刍议灰土挤密桩在湿陷性黄土路基处理中的应用

樊 勇

固始县公路管理局

刍议灰土挤密桩在湿陷性黄土路基处理中的应用

樊 勇

固始县公路管理局

作为湿陷性黄土地基处理的重要施工技术，灰土挤密桩施工技术目前在公路工程建设中得到了广泛地应用与推广，灰土挤密桩成桩为横向挤密，对于消除地基土的湿陷性、提高地基承载力、降低土体压缩性效果显著，可对抵抗湿陷能力进行有效提升，同时也是工后沉降降低的重要方式。为此，本文结合具体工程案例，对湿陷性黄土路基处理中灰土挤密桩的概况、施工准备、技术应用及质量控制进行了分析与探究。

灰土挤密桩；湿陷性黄土；路基处理

随着国民经济发展速度的不断提升，在公路工程施工中，只有根据工程施工的具体要求，选择与之相适应的技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将灰土挤密桩技术应用到公路工程湿陷性黄土路基施工中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，并能为公路工程经济效益与社会效益的实现提供可靠的保障。

一、灰土挤密桩的概况

挤密桩是软土地基加固处理的方法之一。灰土挤密桩法是在基础底面形成若干个桩孔，然后将灰土填入并分层夯实，以提高地基的承载力或水稳性.通常应用于湿陷性黄土地区。其工作原理为用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，进而进行素土，灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实，达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。特点在于不取土，挤压原地基成孔；回填物料时，夯实物料进一步扩孔。

二、工程概况

某公路工程全长458.8km，主要经过山前平原、冲击平原、河流一、二级阶地和丘陵低山区等不同的工程地质地地貌单元，沿线黄土分布广泛，大部分黄土为湿陷性黄土，该工程施工最大的问题是湿陷性黄土路基的处理。DK27＋758.88～DK28＋300段湿陷性黄土路堤长541.12m，路堤高6.2m，而地层上部8m稍湿稍密，8m以下稍湿中密，层厚约为25m，湿陷性黄土厚度为12m，自重湿陷量为1.5～27.5cm，湿陷量为19.4～71.7cm。

三、灰土挤密桩在湿陷性黄土路基处理中的应用

1、路基加固设计

(1)加固类型选择。由于湿陷性黄土厚度达12m，因此路基可以采用桩长14m的挤密桩进行加固，顶钻孔直径为0.25，挤密孔直径为0.5m，呈三角形布桩。

(2)挤密桩间距的选择。根据计算可知，挤密桩桩间距应小于1.21m。

2、施工准备

第一，材料准备。对于灰土材料的选择，石灰的各项技术指标应符合施工的要求，并且要采用集中购进和集中消解的方法，从而确保施工进度。如果存放时间较长，必须对其进行覆盖，这样以来可以起到防潮的作用，在使用前应对钙、镁的含量进行测定，不得使用不符合施工要求的材料。对于土源来说，取土场必须具备足够含水量适中的老黄土，路基原地面翻松自然土的塑性指数应在14左右，不得使用有机质含量大于10%的有机土。

第二，机械准备。施工机械设备应在施工前期进行全方面的彻底质量检测，确保施工过程中施工机械能够正常运作，特别是施工中应用到的冲击成孔机械等，在确保各项机械设备配件齐全的前提下，应做好调试与维护作业，避免机械运作中出现任何意外，造成工期延长与降低工作效率。

第三，其他准备。施工前应进行地基土与桩孔填料击实试验，选用地基原土样进行轻型击实试验，这样可以获得土的最佳含水量与最大干容量，重型击实试验应遵循灰土体积配合比2：8进行，并获得灰土材料的最佳含水量与最大干容重。

3、场地的平整

在施工前，施工人员要对施工场地进行清理和平整，这样以来便于大吨位桩机的移机，确保桩的垂直度，同时要采用防护措施确保施工的安全。

4、机械的安装

在施工前，应组织经验丰富的技术人员对到达场地的设备进行安装，必须确保桩管的垂直，当发现损件时，要及时进行维修和更换，从而确保施工顺利地进行。

5、定位的测量

在施工前，施工人员应按照施工图纸对轴线进行定位，只有监理验线合格后，才可以进行桩位放样，轴线测量的精度和桩位放样必须符合施工的要求。

6、垂直度的校正

当桩机就位后，应对桩管的垂直度进行校正，确保桩尖和桩中心在同一直线上，从而确保桩身施工的垂直度。

7、沉管成孔

(1)待桩机就位平稳后，不得有移动、倾斜现象的发生，则桩管与桩孔相对应。(2)在施工开始时，应轻击慢沉。当桩管方向稳定后，按照正常的速度进行沉管。

(3)当桩管沉到设计深度后，要及时将桩管拔出，不得在土中搁置太久。如果拔管较难，可以先使用水浸润桩管周围的土层，然后旋转桩管拔出。

(4)当成孔后，要及时对桩孔质量进行检查，对孔径和深度进行观测，看偏差是否超过容许值，轻微缩颈可削扩至能满足填夯施工。

8、填夯施工

在填夯施工前，应先进行填夯试验，对填料数量和夯击次数进行确定，按照夯实质量的标准对检测方法进行检测，确保其达到施工的指标。当挤密成孔检查合格后，应及时进行回填夯实，应先底夯，确保有效地进行深度的处理，一般底夯要8次以上，直到听到清脆锤声为止。然后进行填料夯实，根据试桩所取得的参数，确定每次分层填料的厚度、夯锤的高度、夯击的锤数，直到每层听到清脆锤声，方可进行上一层填料夯实。

四、湿陷性黄土路基处理中灰土挤密桩施工质量控制

为了加强本标段灰土挤密桩施工过程控制，保证灰土挤密桩的施工质量，项目部采取了一系列控制施工质量的措施。

首先，灰土桩桩体回填前，各作业队根据配备的夯实机具形式、锤重进行压实度的试验，确定虚填厚度、夯击次数。试验由各工区负责人负责、试验室配合采集数据，此数据只作为各施工队内部控制压实度的依据，项目部不以施工过程中的夯击次数作为合格依据，项目最终以检测的压实度为合格依据。

其次，人工回填时，装载机将灰土堆放在孔口的距离必须大于1m，这样可以保证人工从铲灰土到填入孔内有一定的时间差(通过距离保证时间差)，同时可避免人工一次性将大量灰土直接推入孔内。

五、结束语

综上所述，灰土挤密桩通过挤密作用，不仅使湿陷性黄土达到了最大干密度指标，还使黄土路基的湿陷性得到了有效的消除，提高了地基的承载能力和水稳性，确保了整个工程的质量。同时，灰土挤密桩施工无需开挖回填，能够缩短施工工期，并且填孔材料能够就地取材，施工成本较低。因此，灰土挤密桩在我国湿陷性黄土路基处理中得到了广泛的应用，并取得了良好的成效。

[1]万涛英.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].科学之友，2011，6(18)：98-99.