郝 寅 吳秀娟

（陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司，陜西 西安 710075）

1 黃土的濕陷特征及危害

濕陷性黃土是一種十分特殊的土質(zhì)，俗稱大孔土，在我國(guó)陜、甘、寧等缺水少雨的干旱地區(qū)分布較為廣泛。濕陷性黃土的顆粒組成中粘粒的含量為8%～26%，屬于砂壤土，但其性質(zhì)與砂壤土又有所不同，主要體現(xiàn)其在天然狀態(tài)下具有肉眼能看見(jiàn)的大孔隙，并常有由于生物作用所形成的管狀孔隙，天然剖面呈豎直節(jié)理、顆粒粗，土質(zhì)干燥；顏色干燥時(shí)呈淡黃色，稍濕時(shí)呈黃色，濕潤(rùn)時(shí)呈褐黃色。

濕陷性黃土在干燥狀態(tài)下，有較高的強(qiáng)度和較小的壓縮性，其土質(zhì)豎直方向分布的小管道幾乎能保持豎立，受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞發(fā)生顯著的附加下沉，產(chǎn)生嚴(yán)重濕陷，給路基及路基上構(gòu)筑物帶來(lái)很大的危害。

2 濕陷性黃土地基的處理方法

濕陷性黃土地基處理的基本原則是：破壞土的大孔結(jié)構(gòu)，改善土的工程性質(zhì)，消除或減少地基的濕陷變形，防止水浸入建筑物地基，提高建筑結(jié)構(gòu)剛度。在我國(guó)常用的處理方法一般有墊層法、沖擊碾壓法、強(qiáng)夯法、灰土擠密樁法及其他方法。本文針對(duì)延吳高速公路濕陷性地基處理對(duì)灰土擠密樁法的應(yīng)用做進(jìn)一步闡述。

3 灰土擠密樁法應(yīng)用

3.1 工程概況

延安安塞經(jīng)志丹至吳起高速公路（簡(jiǎn)稱延吳高速）位于陜北黃土高原南部，總體地勢(shì)西北高、東南低，境內(nèi)以少石多土的黃土臺(tái)塬、黃土梁峁溝壑為主。沿線局部段落地質(zhì)具有濕陷性，濕陷等級(jí)為I級(jí)非自重～自重Ⅳ級(jí)濕陷。部分濕陷性段落位于“V”形溝內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)此類濕陷性黃土段落采用灰土擠密樁法進(jìn)行處理。

3.2 擠密樁簡(jiǎn)介

擠密樁是特殊地基處理中的常用方法，是由樁體和樁間擠密土共同組成的復(fù)合地基，對(duì)處理黃土的濕陷性及壓縮性具有明顯效果。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程擠密樁成孔直徑0.4m，正三角形布設(shè)，樁距1.5m，樁長(zhǎng)6m，復(fù)合地基每邊超出基礎(chǔ)邊緣的尺寸不小于0.3米，對(duì)于灰土擠密樁每邊超出基礎(chǔ)邊緣的尺寸不小于0.5米（如圖1所示）。要求復(fù)合地基承載力為200Kpa，平均擠密系數(shù)0.9。大面積施工前應(yīng)先進(jìn)行小范圍試樁，根據(jù)施工后實(shí)際情況可適當(dāng)調(diào)整有關(guān)參數(shù)。樁體施工完畢后，將樁頂1m范圍鏟除，設(shè)置50cm的10%灰土墊層。擠密樁拌和按照生石灰：水泥：素土=8：3：89（重量比）。

圖1 擠密樁布置圖

3.3 施工工藝要求

擠密樁施工工藝主要流程為：測(cè)量放線一平整場(chǎng)地一測(cè)量定位—材料夯填—成樁檢測(cè)—清理現(xiàn)場(chǎng)。為保證施工質(zhì)量要求，在施工過(guò)程中應(yīng)保證如下幾點(diǎn)：

3.3.1 灰土擠密樁施工采用沉管擠密法成孔

施工現(xiàn)場(chǎng)集中拌制8：3：89（重量比）石灰水泥灰土， 100～125kg的夾桿錘夯實(shí)機(jī)分層回填夯實(shí)。拌制灰土用土來(lái)源為現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)質(zhì)黃土。

