灰土挤密桩在西旺庄调蓄池基础处理中的应用

侯晓文

（山西省漳河水利工程建设管理局，山西 长治 046000）

灰土挤密桩在西旺庄调蓄池基础处理中的应用

侯晓文

（山西省漳河水利工程建设管理局，山西 长治 046000）

西旺庄调蓄池地基持力层为低液限粉土，结构比较松散。介绍了灰土挤密桩地基处理的施工工艺、注意事项及质量检验等。处理后的地基，挤密的桩间土与夯填密实的灰土桩形成复合地基后，消除了地基处理深度范围内湿陷性的同时，提高了地基承载力。

湿陷性黄土；灰土挤密桩；承载力

1 工程概况

西旺庄调蓄池位于壶关县集店乡西旺庄村，地形相对较平坦，地面高程为975～976 m，场地的地基持力层为低液限粉土，结构比较松散，属于弱～中等透水层，湿陷系数（δs2.0）为 0.019～0.142，湿陷起始压力为4～64 kPa，属于轻微～强烈湿陷性黄土，地基土存在湿陷性。采取灰土挤密桩处理地基基础，处理面积为19829.77 m2，灰土桩直径0.4 m，桩距1 m，其中桩长为5 m、8 m、10 m，共22898根，处理地基的深度应达到非湿陷性土边界，桩顶标高以上铺设500 mm的3∶7灰土垫层。

2 技术要求

按设计图纸要求，成孔直径400 mm，桩体应分层回填、夯实，桩孔中的灰土平均压实系数不得低于0.97，并且最小压实系数不得低于0.94，桩间土的挤密系数不得低于0.93。

打桩结束后，按设计要求将桩顶标高以上的桩头挖除500 mm，然后铺设500 mm厚的3∶7灰土垫层，垫层的平均压实系数不得低于0.95。

经灰土挤密桩处理后的地基承载力特征值不得低于150 kPa。

3 施工工艺

3.1 准备作业

清理场地内影响施工的障碍物并平整场地，对影响桩机正常运行的松软部分进行压实或者预压，布置排水设施，确保场地内的废水能及时排走。

首先进行试验桩的施工，然后检测地基承载力是否满足设计要求，根据试验桩施工记录确定有关参数。

依据灰土挤密桩基础处理平面布置图及控制点坐标放线，用白灰做好桩位点的标志，经检查无误后，再进行施工，并做好施工记录。桩孔中心点的偏差不超过5 cm。

3.2 工艺流程

灰土桩施工工艺流程包括：施工准备、完成填料的拌合（质量需满足设计要求）、成孔、桩孔夯填及夯填质检等，施工过程中的各项工序都要进行质量检查。

3.2.1 成孔

根据灰土挤密桩的设计长度，用红漆在桩锤上作出明显的标记，用以控制成孔的深度。桩机就位后，调整桩架至水平状态，同时使桩位和锤尖对中，保证夯锤始终处于垂直（垂直度偏差不大于1.5%）。采用冲击式将夯锤打入土中拔出成孔。灰土桩成孔后应检查孔深、孔径、孔位偏移、垂直度是否满足规范要求，经检查满足要求后方可进行夯填。

3.2.2 灰土拌合

灰土的拌合可使用装载机，拌合的量应根据每天的施工工程量进行估算。首先要检查石灰和土的粒径大小是否满足要求，如不满足要求应过筛。填料要根据设计的配合比拌合，拌合后的灰土外观颜色要均一，否则不得用于填筑。拌合好的灰土用装载机运送到施工现场。灰土拌合完成后应及时使用，时间超过24 h不得继续使用。在降雨期不得进行灰土的拌合，防止影响灰土质量，灰土一旦浸水就不得用于施工，按废土进行处理。

3.2.3 夯填灰土

灰土桩应依据试验桩确定的参数（每层回填的厚度及夯击次数）进行施工，每次填料0.1 m3，夯锤的锤击高度不得低于3 m。施工时应该有专人监测和记录；桩孔中心点偏差不应大于设计桩距的5%，桩孔的垂直度偏差不应大于1.5%，

