秘榮明

（中建路橋集團有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

在高速公路路基施工中，濕陷性黃土地區(qū)路基受到水的影響，易發(fā)生濕陷變形，造成路基結(jié)構破壞，降低公路使用安全性。為解決濕陷變形問題，必須有效處理基礎地面全部濕陷性土層?；彝翗稊D密法是利用成孔過程橫向擠壓周圍土層，使樁間土層擠壓密實，再向樁孔填入灰土振搗密實的一種地基處理方法，能夠?qū)裣菪渣S土地區(qū)的特殊地基擠密成復合地基，起到加固地基的作用。

1 工程概況

某高速公路A7合同段沿線為濕陷性黃土地區(qū)，以中等－強濕陷性為主，濕陷層厚度為5～10cm。路段沿線分布馬蘭黃土、黃土狀土，大部分黃土為灰黃色原生黃土，膠結(jié)性、壓實性較差，經(jīng)檢測濕陷系數(shù)為0.03～0.07，屬于中等濕陷。為減輕黃土地區(qū)濕陷程度，穩(wěn)定路基結(jié)構，采用灰土擠密樁法加固路基，以控制地基變形、工后沉降，保證本路段路基施工質(zhì)量。

2 灰土擠密樁法在濕陷性黃土地區(qū)路基施工中的應用

灰土擠密樁法的施工工藝流程為：清理現(xiàn)場→場地整平→開挖土方→施工放樣→成孔→填料夯實→檢測→碾壓樁頭→灰土墊層施工→驗收[1]。在本工程的路基施工中，灰土擠密樁法應用如下：

2.1 施工準備

2.1.1 清理現(xiàn)場

（1）施工前清理表面雜物，根據(jù)設計要求的灰土樁頂標高控制挖方深度；按照基礎平面圖施工放樣，復測軸線、樁位，報監(jiān)理工程師驗收。

（2）整理施工圖紙、地質(zhì)勘察報告、施工組織設計等資料，做好施工技術交底工作，明確施工質(zhì)量控制關鍵點；統(tǒng)一對設計樁位編號，依據(jù)水準點、軸線控制樁對設計樁位放樣，放樣后標識。

2.1.2 試驗段施工

（1）在正式施工前開展試驗段施工，確定灰土擠密樁施工中各項施工參數(shù)，包括灰土白灰劑量、含水量、填料分層厚度、夯錘質(zhì)量、夯錘落距、夯擊次數(shù)等[2]。

（2）檢測復合地基質(zhì)量，判斷樁間土擠密系數(shù)、樁體干密度、壓實系數(shù)、樁間土濕陷性、復合地基承載力等指標是否達到質(zhì)量驗收標準，在質(zhì)量檢驗合格之后編制總結(jié)性文件，用于指導正式施工。

2.1.3 材料質(zhì)量檢測

（1）本工程采用新鮮的生石灰，要求生石灰最大粒徑不得超過5mm，活性氧化鈣和氧化鎂的含量大于55%，含石量不得超過5%[3]。

（2）根據(jù)設計要求控制土料質(zhì)量，要求土料塑性大于4，有機質(zhì)含量小于5%，選用粉土，不得選用膨脹土、粗粒土、凍土、鹽漬土。

2.2 樁位布設

采用平地機整平施工現(xiàn)場，灑水碾壓，按照設計圖紙測量放樣，確定路基邊樁、中樁、坡腳樁、斷面樁的位置；路線控制樁布設與路中心保持一定距離，根據(jù)設計圖紙完成灰土擠密樁布點，樁位平面布置采用正三角形，用電鉆鉆孔灌入白灰，做好標記，孔深30～40cm，直徑2.5cm，各孔對應樁位編號[4]。

2.3 成孔

2.3.1 孔位布置

本工程采用沖孔法，減少對地下障礙物和地下水的影響，根據(jù)設計要求控制孔深、孔徑，施工順序為先外后內(nèi)，同排成孔間隔2孔，防止出現(xiàn)塌孔或縮孔問題；樁孔直徑為300～450mm，采用三角形布置樁孔，相鄰樁孔中心距離為樁孔直徑的2.0倍。

2.3.2 鉆孔

（1）鉆機就位，安裝鉆塔和鉆桿，控制鉆具長度，防止因鉆具過長影響鉆孔垂直度；檢查鉆尖與樁點之間的偏差，不得超過10mm。

（2）鉆孔過程中緩慢下放鉆頭，如果遇到凍土層或地表硬層，要先用風鎬進行處理，去除障礙物，之后再繼續(xù)下鉆。

（3）鉆至設計要求的孔深后，檢查虛土厚度，及時清理掉過厚的虛土。

2.3.3 夯擊

根據(jù)現(xiàn)場試驗確定機械夯機次數(shù)，采用履帶式灰土打樁機夯擊6～8次，打樁機錘重1.5t；在鉆機無法就位的邊角處，對孔深4m，孔徑40cm的成孔采用人工夯實法，使用夾桿式夯實機，錘重140kg，小落距輕夯3～5次，重夯8次以上，每次夯錘落距需大于60cm[5]。

