土工格栅复合灰土挤密桩处理湿陷性黄土软基

罗伟

摘 要：郑卢高速公路洛宁段LK45+950-LK46+000段为湿陷性黄土，地下有墓穴。为了减少路面沉降、处理地下墓穴，采取土工格栅结合灰土挤密桩进行处理，取得良好的效果。文章结合工程实例，简要介绍土工格栅结合灰土挤密桩处理湿陷性黄土软基的施工技术。

关键词：湿陷性黄土；墓穴；灰土挤密桩；土工格栅

中图书分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）32-0147-02

1 工程概况

我国北方湿陷性黄土分布广，沉降大，经常造成路面开裂、平整性差，严重威胁行车和人民生命财产安全。郑卢高速公路洛宁段LK45+950-LK46+000段为湿陷性黄土，地下有墓穴，为了回填挤密地下墓穴、加强地基承载力、降低路面沉降，设置土工格栅结合灰土挤密桩处理措施，取得良好的效果。

2 工程环境与地质情况

自然坡度10～45°，冲刷严重，沟壑发育，地形起伏大，表层湿陷性黄土，厚8～50 m，下伏砂砾层，地下有墓穴，路线位于山坡上。

3 工程特点

①示意图如图1所示。

②机理。利用打入刚套管（或振动沉管、爆破等）在地基中成孔，通过挤压作用使地基得到加密，然后分层填入灰土后夯实而成的灰土桩和回填地下墓穴。同时土工格栅具有有效提高承载面的嵌锁、咬合作用、极大程度的增强地基的承载力、有效的约束土体的侧向位移、增强地基稳固等性能。两者结合具有明细消除土的湿陷性、提高承载力的效果。属柔性桩复合地基。

③优点。横向挤密地基，明显提高承载力指标；就地取材，无需开挖回填，节约了开挖和回填的工作量；一般处理深度可达12～15 m，最小深度一般要求大于5 m。

④适用条件。地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基；处理深度5～15 m；由于土的含水量大于24%及其饱和度大于65%时，在成孔及拔管过程中，桩孔及其周围容易引起颈缩和隆起，挤密效果差，不适用与处理地下水位以下及毛细饱和带的土层；当e=0.9～1.2时，挤密效果好；当e<0.80时，一般土的湿陷性已消除，无必要挤密地基，应慎重选用。

5 土工格栅结合灰土挤密桩施工

5.1 施工机械

成孔机械采用1.2 t柴油打桩机，电动卷扬机提升式夯实机，滚筒搅拌机搅拌灰土。

5.2 设计参数

5.2.1 孔距

5.2.2 处理深度

灰土挤密桩处理地基的深度，应根据土质、工程要求和成孔及夯实设备等综合因素确定。对湿陷性黄土地基，桩长一般不宜小于3 m，当处理深度较小时，采用灰土挤密桩不经济，宜采用灰土垫层或重锤夯实法等其他方法。

5.2.3 桩长

根据地质情况、桩处理地基的深度、工程要求和成孔设备等因素确定，一般为5～15 m。本工程桩长为6 m。

5.2.4 桩的布置

5.2.6 承载力

可采用载荷试验法或工程经验法确定。

6 施工要求

6.1 工艺流程

施工准备（含备料）→原地面处理→测量放线→设备就位→沉管或钻孔→拔管或拔钻成孔→桩体分层夯填→成桩检验→破桩头→基底平整碾压→铺土工格栅→填砂砾垫层。

6.2 材 料

石灰采用III级以上的新鲜块灰，使用前1～2 d消解并过筛，颗粒不大于5 mm。土料采用现场挖取得粘性土，无有机杂质，并打碎过筛，颗粒不大于15 mm。夯填土和石灰应提前送试验室作原材试验及击实试验，求得最大干容重和最优含水量。石灰和土料要按3：7体积比进行均匀拌合，拌和后，用15 mm的筛子过筛，过筛后方可在工程中使用。达到颜色一致，并使含水量控制在最优含水量的±3%左右。实地可用“手握成团，落地开花”的标准来鉴定含水量，备好的灰土料应做到不隔日使用，雨天用塑料布覆盖。当填土含水量低于12%时，应用水均匀增湿到最优含水量。且每次拌合的灰土量不宜过多，随用随拌。

6.3 成 孔

根据地层软硬情况及时调整重锤落距。桩的施工顺序应先外排后里排、同排内间隔1～2个孔进行，避免振动挤压造成相邻孔缩孔或塌孔，成孔后夯实孔底，夯实次数不小于8击，并立即夯填灰土。

6.6 砂砾垫层

无树根等杂物，均匀分层摊铺，先用中型压路机稳压，再采用重型压路机振动碾压密实。

7 施工中遇到的问题及措施

①孔底出现饱和软弱土层，采取加大成孔间距，以防由于振动造成已打好的桩孔堵塞。

②孔底有地下水流入，则采取井点降水后再回填填料或向桩孔内填入一定的干砖渣和石灰，经夯实后再分层填入填料。

③该地区为地下墓穴较多，施工中采取以下措施：采取灰土分层回填墓穴至墓穴顶以上1 m，再冲孔至墓穴底，装入墓穴高度范围内的普通岩石炸药及雷管，利用炸药的爆炸冲击波挤压作用、压密实墓穴内的松散填土，重复1～2次填土、爆破即可。

8 结 语

该段软土路基成型后，经过检测，其下沉、地基承载力等检测项目符合设计和规范要求，取得良好的加固效果。

土工格栅复合灰土桩处理软土路基具有施工简便、工程进度快、加固效果明显等许多优点，可以显著提高复合地基的地基承载力和地基变形，是一种可广泛应用于铁路、公路等软弱地基的加固工艺。

参考文献：

[1] 秦仕伟，谢兆行.灰土挤密桩在处理湿陷性黄土地基中的应用[J].山西建筑，2012，（28）.