陈秋平
(福建六建集团有限公司,福建 福州 350000)
随着建筑业的快速发展,灰土挤密桩越来越多的被用于处理湿陷性黄土层,可提升改土层的湿陷状态,有限提高土层的承载力,来保证基础施工的质量。本人根据在西安金辉世界城C 地块项目实际施工中运用挤密桩技术来处理湿陷性黄土的一些可行的做法[1-2],给大家一起分享和探讨,该项目处理后的湿陷性土层经过检测,完全符合设计图纸的要求。
金辉世界城C 地块项目位于陕西省西安市雁塔南路以东、金水路以北,施工场地上黄土形状的粉土层分布较广泛,其厚度在2 米到15 米之间,由于本土层具有一定湿陷性,土质较差,湿陷情况较为严重,湿陷性黄土遇水浸泡前的状态相对安全稳定,一般在遭遇下雨、或水位上升等情况下水源侵入土体,湿陷性黄土的结构强度就会开始降低,容易产生土体变形、塌陷等破坏现象,对建筑物造成的危害性较大,如何消除其湿陷性,提高承载力,保证建筑物的安全与正常使用,是湿陷性黄土地基处理的关键,本项目基础根据勘探结果基础处理采用灰土挤密桩对在建区域土层进行处理。
黄土密实度的一个核心指标就是干密度,其与黄土湿陷性有一定联系,通常来说黄土干密度与湿陷性正好相反。但是从工程数据可了解到,如果黄土干密度的均衡数值在1.41,在一定程度说明黄土基层有湿陷性。
湿陷性黄土的地基涂土层分析,可通过孔隙化明确其湿陷的具体程度与涂层密实度了解,经过研究发现湿陷性黄土在0.85 到1.24 之间,而本次处理多数湿陷性黄土孔隙比处于1 与1.1 范围之内。湿陷性黄土干重度与孔隙比之间示是反比。
由于工程运用的是灰土挤密桩处理湿陷性黄土。对建筑物进行处理,灰土挤密桩的深度应以工程实际进行设计和勘查,相关人员通过勘察土层深度,需要将黄土层穿透,并确定地基承载力。通常来说,地基承载力数值应在100kPa 之上,经过本次工程地基处理后的地基承载力调整为200kPa,其地基处理方案需要以常规对于地基处理经验为参考,对灰土挤密桩直径进行必要调整,确定挤密桩桩径为400mm,桩长为6—10 米。
(1)灰土挤密桩处理施工准备
关于灰土挤密桩处理所需的施工材料主要有消石灰、素土,根据现场情况可将对土与消石灰的体积配合比进行科学配置。灰土挤密桩处理中土料与灰土拌的材料性质比较稳定。对素土的要求是禁止利用建筑垃圾、有机质含量在5%之上的耕土,尽量不使用冰冻土块、淤泥质土料、盐渍土、膨胀性土。在工程处理所运用施工材料中,灰土需要预先进行处理,将其拌合均匀,在进行回填之前,其含水量应达到最佳状态或是接近最佳状态。最佳含水量的偏差约为2%。另外,还应注意消石灰质量,在使用之前对于消石灰质量需要进行严格检测。设备可以选择采用锤击成孔方式,采用长螺旋钻400mm 的孔,桩锤采用2.5T 长圆柱形重量分层夯扩,成孔直径≥500mm,桩身压实系数≧0.95,经过处理后的复合地基承载力≧200kPa。
(2)灰土挤密桩处理湿陷性黄土施工技术
运用锤击成孔应避免桩孔周围地面的隆起,减少成孔困难造成的施工问题。可以运用三遍成孔,通常每一遍会间隔两排。每遍成孔结束之后就可以将夯实进行回填,回填夯实操作流程:夯机整平稳固并对准桩孔中心,之后进行底夯、填料、夯实填料、上层填料、夯实上层填料、至桩顶标高、夯机移位。灰土挤密桩处理湿陷性黄土处理过程中,底夯的夯击次数8-10 击;单层填料量0.10-0.15 m3、,虚填厚度在50-80 cm 之间,夯锤落距范围为2.0-2.5m,一般工程处理每层锤击次数8 击左右。由于灰土挤密桩处理湿陷性黄土处理中,夯实桩体上下部的夯锤落距存在一定差异,若是施工中发现夯填距桩顶标的高度低于3m 桩体时,那其锤击数就需要进行科学控制,通常可将其设置为控制7-8 击,夯锤落距在5 米之上。若是在施工中夯填超过3m 桩体,锤击数可设置为9-10 击之间,夯锤落距在3 米之上。在对桩顶标高进行设计过程中,可以在标高之上增加0.5m 虚桩,处理完成后进行挖除。以下属于桩孔成孔及夯填参数表如表1与表2.
表1 夯填参数表
表2 成孔参数记录
(3)灰土挤密桩处理湿陷性黄土方法的过程质量控制
灰土挤密桩处理中,在进行成孔施工中利用三遍成孔技术,最后1 米锤击次数平均值从成孔参数记录表中可以看出,三遍成孔技术施工对于桩间隙的土层有一定挤密性,并且3 遍成孔挤密效果良好。另外,灰土挤密桩处理湿陷性黄土方法运用中,在回填夯实前,施工人员需要进行底夯,底夯次数通常在8-10 击的范围内。灰土挤密桩处理湿陷性黄土施工中,因为成孔、邻孔夯填施工等出现的振动,成孔设备将刮擦孔壁提升等,施工人员在夯填准备阶段,就需要对工程可能出现意外进行预测,并提出对应急解决措施。若是在施工过程中,桩孔底部塌落在虚土上,那么塌落虚土厚度就需要进行科学设置,一般应在90cm 之下,底夯后孔底的压实土厚度应该为30cm 以下,若是施工中以上要求都无法满足,就需要进行二次成孔的处理措施。成孔直径若是400mm,挤密后桩径就需要设为在500到525mm 之间[3-5]。通过对灰土挤密桩处理湿陷性黄土方法的分析,施工中可能出现的上部土体由于上载压力低而造成的挤密不实的问题,施工中要注意避免。
对于灰土挤密桩处理湿陷性黄土方法,可以提高复合地基的处理效率。要针对灰土挤密桩施工中不同阶段施应预先做好施工材料的准备,明确施工设备使用情况。处理过程必须根据施工情况进行夯锤落距的调整,回填土料的质量检查,保证施工的质量满足设计要求,施工完成后通过进行静载试验,处理后的复合地基承载特征值不小于200KPa 符合设计要求。