張立林
(中國(guó)航空油料有限責(zé)任公司甘肅分公司,甘肅 蘭州 730000)
對(duì)于傳統(tǒng)濕陷性黃土處理方式來(lái)說(shuō),開(kāi)挖力度較高,并且還需要采取回填的方式處理,而通過(guò)對(duì)灰土擠密樁的應(yīng)用,能夠有效彌補(bǔ)這些缺點(diǎn),從而能夠促進(jìn)施工環(huán)節(jié)的進(jìn)程,并且在使用材料上還能夠有一定的節(jié)約效果,對(duì)于成本的投入也是一種降低?;彝翑D密樁是按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求以及建筑工程現(xiàn)狀對(duì)石灰和水進(jìn)行配制和拌和,之后將其注入預(yù)先處理的樁孔內(nèi),并對(duì)其可行相應(yīng)的加密處理,最終形成灰土擠密樁。利用灰土擠密樁能夠有效的消除濕陷性地理的危害,有效提高其承受載荷的能力,降低壓縮性,并且其處理濕陷性地基的深度可達(dá)15 m,施工簡(jiǎn)便而且效果良好。
對(duì)于灰土擠密樁來(lái)說(shuō),是將石灰與水按照比例形成的填料注入樁孔并進(jìn)行加密夯實(shí)而形成的,因此在整個(gè)灰土擠密樁施工的過(guò)程中,鉆孔和填料兩個(gè)環(huán)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地基土體進(jìn)行兩次擠密加固的作用。當(dāng)灰土擠密樁成形之后,水分會(huì)不斷滲入,而石灰和水這兩種成分就會(huì)不斷發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)一定的膨脹、放熱、離子交換、碳化等情況,使最終形成的樁體能夠?qū)吨芡列纬傻诙蔚膫?cè)向擠密作用,實(shí)現(xiàn)樁間土孔隙的不斷減小。
在不斷應(yīng)用灰土擠密樁的過(guò)程中,隨著時(shí)間的增加,樁體凝固成形的狀態(tài)也在不斷提高,進(jìn)而使得土體整個(gè)的強(qiáng)度會(huì)不斷增加,這時(shí)就會(huì)形成一個(gè)灰土擠密樁與樁間土共同組成的地基,從而使二者共同承擔(dān)土體上方的載荷。在最終形成的灰土擠密樁與濕陷性黃土共同組成的地基中,由于灰土擠密樁所占的比例較高,從而使其能夠承受較高強(qiáng)度的載荷,相應(yīng)的變形模量也比濕陷性黃土要高很多,這樣就會(huì)使相應(yīng)的載荷施加外力時(shí)能夠有效的防止失陷變形以及壓縮變形縫不利因素。除此之外,灰土擠密樁會(huì)對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行側(cè)向的擠壓,這就相對(duì)降低了濕陷性黃土在側(cè)方向上的位移,使整個(gè)濕陷性黃土土體只產(chǎn)生豎直方向的壓力,這樣一來(lái)就會(huì)顯著提高濕陷性黃土土體承受載荷的能力,消除濕陷性黃土的缺點(diǎn),使其在均勻發(fā)生沉降的過(guò)程中不斷減小,實(shí)現(xiàn)工程地基擠密的目的。
對(duì)于應(yīng)用到濕陷性黃土中的灰土擠密樁來(lái)說(shuō),天然含水量是影響其使用效果的因素之一。如果濕陷性黃土的天然含水量過(guò)高時(shí),灰土擠密樁施工過(guò)程當(dāng)中的擠壓環(huán)節(jié)就會(huì)造成超孔隙水壓力的情況,這時(shí)濕陷性黃土是難以被擠壓致密的,并且這種情況還會(huì)伴隨著縮頸或者塌孔等風(fēng)險(xiǎn),是不利于發(fā)揮灰土擠密樁實(shí)際價(jià)值的;當(dāng)濕陷性黃土本身的天然含水量偏低時(shí),在進(jìn)行擠壓環(huán)節(jié)時(shí)由于濕陷性黃土含水量較低而呈現(xiàn)出土體堅(jiān)硬的原因,就會(huì)導(dǎo)致擠密區(qū)變小,樁身回落土較多,使得整個(gè)灰土擠密樁達(dá)不到理想的效果。由此可見(jiàn),對(duì)于灰土擠密樁的應(yīng)用需要濕陷性黃土達(dá)到理想的天然含水量的要求,在理想的天然含水量狀態(tài)下,濕陷性黃土處于一個(gè)塑性的狀態(tài),從而使得擠壓效果達(dá)到最佳,有利于灰土擠密樁作用的發(fā)揮。
對(duì)于濕陷性黃土本身的天然干密度來(lái)說(shuō),如果這個(gè)值太小就會(huì)影響灰土擠密樁施工環(huán)節(jié)的擠密范圍,從而使得擠密效果降低;反之,如果天然干密度越高,就會(huì)增加相應(yīng)的擠密范圍,提高擠密效果。除此之外,濕陷性黃土本身的土質(zhì)均勻性也會(huì)影響擠密范圍,因此也是影響灰土擠密樁效果的因素。
首先需要根據(jù)相應(yīng)的工程圖紙對(duì)灰土擠密樁的樁孔進(jìn)行預(yù)先處理,并且需要對(duì)孔周圍場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的平整處理,做好排水系統(tǒng)的組織,在一些設(shè)備或者電源等需要進(jìn)行防水的位置應(yīng)當(dāng)做好防水措施,這樣能夠有效防止施工過(guò)程中不安全因素的影響。
然后是對(duì)測(cè)量放樣進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備,并將每一個(gè)灰土擠密樁的樁位進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定,在對(duì)這些樁位進(jìn)行標(biāo)記時(shí)可以在每一個(gè)樁位點(diǎn)上用白灰做上標(biāo)識(shí),并做好這些樁位點(diǎn)的編號(hào)。
