灰土桩在丹拉高速公路软弱地基处理中的应用

王珍妮

（张家口市公路施工管理处，河北 张家口 075000）

目前，公路建设中对于软弱地基处理的方法有以下几种：换填天然砂砾处理（砂垫层）、换填石渣处理、白灰土处理、水泥土处理、强夯、碎石桩、砂桩、粉喷桩、旋喷桩、袋装砂井、土工合成材料、水泥注浆、灰土桩等等。

丹拉高速公路下八里至小慢岭属旧路改建工程，K8+650～K9+800路段为湿陷性黄土地基和软弱地基，且部分路基填土不密实，设计采用灰土桩处理，进行补强，以提高路基地基的承载力，达到路基补强的目的。灰土桩施工工艺简单，机械单一，充分利用旧路基，可降低成本，提高质量。

1 灰土桩原理

灰土桩处理就是通过灰土桩夯实挤密地基土并与桩体组成“复合地基”，主要作用是提高填土路基的承载力，并且具有一定的水稳性和消除黄土湿陷的作用。

2 孔位布置

K8+650～K9+800段施工灰土桩桩距1.5 m，桩长4.4～6.4 m，呈网状布置。

3 施工处置方法

3.1 灰土桩材料的选择与技术参数的确定

3.1.1 生石灰

活性钙（CaO）含量：36.1%。

活性镁（MgO）含量：26.6%。

3.1.2 素土

（1）天然含水量：12.6%。

（2）视比重：2.571 g/cm3。

（3）堆积密度：1.145 g/cm3。

（4）液限：20.5%。

（5）塑限指数：11.5。

3.1.3 石灰土配比

体积比：石灰∶土=3∶7。

质量比：石灰∶土=0.375∶1。

3.1.4 石灰土标准击实试验

石灰土最大干密度：1.72 g/cm3。石灰土最佳含水量：18.6%。

3.1.5 石灰土强度

石灰土7 d浸水抗压强度：1.0 MPa。

3.2 施工工艺

图1 灰土桩施工工艺流程图

（1）成孔:钻孔机就位，钻孔，成孔直径40 cm。

（2）拌和3∶7灰土，按配比控制石灰剂量,拌和均匀,没有积块。

（3）填料：每次填料石灰土0.06 m3。取样进行石灰土抗压强度试验。

（4）夯实（夯锤重 400 kg，提高 4.0 m）。

3.2.1 压实度

压实度的控制方法为控制填土量，分层测定下沉量来确定夯实次数。经试验，确定夯实标准见表1。压实度标准试验结果：最佳含水量18.6%，最大干密度1.72 g/cm3,标准砂密度1.34 g/cm3,保证率97%。压实度检测结果见表2、表3。

表1 夯实标准

混合料配比：体积比3∶7；最大干密度：1.72 g/cm3；最佳含水量：18.6%；保证率：95%；试件个数：6 个；平均值 Rc=1.37 MPa；标准差s=0.112 MPa；偏差系数Cv=8.1%；0.95Rc=1.30 MPa。

当平均强度R满足下列条件即为合格：

表2 压实度检测结果

表3 压实度检测结果

3.2.2 灰土桩强度检测对灰土桩抗压强度进行了室内外检测，结果见表4。

表4 灰土桩强度检测结果

式中：Rd：设计抗压强度（MPa），1.0 MPa；

Cv|：偏差系数 Cv=8.1%；

Za：标准正态分布表中随保证率而变的系数。保证率95%，Za=1.645。

3.2.3 灰土桩成桩检测

灰土桩7 d后，进行钻孔取芯，试样表面光滑，能清地看到断面结构，材料均匀，探坑壁光滑看到同样效果。同时测其抗压强度，经试验合格。

4 效果评价

丹拉高速公路下八里至小慢岭旧路改建工程K8+650～K9+800段软弱地基应用灰土桩处治，灰土桩开工时间2003年6月20日，竣工时间2003年7月20日。经荷载试验，符合地基承载力达到350 kN，沉降量为100（单位0.01 mm）。结果表明，灰土桩对于深层软弱地基的处理是一种很好的方案。所以，网状的灰土桩提高了路基承载力，起到了补强旧路基的作用。灰土桩技术为公路软弱地基处治探索出新的途径，应该广泛推广应用。