黄土湿陷性评价与灰土挤密桩法地基处理应用

王　爽

(陕西陕焦化工有限公司，陕西 渭南　711712)

0　引言

目前，黄土湿陷性评价被较多学者关注，大部分学者在参与评价的过程中，都争取缩小评价差异，以便为地基处理乃至后续再次加固处理提供有力依据，该评价的准确性直接影响工程造价以及后续化工厂生产使用经济效益。分析灰土挤密桩法在地基处理中的应用，能为地基处理工作提供实践指导，同时，还能起到加固方法改进的作用。由此可见，该论题具有一定现实意义，具体探究如下。

1　黄土湿陷性评价

所谓黄土湿陷性，指的是土质自身具有的一种特殊地质性质，受上部荷载、自重以及水分浸透影响，极易导致土体结构在短时间迅速破坏，随后突然发生大幅度沉降，这一过程即黄土湿陷性。对其进行湿陷性评价时，应注意相关事项以及评价结果影响因素，具体介绍如下。

1.1　注意事项

实际评价的过程中，应参照土工试验方法标准等相关规范，准确计算土体密度、含水量、液塑限、压缩系数、剪切试验、固结试验等数值，同时，全面了解项目特点，制定、优选地基处理计划。此外，具体分析工况条件，总结黄土湿陷性评价标准，并适时调整相应参数值，以此缩小评判误差。

1.2　影响因素

影响因素分为内外两部分，其中，内部影响因素有矿物成分、微结构表征以及化学成分；外部影响因素有外部载荷、水分浸透等。依据影响因素进行指标选取，影响显著的指标有干密度、孔隙比、含水量、塑性指数，指标排列顺序即对黄土湿陷性影响顺序，影响由大到小。

2　湿陷性黄土地基处理方法

下文针对湿陷性黄土地基处理方法具体介绍，总结不同处理方法的优点和不足，以便施工工程根据施工实际以及施工需要进行方法选择，进而使所选地基处理方法的应用优势能够及时彰显。

2.1　夯实法

这种方法即借助夯锤强有力冲击来进行土体夯实，它细分为两种方法，第一种方法即重锤夯实法，夯锤重量1.4 t～3 t，落距2.1 m～4.8 m，这种方法在组织水分渗透、增加干密度等方面发挥了重要作用，适于地下水位0.8 m以上、稍湿的湿陷性黄土的地基加固处理，重锤表面夯实的加固深度一般为1.2 m～2.0 m，该方法在大面积浅层地基处理中有整体性效果；第二种方法即强夯法，夯锤重量8.5 t～20.5 t，强夯法能够改善湿陷性，能够迫使孔隙压缩，强夯法是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。

2.2　换填灰土法

该方法通过挖去软土层、铺垫灰土分层来消除湿陷量，同时，还能增强对上部荷载的地基承载力，有效避免地基变形。其应用条件为：地下水位之上，地基厚度在1.1 m～2.9 m之间，方法应用期间，务必做好防水工作，以免防水工作不到位出现土层下沉现象。

2.3　桩基础

基础桩由钢筋及混凝土制成，这种制作材料具有良好的地基承载效果，由于受力原理存在差异，进而桩类型不相一致，常见桩类型主要有两种，第一种即端承桩，第二种即摩擦桩。这两种方法适用于不同种类土壤，允许较大外力施重，并且工艺相对成熟，但存在施工进程缓慢这一不足。

2.4　挤密桩法

所谓挤密桩法，指的是根据设计要求进行成孔操作，之后在桩孔内分层进行振捣操作，填料可选择灰土、砂石或水泥粉煤灰碎石混合料，直到符合应用要求。在此期间，充分利用桩间土的承载力共同作用形成复合地基。该方法实际应用的过程中，应关注地下水含量，根据水位合理确定处理深度，一般来讲，处理深度为6 m～21 m。挤密桩法对场地、土壤等应用要求较低。

2.5　注浆法

所谓注浆法，指的是向地基孔隙注入水泥浆液，以此填充、渗透和挤密优化土壤性质。具体操作：利用钻机进行打孔，借助高压泵引导浆液喷出，并使其良好的混合于土壤，驱走土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，硬化后将土体胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高的新的土体结构，完成地基加固任务。

