浅谈挤密土桩对渠堤湿陷性黄土地基处理的施工技术

刘宏义

（合阳县水利工作队 陕西 合阳 715300）

1 工程概况

南水北调中线一期工程潮河第一施工标段，桩号SH(3)133+380.8～SH(3)141+800，长度 8.4192km，断面设计流量305m3/s、加大流量365m3/s。潮河段一标有各种建筑物14座。沿线渠道地质条件较复杂，多段渠道底板位于黄土状轻壤土中，具有轻～中等湿陷性，渠道两侧边坡的粉砂、极细砂为轻～中等可液化土层。对潮河段一标渠段内的湿陷性黄土处理长度共1488.2m，其中挤密土桩处理段长207.3m，重夯处理589m，强夯处理长691.9m。

2 挤密土桩施工

2.1 施工区及施工前应做的工作

挤密土桩起止桩号SH(3)133+380.8～SH(3)133+588.1，长度207.3m，渠堤左岸宽度为49.14m，渠堤右岸宽度为50.11m。施工前应做好：挤密土桩施工的各项技术参数依据设计要求和规范确定，挤密土桩施工机械设备的进场，施工技术人员及生产人员到位，挤密土桩区域施工前原状土取样检测试验分析等。

2.2 施工技术要求

挤密土桩桩位等边三角形布置，桩径0.4m，桩点中心距1.3m，桩长4.0m～6.0m。采用振动沉管法成孔。挤密土桩桩体填充材料采用壤土或一般粘性土。要求土料中不得含有冻土和膨胀土，有机质含量应小于5%，土料粒径不大于15mm；土料中含有碎石时，碎石粒径应小于50mm。

2.3 场地平整及施工测量放线

要求对挤密土桩施工区首先进行30cm厚的表土清基，清基后整平地面。清基和地面整平用推土机推平，装载机将清基土装自卸汽车，运至指定的集中堆放地点。清基完成后即可开始测量放线，首先定出控制轴线、打上场地边线桩并标注桩号和地面高程。随后放出第一遍挤密土桩桩位，用白灰点标示桩孔位置，检查复核所放桩位是否准确。发现偏差及时纠正。挤密土桩要求隔排隔桩进行施工，故放线也应隔排隔桩进行，第一遍放出单排单号桩位，成孔及夯填完成后再放出单排双号桩位，同样道理第三遍放出双排单号桩位，第四遍放出双排双号桩位。

2.4 施工顺序

施工时要求间隔跳打（隔排隔桩），并由外侧向中间进行。在既有建（构）筑物附近施工时，应背离建（构）筑物方向施工。

2.5 挤密土桩施工工艺流程

依据设计给出的挤密土桩施工参数和技术要求以及地基处理有关规程规范，通过挤密土桩试验，明确挤密土桩施工作业的工艺流程、操作要点和质量标准，进行大面积挤密土桩的施工。挤密土桩施工工艺流程见图1。

2.6 挤密土桩施工

挤密土桩主要施工机械设备有：DZ40型振动沉管桩机一台，200kW发电机1台，运土料自卸汽车2辆，ZL50型装载机1台，SD22推土机1台，夹杆夯填机械8台，辅助设备等。

（1）挤密成孔。挤密土桩桩位应按设计要求放线，桩位中心点的偏差不大于5cm。施工时由外向内进行，均匀分布，逐步加密，及时夯填，成孔顺序为：先外后里，隔排隔行进行跳打，即从挤密土桩区地基的外边线向里成孔。成孔后及时回填，以防止相邻孔之间相互挤压或振动坍塌。桩孔垂直度偏差不大于1.5%，对沉管法，桩孔直径误差为50mm，桩孔深度误差为-10cm。成孔施工时，地基土的含水量宜接近最优含水量，当含水量低于12%时，宜增湿至最优含水量。并应在地基处理前5天左右，将需增湿的水通过一定数量和一定深度的渗水孔，均匀地浸入拟进行处理范围的土层中。

（2）桩孔夯填。回填夯实的顺序也应先外排后里排，同排内应间隔1孔～2孔进行夯填，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔。开始夯填之前，孔底必须夯实，夯击次数一般不少于8击。同时应抽样检查记录桩孔直径、深度和垂直度偏差。检查合格后按设计要求分层填入合格土料，分层夯实至设计标高。每层回填厚度为20cm～30cm，回填土料压实度不小于0.97。挤密土桩夯填高度宜高出地面10cm～20cm。

（3）施工记录。施工过程中应专人检查成孔和回填夯实的质量，并做好原始记录，每根桩均须记录成孔深度和夯填过程。记录人员应详细真实地填写挤密土桩施工记录表。施工中如发现土层地质情况发生较大变化或振动沉管成孔速度异常时应立即停工，报告工地负责人及监理人员，以便及时查明情况，分析原因，采取有效措施。

3 挤密土桩质量检测

（1）潮河一标渠堤湿陷性黄土地基处理长度207.3m，渠堤左岸宽度为49.14m，渠堤右岸宽度为50.11m。总处理面积20575m2，共完成挤密土桩14061根，其中渠堤左岸6938根，渠堤右岸7123根。

（2）施工结束后7天～10天，对所处理的湿陷性黄土地基进行检测。设计要求桩内回填土的压实系数不小于0.97，桩间土的最小挤密系数不低于0.88，检测深度不小于设计处理的深度。抽样检测的数量不应少于挤密土桩总数的1%。施工时还要随时抽检土料含水量。潮河一标挤密土桩施工结束后，按照检测数量共挖探坑141个进行取样检测，检测的项目有：桩体土的压实度，桩间土的挤密系数，挖探坑分层（每隔1m取样）检测桩体土和桩间土的容重、含水量、孔隙比、颗分、相对密度，湿陷系数及按规范和设计需进行的其他检测项目。在挤密土桩施工区内随机均匀布设检测点，检测点位于挤密土桩桩点正三角形的中心和桩体土上。检测结果表明：潮河一标 SH（3）133+380.8～SH（3）133+588.1段湿陷性黄土经过挤密土桩处理后的湿陷系数均小于0.015，其他检测项目检测结果也均达到了设计及规范要求的指标值。即土桩挤密后达到了消除黄土湿陷性的目的。

4 结语

采用以上挤密土桩处理渠堤地基黄土湿陷性的方法、步骤和质量控制及施工要求，完成了本次工程挤密土桩的施工。达到规定的间隔时间后，由河南省水利勘测有限公司在施工区域经监理见证，随机均匀布设检测点，检测点均位于挤密土桩正三角形的桩间土中心和桩体土上。检测桩体土和桩间土的容重、含水量、孔隙比、颗分、相对密度，湿陷系数等。结果表明该区经过挤密土桩处理后消除了黄土湿陷性问题，地基处理质量达到设计要求，收到了预期效果，可在南水北调中线一期工程地质条件相同或相近的渠段中借鉴应用。陕西水利