灰土桩施工应采用不间断施工，根据试验桩确定的施工参数分层夯填至设计标高，不得成孔后隔日进行夯填，防止灰土桩的承载力受到影响。

铺设灰土垫层以前，须将设计桩顶标高以上500 mm的桩头和松散土层挖除。

4 注意事项

4.1 冲击式成孔的注意事项

机械按照布置好的桩位就位，桩锤保持垂直，桩锤和桩孔保持互相对中，桩架在夯填时不得发生偏移。

桩锤上要用红漆标注明显的刻度，在施工的过程当中要密切观察打桩的速度以及桩锤是否保持垂直。

成孔后应及时将桩锤拔出，防止孔壁和桩锤的摩擦力增大造成桩锤不易拔出，如果发生拔锤困难时，应采取有效的措施，例如转动桩管等进行处理。

桩孔施工完成后应及时进行检查，检查的内容包括孔径、深度、垂直度等是否满足设计要求。

4.2 缩孔或塌孔后注意事项

当场地处理深度范围内的土层含水率接近最佳含水率时，成孔比较容易。当含水率较大时容易造成缩颈，出现这种情况可在桩孔内填入一定数量的生石灰块，间隔一段时间再进行施工。当处理深度内的土层含水量太大时，可使用套管成孔。如果加固深度范围内的土层含水率太小，则需要浸湿土层，并及时检测土层含水率大小，使其接近最佳含水率。

灰土桩成孔应遵循隔排跳打的顺序进行施工，成孔结束之后应马上回填并夯实，不得间隔一段时间再夯填。

4.3 桩身夯填的注意事项

桩孔深度须符合设计要求，在填料之前应先进行夯击，击数至少应达到6次。依据试验桩确定的工艺参数，随填随夯，严格控制持力层范围内（约5~10倍桩径的深度范围）的夯填质量。

桩孔灰土的回填量应根据计算用量进行确定。

桩顶设计标高以上应预留0.5 m厚的土层，等灰土桩全部施工完成之后，将预留的松动土层挖除并碾压密实后，方可进入下一道施工工序。

5 质量控制及检验标准

5.1 质量控制

灰土应进行充分的拌合并及时夯填，不得超过灰土的初凝时间。严禁使用过时、过夜灰土。须及时夯填已成好的孔，不得使成孔长时间处于空置状态。

施工技术人员应现场监督灰土拌合的质量，以及成孔夯填是否按照技术交底的内容进行施工，并做好施工记录；如果在施工中发现地基土与设计资料不符，应马上停止施工并及时联系设计、监理等有关参建单位，通过勘察了解地基详细情况后，制定可行的施工方案。

在灰土桩施工过程当中，需要注意观察桩顶的抬升或者附近地面的升降，桩顶抬升太大容易造成断桩，出现上述现象需要及时调整施工工艺。

在雨期或寒冷季节施工，应积极采取有效措施，避免填料受潮或者冻结。

灰土挤密桩属于隐蔽工程，施工结束报监理签字认可后，方可进行下一个工序的施工。

孔内灰土的夯实质量，需要及时进行检查。在基础处理深度范围内，应间隔1 m取灰土检测其干密度，取土点布置在离孔心2/3半径处。

5.2 质量检验标准

5.2.1 主控项目

灰土挤密桩的直径、间距、数量、孔深、配合比及灰土质量，挤密系数和压实度必须符合施工规范。

5.2.2 一般项目

施工前要对桩孔位置偏差、土及消石灰的量和粒径大小等做检查。

施工过程中要对桩孔垂直度、直径、孔深、灰土含水量、夯实次数等做检查。

施工结束后，需要对成桩质量及复合地基承载力进行检查。成桩的质量通过检验试件的强度来检测；复合地基承载力检测需要在成桩28 d后进行，通过载荷试验测得的结果需满足设计要求。

6 结语

灰土挤密桩适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土，具有深层挤密、原位处理和以土治土的特点。通过复合地基承载力载荷试验，处理后的基础满足设计承载力要求，并消除了处理深度内的湿陷性。

U445.55+1

C

1004-7042（2017）09-0035-02

侯晓文（1989-），男，2012年毕业于华北水利水电学院水利水电工程专业，助理工程师。

2017-07-15；

2017-08-17