3　灰土挤密桩法在地基加固中的应用

3.1　灰土挤密桩法地基加固原理

该方法在成孔期间横向挤密桩间土，夯填桩孔时桩体土及桩间土均受挤密作用，这一方法在湿陷性黄土地基处理中有良好的应用效果，能够大大增强地基承载力，确保湿陷性消除目标及时实现。

3.2　灰土挤密桩法地基加固应用

3.2.1挤密效果及加固效果

常用加固处理方法主要有两种，第一种即人工成孔，第二种即利用机械设备成孔，两种方法相对比，后者优越于前者，后者挤密范围相对较大，并且湿陷性处理效果良好。挤密操作进行的过程中，如果水分过多，则桩孔回淤的几率相对较大，进而挤密效果达不到预期，反之，水分含量较少或者接近要求的水分含量，最终挤密效果良好。

加固效果：灰土桩接触于桩周土，胶结层紧密度良好，并且石灰颗粒能够均匀分布，这类颗粒结合于土颗粒，二者反应形成的碳酸钙物质能够优化胶结效果。灰土桩在黄土地基性能调整方面有积极作用。

3.2.2载荷传递规律

受竖向载荷作用，灰土桩会发生压缩变形，桩顶在1.0 d～1.5 d时间段内的变形占全部桩身压缩变形量的60%～85%，桩身压缩变形层的深度为6d左右，桩身在一定深度内产生压缩变形及侧向膨胀，其值上大下小，在6d～10d深度以下桩身所承受的载荷力大大减少，桩身应力趋近于0。

3.2.3残余湿陷性影响复合地基承载力

湿陷性除了发生于黄土地基外，还常见于复合地基，对其进行湿陷性和承载力的关系分析，了解残余湿陷性对地基承载力产生的影响，能为地基加固处理提供依据。当桩心距为2.5d时，个别桩间存在浸水湿陷的几率较高；当桩心距为2.25d时，桩间存在浸水湿陷的几率较低，这意味着承载力以及湿陷性均能满足施工要求；当桩心距为3.0d时，桩间存在浸水湿陷的几率较高，并且湿陷性范围较大，此时土体浸水湿陷会较大削弱承载力，承载力及湿陷性均不能满足施工需要，因此，施工工程应将桩心距控制在3.0d之内。

3.2.4加固措施

加固操作开始之前，应合理确定地基承载力特征值，即应用地基容许承载力公式对其估损，据此确定基础尺寸、承载力特征值、埋深参数，最后针对得到的数值检验分析，必要时进行数值修正。实际加固处理流程为：准备充足的拌合料，针对参与拌合的各项材料进行试验分析，据此确定含水量和干密度；接下来进行试桩、成孔操作，妥善排列桩间间距；按照夯填成桩程序进行地基处理，首先清理底部桩孔，然后进行灰土搅拌，接下来针对桩孔做回填处理和夯实处理，最后顺利成桩，在此期间，应准备夯填机以及辅助设备，合理控制每次填料后的夯击次数，并对夯填操作具体记录，所记录的内容包括回填夯击次数、孔锤击次数、灰土量等；质量控制方面，严格校对桩位摆放的合理性，合理控制桩孔误差，以及放线误差，细致检查成孔深度、垂直度，严格校验桩孔质量；针对地基处理工作进行质量检验时，首先进行湿陷性分析，然后依次进行密实度、地基承载力试验，对比各项试验结果与设计要求，据此检验加固处理措施的应用效果。

4　结语

在评价黄土湿陷性的基础上，应用灰土挤密桩进行地基沉降处理，这一方法不仅能够有效消除湿陷性，还能节省成本，具有良好的经济效果。掌握灰土挤密桩法的应用技巧，能够做好黄土湿陷性地基处理工作，这对施工效率提高、施工质量优化有重要作用。此外，相关学者应主动学习西方国家的黄土湿陷性评价方法，探究灰土挤密桩法有效应用途径，这对建筑物质量全面保障有重要作用，同时，灰土挤密桩法的应用范围会不断扩大。