其次是需要在開(kāi)展灰土擠密樁施工之前準(zhǔn)備好原材料,例如生石灰、土、水等,再嚴(yán)格按照科學(xué)合理的配制比例進(jìn)行原料的添加和拌合,在拌合時(shí)一般是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)攪拌的方式進(jìn)行,直到樁料本身的含水量達(dá)到最佳的狀態(tài)并且料的顏色變得均勻一致時(shí)才能夠投入使用,配制攪拌完成的樁料是不允許隔日再用的,因此需要在當(dāng)天就應(yīng)該把樁料用完。
最后是成孔環(huán)節(jié),在安裝好灰土擠密樁的樁機(jī)之后,需要對(duì)樁架和樁位進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)檢,從而保證后續(xù)成孔環(huán)節(jié)的順利性,在完成機(jī)械設(shè)備檢查和樁架樁位的檢查以及調(diào)整之后才能開(kāi)展成孔的施工。成孔施工期間,需要實(shí)時(shí)檢測(cè)樁孔的垂直度、樁徑、樁長(zhǎng)等數(shù)據(jù),保證成孔過(guò)程中的準(zhǔn)確性,當(dāng)成孔施工過(guò)程出現(xiàn)沉管速度或者縮孔與試樁時(shí)相比存在較大的差異,這時(shí)就需要通過(guò)拔管的操作進(jìn)行檢查,排除這些異常的情況,才能進(jìn)一步提高成孔的精確度,對(duì)于成孔環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的各種異常情況需要通過(guò)相應(yīng)的工作人員對(duì)其采取具有針對(duì)性的措施。成孔環(huán)節(jié)主要是通過(guò)隔點(diǎn)跳行的形式進(jìn)行處理,在注入樁料的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)試樁環(huán)節(jié)所設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行夯填處理,并且需要在孔底被夯實(shí)之后才能開(kāi)展樁料注入過(guò)程,夯填處理過(guò)程需要嚴(yán)密與樁機(jī)結(jié)合,防止二者之間的時(shí)間差距過(guò)大而造成成孔質(zhì)量下降、縮孔、縮頸等總體的出現(xiàn)。
對(duì)于灰土擠密樁處理濕陷性黃土環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格把控質(zhì)量,從而保證灰土擠密樁發(fā)揮自身的作用,是濕陷性黃土能夠達(dá)到一定的負(fù)載強(qiáng)度,有利于后續(xù)工程的正常開(kāi)展。
首先是對(duì)于灰土擠密樁處理過(guò)程中的成孔環(huán)節(jié),這個(gè)環(huán)節(jié)主要采取的方式是錘擊沉管法,在其應(yīng)用到成孔環(huán)節(jié)之前需要開(kāi)展相應(yīng)的試驗(yàn),例如夯填工藝、擠密、成孔效果等,這樣才能有利于將錘擊沉管法當(dāng)中的夯實(shí)次數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行確定,并能夠測(cè)得濕陷性黃土在夯實(shí)后的干密度,有利于錘擊沉管法的有效實(shí)施。除此之外,還應(yīng)當(dāng)對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行含水量的監(jiān)測(cè),當(dāng)含水量低于某個(gè)特定值時(shí)就需要采取相應(yīng)的措施控制含水量。
然后是控制灰土擠密樁樁孔的中心距和垂直度,防止出現(xiàn)相信的偏差,導(dǎo)致灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題。
最后是在注入樁料之前需要對(duì)樁孔底部進(jìn)行嚴(yán)格的夯實(shí)處理,同時(shí)需要嚴(yán)格按照先外排后內(nèi)排的方式,確保處理過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)由于擠壓或者振動(dòng)而導(dǎo)致相鄰的樁孔出現(xiàn)塌陷或者縮孔等問(wèn)題。
綜上所述,在利用灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過(guò)程中,能夠有效發(fā)揮這種處理方式的優(yōu)勢(shì),并且利用這種方式的處理過(guò)程效率較高,投入成本低,采用的施工設(shè)備較為簡(jiǎn)便,技術(shù)可靠,這些特點(diǎn)為灰土擠密樁的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的條件,使其逐漸發(fā)展成為現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)可靠的濕陷性黃土處理方法。在處理濕陷性黃土?xí)r不僅能夠消除土質(zhì)濕陷性,還能夠有效提高地基承受載荷的能力,降低地基變形的效果,不斷改進(jìn)濕陷性黃土地基的工程特性。