁周圍多余的氫氧化鈣分子吸收了樁間土中的水分，其他飽和氫氧化鈣分子自行結(jié)晶，形成了穩(wěn)定的結(jié)晶網(wǎng)格，提高了樁間土的強(qiáng)度。接下來(lái)筆者就以西安市唐城倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目為例，向讀者詳細(xì)的闡述灰土樁在濕陷性黃土地基的應(yīng)用。

2、工程實(shí)例

2.1 工程概況

唐城倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目位于我國(guó)的西安市，地處于濕陷性黃土地基中，整個(gè)項(xiàng)目總面積為34000㎡，前樓和后樓分別是是高度為4層樓的商業(yè)區(qū)，上部13層作為酒店項(xiàng)目。前后樓有沉降縫作為界限。根據(jù)建筑類型以及濕陷性黃土地基的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕l件以及材料情況等我們決定采用比例為2：8和3：7的灰土擠密樁（DDC）進(jìn)行地基處理。

2.2 施工工藝

唐城倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目的施工場(chǎng)地較為狹小，開挖后東西側(cè)的道路寬度在1m左右，最多可以支撐行走，由于該項(xiàng)目抵觸繁華地段，為了便于施工我們決定將坑基的坡道留作內(nèi)坡道，計(jì)劃在施工后期進(jìn)行邊退邊打。具體的施工工藝順序?yàn)椋簻y(cè)量樁位→成孔→檢查成孔深度→對(duì)孔底進(jìn)行夯實(shí)→分層下料→逐層夯實(shí)→封頂。

2.3 樁長(zhǎng)、樁距的確定

唐城倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目一方面要消除黃土的濕陷性，同時(shí)要提高地基的整體承載能力，從而提升整個(gè)地基的強(qiáng)度與密實(shí)度。根據(jù)《黃土規(guī)范》中規(guī)定：在自重濕陷性的黃土地基中，要消除黃土濕陷量的處理厚度不低于整個(gè)地基濕陷厚度的三分之二，同時(shí)要保證剩余未經(jīng)過(guò)處理的濕陷層的濕陷量小于20cm。在設(shè)計(jì)時(shí)如果樁徑過(guò)小，那么成樁數(shù)量便會(huì)增加，這樣會(huì)大量增加工程量，但是如果樁徑較大，樁間土擠密系數(shù)達(dá)不到要求，黃土濕陷性降低效果不佳。該項(xiàng)目的坑基面積達(dá)到了8000㎡以上，經(jīng)過(guò)勘察確定該項(xiàng)目的樁長(zhǎng)：前樓DDC 樁長(zhǎng)度為12m，成孔直徑為400mm（成孔時(shí)采用重量為柴油沉樁錘進(jìn)行垂直夯擊，擠密成孔的方式），成樁之后孔徑達(dá)到550mm，使用比例為3：7的灰土進(jìn)行成樁，成樁數(shù)量為2800根；后樓DDC樁長(zhǎng)度為5.5m，孔直徑為400mm，成樁之后孔徑達(dá)到550mm，使用比例為2：8的灰土進(jìn)行成樁，成樁數(shù)量為7500根。前樓和后樓的樁頂標(biāo)高一致，同時(shí)要在DDC樁頂鋪設(shè)一層厚度為600mm比例為2：8的灰土墊層。以上的樁間距維持在1-1.5m，灰土樁的排布呈等邊三角形排布，如圖1所示。

圖1

2.4 地基承載力的計(jì)算

灰土DDC樁處理地基的承載力時(shí)要對(duì)樁與樁間土的密實(shí)度進(jìn)行綜合考量，如果是樁的強(qiáng)度大大超過(guò)樁間土的強(qiáng)度時(shí)，此時(shí)的地基強(qiáng)度較大，可以保證樁與樁間土的變形保持一致，那么此時(shí)的樁土抗壓性能較高。為了保證樁間土能夠最大化發(fā)揮其性能，則需要在剛性地基基礎(chǔ)之鋪設(shè)較厚的灰土墊層，保證能夠均勻的向下傳遞壓力，這樣便可以保證DDC樁不被破壞同時(shí)樁與樁間土能夠共同作用，形成一體，約束側(cè)向作用，形成強(qiáng)度較高的復(fù)合地基。

復(fù)合地基承載力的計(jì)算公式為：

其中?a為修正后DDC復(fù)合地基的承載力特征值

?spk為DDC樁復(fù)合地基承載力特征值

?m為復(fù)合地基底面以上土平均重量， 地下水位以下取浮重度

D為地基深度。

2.5 灰土樁夯實(shí)

DDC樁體的材料主要是由消石灰和過(guò)篩土兩種材料組成，消石灰中不能含有任何未經(jīng)過(guò)熟化的生石灰，含水量較低，消石灰與土的配比為：前樓施工3：7，后樓施工2：8。夯土機(jī)到位之后要保證平穩(wěn)，準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)樁孔，保證能夠準(zhǔn)確落入孔底。要保持樁孔清潔干凈，在進(jìn)行填料施工前必須要要將夯實(shí)孔底直到可以發(fā)出清脆聲音為止。在填料時(shí)尤其要注意的不能隨意填料，禁止將料直接傾倒入孔中，要逐層填夯。成孔和回填應(yīng)該從外向里，間隔回填。

2.6 質(zhì)量控制

由于該項(xiàng)目的地基面積較大，為了能夠保證施工正常進(jìn)行并且能夠保證施工進(jìn)度，在施工之前我?guī)ьI(lǐng)施工團(tuán)隊(duì)不斷的對(duì)項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行推演，不斷進(jìn)行工藝試驗(yàn)，最終確定施工的控制參數(shù)，確保地基承載力能夠符合施工設(shè)計(jì)的要求。同時(shí)，為了確保施工質(zhì)量，在施工過(guò)程中我要求要嚴(yán)格規(guī)范操作規(guī)范，控制好回填時(shí)間，嚴(yán)禁使用過(guò)時(shí)失效的熟石灰。安排專業(yè)人員對(duì)成孔的回填和夯實(shí)情況進(jìn)檢測(cè)，在成樁過(guò)程中時(shí)刻關(guān)注著地面升降以及樁頂上升高度，如果樁頂上升過(guò)大的話，很容易導(dǎo)致端樁的情況發(fā)生。

總結(jié)：

根據(jù)西安唐城倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目的地質(zhì)條件，我們決定采用灰土DDC樁來(lái)形成復(fù)合地基，在前樓使用灰土比例為3：7的混料，在后樓使用灰土比例為2：8的混料進(jìn)行成樁。本工程較大工期較短，經(jīng)過(guò)90天的施工，該項(xiàng)目地基地基承載力提高了2倍之多，完全達(dá)到了建筑設(shè)計(jì)要求。