2.3.4 檢測

檢測樁孔相關參數(shù)，測量樁管長度，要求樁長不小于設計值；現(xiàn)場檢測地基承載力、樁體和樁間土干密度，需符合設計要求；用鋼尺測量樁徑，允許誤差不得超過-20mm。

2.4 夯實成樁

2.4.1 選用夯實設備

選用重量為100～300kg的夯錘，夯錘下端為尖錐形椎體，夯錘上端部位為弧形，夯錘最大直徑要小于樁孔直徑15cm[6]。

2.4.2 灰土混合料拌和

在拌和灰土混合料前，用石灰粉碎消解機消解生石灰；在拌和灰土混合料時，控制灰土用量和含水量，將灰土體積比控制在3∶7，采用移動式灰土拌和機均勻拌和，機械攪拌超過30min，根據(jù)標準試驗確定灰土混合料的參數(shù)性能，當灰土運至施工現(xiàn)場后，現(xiàn)場試驗檢測灰土混合料性能。

2.4.3 夯實施工

（1）成樁時對孔底連夯8次，以提高地基土的密實度。

（2）在填筑時遵循一填三夯的原則，不得出現(xiàn)突然填料。填料過程中，每次填入孔內(nèi)的灰土混合料以一鐵鍬量為上限，鐵鍬尺寸為25cm×30cm。由于人工控制填料厚度和數(shù)量的作業(yè)效率較慢，所以在本工程中采用自動送料夯實機替代人工填料方式，提升作業(yè)效率。

（3）成樁后在頂部碾壓，碾壓時使用壓路機，根據(jù)設計樁頂標高控制實際的樁頂夯填實際高度，大于設計標高30～50cm[7]。

（4）碾壓后填筑灰土墊層，墊層施工要鑿除多余的樁體，不得在孔內(nèi)直接填料。

2.5 施工質(zhì)量檢測

2.5.1 灰土檢測

在集中拌和灰土過程中，對每批次灰土石灰劑量、含水量兩項指標進行檢測，根據(jù)標準確定指標偏差，繪制EDTA標準曲線，指導各批次劑量拌和控制，確定灰與土的體積摻配比例。

2.5.2 樁體質(zhì)量檢測

施工后，從樁頂處往下每間隔1m取芯，取樣后做好標識，帶回實驗室用環(huán)刀切去試樣，測定壓實系數(shù)，按照重型擊實標準要求，實際壓實系數(shù)不小于0.90。鉆芯取樣樁數(shù)不得小于樁總數(shù)的1%。

2.5.3 樁間土壓實檢測

樁頭碾壓施工后，用環(huán)刀法檢測樁間土0～300mm的壓實系數(shù)，要求壓實系數(shù)不得小于0.90；在整平壓實施工后，檢測樁間土壓實系數(shù)。

2.5.4 濕陷系數(shù)檢測

在樁體壓實系數(shù)取芯的過程中同步取樣樁間土，用取芯機分層取芯，由樁頂向下每隔1m取芯一次，按照1/1000m2檢測樁間土濕陷系數(shù)，借助固結(jié)儀測定試樣的濕陷系數(shù)。通過檢測結(jié)果顯示，樁間土濕陷系數(shù)小于0.015，表明此路段路基已經(jīng)消除濕陷[8]。

2.5.5 復合地基載荷檢測

采用油壓千斤頂檢測復合地基荷載，在承載板底部鋪設粗砂，墊層厚度為10cm，分8級加載荷載，每加載一級間隔15min觀測一次沉降，當承壓板周圍土出現(xiàn)明顯裂隙或隆起時停止加載。每級荷載卸載后觀測回彈量，每間隔15min觀測一次。本工程中共隨機選出3個試驗點，最大試驗荷載為234.6kN，最終沉降量為8.55mm、7.71mm、12.89mm，最大回彈量為2.47、3.14、3.02，承載力特征值均大于150kPa，滿足設計規(guī)定的復合地基承載力不小于150kPa的要求。

3 結(jié)語

濕陷性黃土地區(qū)路基施工要結(jié)合黃土性質(zhì)特點，采用灰土擠密樁法處理黃土濕陷問題，使復合地基承載力達到設計要求。在灰土擠密樁施工過程中，嚴格遵循施工工藝流程，加強控制樁體壓實度、樁間土壓實度、樁間土濕陷系數(shù)等各項參數(shù)，做好施工現(xiàn)場試驗檢測工作，確保黃土濕陷問題得到有效解決，保證路基結(jié)構的穩(wěn)定性。