王富民/WANG Fumin

（甘肅第三建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

在工程建設(shè)領(lǐng)域，解決地基所面臨的強(qiáng)度與穩(wěn)定性問題、壓縮及不均勻沉降以及黃土濕陷性等問題時(shí)，換填土墊層法是最普遍的手段之一。

本文通過實(shí)際工程項(xiàng)目，總結(jié)出濕陷性黃土地區(qū)水泥土褥墊層換填施工方法，通過采用水泥土，按用途選取適當(dāng)?shù)呐浜媳?，與土體充分?jǐn)嚢鑹簩?shí)，組成連續(xù)、堅(jiān)硬混合物，不僅可以有效提高地基強(qiáng)度和耐久性，而且減少地基變形，消除黃土濕陷性。

1 工程概況

蘭州新區(qū)某移民安置建設(shè)項(xiàng)目，總建筑面積235 380.6m2，其中地上建筑面積185 007.02m2，地下50 373.58m2。該場(chǎng)地主要為沖洪積地層，由雜填士、粉土（局部夾圓礫和卵石薄層或透鏡體）、卵石構(gòu)成。簡(jiǎn)述如下：①雜填土，層厚0.4～1m。雜色，以建筑垃圾為主，均勻性一般以建筑垃圾為主，均勻性一般均勻性較差。②粉土，層厚13.9～15m。淺黃色，埋深在9.6～9.9m處夾圓礫和卵石透鏡體，稍濕～濕。③卵石，層面埋深14.9～15.4m，青灰色，稍密～中密，以中粗砂充填，圓度好。

2 工藝特點(diǎn)

1）保證樁與土的共同作用 與土體相比變形較小，在根底部設(shè)置褥墊層，樁體能夠向上刺入，褥墊層可以不斷補(bǔ)充進(jìn)入到樁間土體，這樣保證了局部荷載通過褥墊層作用在樁間土上，實(shí)現(xiàn)了樁和土的共同作用。

2）有效調(diào)整樁與土應(yīng)力比 混凝土灌注樁體模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于樁間土體，通常情況下樁土應(yīng)力過大，但是在褥墊層作用下，能夠有效將樁土應(yīng)力比降低，這一特性是混凝土灌注樁具有較大靈活性。這種方法通過調(diào)節(jié)樁和土的應(yīng)力比，較好地發(fā)揮了樁和土的承載力，從而達(dá)到了降低工程造價(jià)的目的。

3）改善了根底地板的受力狀態(tài) 由于混凝土灌注樁屬于剛性樁，當(dāng)不設(shè)計(jì)褥墊層時(shí)，樁對(duì)根底的應(yīng)力集中較明顯。如果褥墊層厚度在30～60cm，樁對(duì)根底底板的應(yīng)力集中明顯減小，厚度超過30cm后，就可以將根底視為天然地基，這時(shí)可以不考慮沖切破壞。

4）調(diào)整地基變形 褥墊層厚度的調(diào)節(jié)可以影響樁土荷載的分布，據(jù)此原理，在混凝土灌注樁復(fù)合地基的應(yīng)用中，可以通過調(diào)節(jié)褥墊層的厚度來消除地基的不均勻性，使地基達(dá)到協(xié)調(diào)變形。

3 工藝原理及操作要點(diǎn)

基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，在復(fù)合地基表面、基礎(chǔ)與樁、樁間土之間設(shè)置褥墊層，優(yōu)化復(fù)合地基樁土應(yīng)力比，合理利用樁間土的承載力，能充分發(fā)揮復(fù)合地基的承載特性。施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程圖

3.1 施工準(zhǔn)備

提前將清槽路線規(guī)劃好，清理后的基槽嚴(yán)禁機(jī)械無序碾壓。開挖至基層土體20cm 處，不再采用斗齒，加焊鋼板于斗齒之上，避免槽底產(chǎn)生齒印。人工清底要平，高差不應(yīng)超過30mm。

依據(jù)線路中心線，每50m 對(duì)道路兩側(cè)及中線位置進(jìn)行測(cè)量，使用白灰灑出褥墊層鋪墊范圍。結(jié)合測(cè)量規(guī)定，控制測(cè)量中產(chǎn)生的誤差。

3.2 土料選擇

1）選用粉質(zhì)黏土，不宜使用塊狀黏土，且不得含有松軟雜質(zhì)。

2）塑性指數(shù)：依據(jù)地基處理試驗(yàn)，回填過程土體均勻性不一，土質(zhì)偏粉土情況下，水泥土容易產(chǎn)生裂紋及分層現(xiàn)象，碾壓后的土體表明應(yīng)光滑平整，要求滿足設(shè)計(jì)相關(guān)要求。

3）天然含水率：在室內(nèi)依據(jù)土體固有性質(zhì)，確定最優(yōu)含水量。

3.3 水泥土拌和

1）土料應(yīng)拌合均勻，并符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求。根據(jù)我公司實(shí)驗(yàn)室出具的擊實(shí)報(bào)告，水泥土的最優(yōu)含水率為15.7%。

2）換填土方量較大，需在短時(shí)間內(nèi)換填完成，采用預(yù)拌機(jī)攪拌水泥土，拌合過程中隨時(shí)檢查配合比、拌合料的均勻性，防止出現(xiàn)素土夾層現(xiàn)象，并要做好拌合起始及結(jié)束時(shí)間，拌合水泥含量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)值。

3）拌合時(shí)需注意的問題：選用的涂料應(yīng)干凈無雜質(zhì)，拌合過程中控制好含水率。

3.4 換填碾壓

1）采用薄膜或彩條布覆蓋碾壓后的土層，檢查合格后方可進(jìn)行上層土體的鋪填。

2）換填完成后，在水泥土表面均勻?yàn)⑺?，采用薄膜或彩條布進(jìn)行覆蓋，依據(jù)天氣情況確定保溫保濕天數(shù)，保證養(yǎng)護(hù)期間水泥土表面濕潤(rùn)的狀態(tài)。

3.5 施工檢測(cè)

1）碾壓完畢水泥土后進(jìn)行壓實(shí)系數(shù)檢測(cè)。

2）依據(jù)灌砂法和環(huán)刀法數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水泥土壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)點(diǎn)集壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于相關(guān)規(guī)范要求。

3.6 水泥土面層保護(hù)

施工完畢后，為保證挖掘機(jī)正常施工，應(yīng)在水泥土表面鋪設(shè)100mm 厚粉質(zhì)黏土，鋪設(shè)完畢后再進(jìn)行旋挖成孔。

4 結(jié)語

與傳統(tǒng)三七灰土比較，水泥土優(yōu)勢(shì)有：①水泥土試件的濕陷性系數(shù)隨水泥的配比增長(zhǎng)而明顯下降；②水泥顆粒細(xì)小均勻，且易攪拌均勻，強(qiáng)度高，可提高工程質(zhì)量，早期強(qiáng)度較高，有利于控制施工質(zhì)量和施工進(jìn)度；③水泥是水硬性材料，水泥土的水穩(wěn)定性好，即使土層地下水較多，施工不受影響；④可以明顯減輕環(huán)境污染；⑤新施工方法每立方米大概節(jié)約11 元。

本文通過實(shí)際工程項(xiàng)目，總結(jié)出濕陷性黃土地區(qū)水泥土褥墊層換填施工方法，通過采用水泥土，按用途選取適當(dāng)?shù)呐浜媳?，與土體充分?jǐn)嚢鑹簩?shí)，組成連續(xù)、堅(jiān)硬混合物，不僅可以有效提高地基強(qiáng)度和耐久性，而且減少地基變形，消除黃土濕陷性。