3.3.2 沉管法成孔

采用柴油打樁機(jī)將帶有特制樁尖的鋼制樁管打入土層中至設(shè)計(jì)深度，然后緩慢拔出樁管即成孔，在沉管成孔施工中，應(yīng)做到：①樁機(jī)就位必須平穩(wěn)，不發(fā)生移動(dòng)或傾斜，樁管應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位。②沉管開(kāi)始階段應(yīng)輕擊慢沉，待樁管方向穩(wěn)定后再以正常速度沉管。最初完成的2-3個(gè)樁孔，土層有變化的部位或沉管貫入度出現(xiàn)反常的地方，均應(yīng)逐孔詳細(xì)記錄錘擊數(shù)和振動(dòng)沉入的時(shí)間，出現(xiàn)問(wèn)題及解決方法。

3.3.3 樁孔夯填

灰土擠密樁所用的熟石灰當(dāng)?shù)刭?gòu)買(mǎi)，填樁孔所用的土料和石灰應(yīng)符合下列要求：

①夯實(shí)成樁施工步驟：夯機(jī)整平穩(wěn)固并對(duì)準(zhǔn)樁孔中心→底夯→填料→夯實(shí)填料→至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高→夯機(jī)移位

②土料不得使用鏟運(yùn)機(jī)拉運(yùn)的土料，有機(jī)質(zhì)含量大于8%的表層耕土，淤泥質(zhì)土，夾有磚塊，瓦礫和生活垃圾的雜填土不得使用。土料一般要過(guò)篩，篩孔規(guī)格為20mm，土塊粒徑不得大于15mm。

③石灰用生石灰消解而成，生石灰必須充分消解（悶透），生石灰消解時(shí)間不得小于3-4天，消解后的石灰過(guò)篩，粒徑不得大于5mm，且不得夾有未熟化的生石灰塊粒，石灰質(zhì)量不低于三級(jí)，活性成分Cao+Mgo（按重量計(jì)）不小于50%。水泥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合設(shè)計(jì)要求。

④經(jīng)常測(cè)夯填料的含水量，以保證其含水量在最佳含水量附近。當(dāng)夯填料含水量超過(guò)最佳含水量±2%時(shí)，應(yīng)灑水濕潤(rùn)或晾曬。

⑤填夯所用的錘應(yīng)小于樁孔直徑9-12cm，夯錘重量不宜小于100kg，錘底面靜壓力不宜小于20kpa，提升高度不小于60cm。

⑥夯機(jī)就位后應(yīng)保持平穩(wěn)，夯錘對(duì)正樁孔，自由下落到孔底。

⑦樁孔內(nèi)有雜物或積水時(shí)應(yīng)清理干凈，記錄好管長(zhǎng)與實(shí)際孔深之差，成孔后應(yīng)實(shí)測(cè)虛土厚度，虛土厚度≤500mm時(shí)可采用底夯處理(底夯一般不少于20擊)，填料前應(yīng)先夯擊孔底至發(fā)出清脆聲音為止，當(dāng)虛土厚度≥500mm時(shí)應(yīng)采取復(fù)打（重樁）處理。

⑧樁孔填料高度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高。

在施工中如遇雨期或冬期，應(yīng)分別編寫(xiě)雨期、冬期施工方案。

3.4 檢測(cè)

灰土擠密樁復(fù)合地基屬隱蔽工程，施工中必須加強(qiáng)檢驗(yàn)。成樁后，應(yīng)及時(shí)檢驗(yàn)擠密樁處地基的質(zhì)量。施工中及時(shí)抽樣檢驗(yàn)施工質(zhì)量，安排專人監(jiān)測(cè)成孔及回填夯實(shí)的質(zhì)量，成樁3d后進(jìn)行樁間土濕陷性、樁長(zhǎng)、樁徑、樁體密實(shí)度、均勻性檢驗(yàn)。地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用擠密樁對(duì)濕陷性地基進(jìn)行處理，效果良好。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)延吳高速實(shí)際工況，對(duì)“V”形溝內(nèi)濕陷性黃土地基采用石灰水泥灰土擠密樁進(jìn)行處理。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范對(duì)擠密樁進(jìn)行嚴(yán)格施工，緊密檢測(cè)，處理效果滿足設(shè)計(jì)要求。表明了該方法具有可顯著提高土體承載力，減小沉降量，處理深度較深，施工過(guò)程對(duì)周圍的振動(dòng)干擾小的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的實(shí)用性及廣闊的使用前景。

[1]秦勤，徐建東等. 公路工程特殊地基處理技術(shù)[M]合肥工業(yè)大學(xué)出版社 2007

[2]郭書(shū)翊. 淺談高等級(jí)公路特殊路基處理方法[J]山西建筑 2011.3