濕陷性黃土區域DDC法灰土擠密樁施工技術

李江波

摘要：交通網絡的不斷擴張對于全國經濟的發展有著重要的推動作用，而隨著交通網絡的不斷擴大，大型建筑建設面臨的困難也在逐漸增多，如何在濕陷性黃土地域開展建設工作是一個急需被解決的難題。這篇文章敘述的就是DDC法灰土擠密樁工藝在濕陷性黃土地域內運用情況。

關鍵詞：濕陷性;黃土地域;DDC法灰土擠密樁

我們將那些表面土質在垂直應力作用下，因土體中水分含量提高而令土體產生了內部變形的黃土稱之為濕陷黃土。如果在含有該特制土體的區域開展工程的建設工作，那么施工人員需要注意該建筑的地基會因土體的濕陷特征而產生沉降所帶來的施工風險，需要使用一些技術來改變其力學結構特征，保證工程項目的安全性以及穩定性。

1 濕陷性黃土特點

濕陷性黃土比較特殊，這種地質具備一些特點，比如質地比較均勻，內部結構較為松散。在沒有受到水體浸濕的時候，該土體的壓縮性比較小，其強度也比較高。但是當該土體受到了水的侵蝕，其內部的結構就會迅速發生重大變化，附加下沉應力會迅速增加，土體的強度也下降明顯^[1]。如果在含有該土質結構的區域內開展項目建設，需要通過特殊方式提高其浸水后的強度，避免由于地基變形而對項目帶來的破壞。

2 DDC法灰土擠密樁技術概述

簡單來說，DDC法灰土擠密樁工藝就是采用螺旋鉆機械插入土體，之后將該工具拔出，這樣土體里面就會留下樁孔。然后在根據目標區域的土體特征來進行回填夯實工作，按照3：7或者2：8的比例調和灰土^[2]。通過這種方式讓DDC法灰土擠密樁周圍的土壤與夯實的土壤共同組成建筑物的地基，提高建筑物整體的穩定性。

與其它改造土體方式相比，此項技術擁有很多優勢。首先，這種工藝使用的時候，對于原有土壤形成了很好的重塑效果，一方面保證了該擠密樁自身剛性，另一方面也讓DDC法灰土擠密樁周圍土壤變得更為密實，滿足項目建設所要求的最大干密度指標，通過這種方式來提高目標區域整體承載能力。其次，這種工藝不需要大規模的開挖與回填，對于施工單位而言，既可以減少土方開挖、運輸以及回填的成本，又能提高工程進展的速度，對于施工成本的控制十分有利，最后，該技術所使用的工具比較簡單，建筑材料也能夠在附近獲取，施工非常的方便、快捷。

3 施工的具體方式

3.1 工程概況

為了方便介紹，這里以西安地鐵四號線TJSG-KZZX項目的地基處理施工方案為例。該工程施工范圍內存在地質等級為Ⅱ級的濕陷性黃土區域，因此在工程正式開始之前，需要通過特殊的處理手段來消除該區域的濕陷性。

該地區的年均降水量為500～700mm，年均降水天數為80～90d，5月1日～10月1日之間為雨季。通過對現場土體的采樣分析后發現，該區域中的古土壤、新黃土以及素填土都具有濕陷性。

通過對土質結構的分析，鑒于地鐵項目對于地基參數的具體要求，最終選擇使用DDC法灰土擠密樁技術來處理地基，采用成孔樁徑φ400mm，夯擴樁體直徑580mm，有效樁長12m的DDC法灰土擠密樁，按照樁間距離為900mm，排間距離為780mm的方式排列，并且采用灰土比例為3：7的DDC法灰土來進行夯實工作，實際使用的DDC法灰土擠密樁數量為10665根。

3.2 施工前準備工作

3.2.1 技術準備

在技術準備環節主要需要進行的是以下七項內容。

3.2.1.1 施工人員在接到工程施工圖紙之后，對于圖紙中有關地基工程的標高以及坐標的數據進行審核與復檢，如果在復檢的過程中發現設計數值與實際情況之前存在誤差，那么就要將情況及時上報給設計單位。

3.2.1.2 施工人員要對水準點樁以及軸線控制樁進行科學的規劃以及編號，在復檢確認無誤之后，針對DDC法灰土擠密樁位置開始放線工作，同時開展擠密樁的標高控制工作。

3.2.1.3 相關工作人員以及設計單位的設計人員要對的施工單位的施工人員進行設計交底工作，設計單位在開始此項工作的時候，要對之前反饋上來的那些施工現場與原計劃存在出入的環節進行解答以及修改。

3.2.1.4 對于該技術中所用到的測量儀器，為了保證其精準性，要送往專業的檢測機構進行標定，在確保測量儀器標定合格的情況下再進行使用。

3.2.1.5 對于DDC法灰土擠密樁技術運用過程中所使用的機械設備要進行仔細的檢查，特別對于這些設備的導向裝置以及行走裝置要進行嚴格檢查，待所有指標合格之后再允許其進場。

3.2.1.6 對于工程中所用到的建筑原材料，比如石灰、土等，工作人員要對其進行取樣檢測，針對材料的最大干密度以及含水量等重要的指標要進行嚴格的檢查，只有等檢測合理之后才允許使用。

3.2.1.7 由于濕陷性黃土的特殊性，為了保證DDC法灰土擠密樁技術發揮其應有的效果，需要事先對夯填以及成孔的工序進行試樁試驗，通過實驗來標定夯實材料的厚度、夯擊頻率以及打樁次序的相關參數。

3.2.2 機械與材料準備

在施工準備的過程中，要對設備要進行查驗。在該工程中需要使用兩套長螺旋鉆設備、兩臺裝載機、四臺重錘夯實機以及兩臺蛙式打夯機。特別是對于夯錘的重量要進行核驗，確保其可以達到預計的夯擊效果。此外，對于擠密樁所需要的材料質量也要進行查驗，嚴禁使用凍土或者是渣土，從棄土場中獲取的粉質黏土中的有機物含量要低于5%，在進行拌和前要進行過篩，保證顆粒直徑小于15mm，而對于拌和料中的石灰也要進行檢查，使用顆粒直徑小于5mm的熟石灰粉，其GaO+MgO的含量要高于60%。

3.2.3 DDC法灰土擠密樁試樁

3.2.3.1 在進行DDC法灰土擠密樁試樁工作時，以七根樁為一組，總共試驗九組，在開展試驗的過程中對于每一道工序的夯實頻率、填料數量以及作業時間開展系統性的錄入工作。

3.2.3.2 明確檢測項目

在該技術的試驗環節，最為重要的測驗內容有兩個。第一個是探井，這一檢測的目的是檢測在經過了該工序處理之后，擠密樁周圍土壤的塌陷特征和擠密樁擠壓系數是否達到工藝需求，同時為了試驗數據具有參考價值，檢測的頻次不能低于總體1.5%。第二個是平板荷載試驗，該試驗的主要目的是檢查DDC法灰土擠密樁工作處理之后，該區域土體總承載力能否滿足該項目的要求。與探井檢測一樣，該檢測項目的檢測頻率也不能低于總量的1.5%。

3.3 施工方法

3.3.1 成孔

開展成孔工序之前，相關技術人員必須對目標區域表面做出仔細清理，保證表面平整性滿足相關要求。特別是對于挖方區域，要按照設計標高的參數進行土方開挖工作，確保有效樁的長度^[3]。在本工程中，采用螺旋鉆成孔技術來進行鉆孔工作，螺旋鉆提鉆帶出的土體需要及時清離孔口，為了保證樁孔的質量，在起重機上安裝沉樁設備的導向裝置，通過微型計算機控制成孔垂直度。

3.3.2 填料的拌和工序

在進行填料拌和工作時，要使用自動配料拌和機來進行拌和，工作人員通過自動配比下料裝置來對灰土比例進行實時的管控，確保混合料始終以3：7的比例進行拌和。在拌和過程中，施工人員要嚴格控制拌料的含水量，通過高效的控制讓填料的含水量始終保持在12%～14%這一區間內，并且按照當天拌和當天使用的施工原則，將制作出的材料在當日施工任務結束前用完，嚴禁在第二天使用前一天剩余材料^[4]。

3.3.3 擠密樁夯實工序

第一，在正式進行擠密樁夯實工作之前，工作人員要根據樁位圖以及基礎平面圖，使用全站儀對目標區域進行放線測量，一方面要確定擠密樁的邊線位置，另一方面要運用拉線布網的方式對于擠密樁的點位進行放樣測量，同時做好標識工作，經過反復檢驗確認位置無誤之后進行夯實工作。第二，在進行夯實工作時采用隔列、隔行、間隔跳的方法進行夯實，擠密樁的直徑要達到400mm，成孔的深度達到12.5m，其中虛樁頭的長度要達到50cm（如圖1）。第三，采用分層夯實法進行該工序施工，每次填入0.12m?的灰土，夯實次數為8次，樁體上升高度為50cm，但對于樁頂部以下2m的范圍要加大夯擊次數，次數控制在10～12遍，夯擴后樁體直徑達到580mm。第四，對于夯實機的位置要進行精調，保證夯錘與夯擊點的對應，讓夯錘可以按照自由下落的方式準確擊打夯擊點，保證夯擊效果。

4 結語：

就當前技術水平來看，DDC法灰土擠密樁技術就是改善土體環境條件的較好工藝之一，不僅可以很好地處理特殊區域塌陷下沉問題，且對于施工單位來說其建筑成本也很低，具有廣泛應用前景。

參考文獻：

[1]安愛峰.灰土擠密樁在濕陷性黃土地區高速公路地基處理中的施工質量控制技術[J].四川水泥，，2019，269（01）：97.

[2]李育強.灰土擠密樁在濕陷性黃土地區公路工程軟基處理中的應用[J].河南科，2018（7）：118-119.

[3]牛國江.談灰土擠密樁處治濕陷性黃土地基施工[J].山西建筑，2018，v.44（20）：83-84.

[4]丁旭東，吳國輝.灰土擠密樁在建筑濕陷性黃土地基處理中的應用[J].卷宗2017（24）.