土工格柵復(fù)合灰土擠密樁處理濕陷性黃土軟基

羅偉

摘 要：鄭盧高速公路洛寧段LK45+950-LK46+000段為濕陷性黃土，地下有墓穴。為了減少路面沉降、處理地下墓穴，采取土工格柵結(jié)合灰土擠密樁進(jìn)行處理，取得良好的效果。文章結(jié)合工程實(shí)例，簡要介紹土工格柵結(jié)合灰土擠密樁處理濕陷性黃土軟基的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土；墓穴；灰土擠密樁；土工格柵

中圖書分類號：TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0147-02

1 工程概況

我國北方濕陷性黃土分布廣，沉降大，經(jīng)常造成路面開裂、平整性差，嚴(yán)重威脅行車和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。鄭盧高速公路洛寧段LK45+950-LK46+000段為濕陷性黃土，地下有墓穴，為了回填擠密地下墓穴、加強(qiáng)地基承載力、降低路面沉降，設(shè)置土工格柵結(jié)合灰土擠密樁處理措施，取得良好的效果。

2 工程環(huán)境與地質(zhì)情況

自然坡度10～45°，沖刷嚴(yán)重，溝壑發(fā)育，地形起伏大，表層濕陷性黃土，厚8～50 m，下伏砂礫層，地下有墓穴，路線位于山坡上。

3 工程特點(diǎn)

①示意圖如圖1所示。

②機(jī)理。利用打入剛套管（或振動沉管、爆破等）在地基中成孔，通過擠壓作用使地基得到加密，然后分層填入灰土后夯實(shí)而成的灰土樁和回填地下墓穴。同時土工格柵具有有效提高承載面的嵌鎖、咬合作用、極大程度的增強(qiáng)地基的承載力、有效的約束土體的側(cè)向位移、增強(qiáng)地基穩(wěn)固等性能。兩者結(jié)合具有明細(xì)消除土的濕陷性、提高承載力的效果。屬柔性樁復(fù)合地基。

③優(yōu)點(diǎn)。橫向擠密地基，明顯提高承載力指標(biāo)；就地取材，無需開挖回填，節(jié)約了開挖和回填的工作量；一般處理深度可達(dá)12～15 m，最小深度一般要求大于5 m。

④適用條件。地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基；處理深度5～15 m；由于土的含水量大于24%及其飽和度大于65%時，在成孔及拔管過程中，樁孔及其周圍容易引起頸縮和隆起，擠密效果差，不適用與處理地下水位以下及毛細(xì)飽和帶的土層；當(dāng)e=0.9～1.2時，擠密效果好；當(dāng)e<0.80時，一般土的濕陷性已消除，無必要擠密地基，應(yīng)慎重選用。

5 土工格柵結(jié)合灰土擠密樁施工

5.1 施工機(jī)械

成孔機(jī)械采用1.2 t柴油打樁機(jī)，電動卷揚(yáng)機(jī)提升式夯實(shí)機(jī)，滾筒攪拌機(jī)攪拌灰土。

5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

5.2.1 孔距

5.2.2 處理深度

灰土擠密樁處理地基的深度，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、工程要求和成孔及夯實(shí)設(shè)備等綜合因素確定。對濕陷性黃土地基，樁長一般不宜小于3 m，當(dāng)處理深度較小時，采用灰土擠密樁不經(jīng)濟(jì)，宜采用灰土墊層或重錘夯實(shí)法等其他方法。

5.2.3 樁長

根據(jù)地質(zhì)情況、樁處理地基的深度、工程要求和成孔設(shè)備等因素確定，一般為5～15 m。本工程樁長為6 m。

5.2.4 樁的布置

5.2.6 承載力

可采用載荷試驗(yàn)法或工程經(jīng)驗(yàn)法確定。

6 施工要求

6.1 工藝流程

施工準(zhǔn)備（含備料）→原地面處理→測量放線→設(shè)備就位→沉管或鉆孔→拔管或拔鉆成孔→樁體分層夯填→成樁檢驗(yàn)→破樁頭→基底平整碾壓→鋪土工格柵→填砂礫墊層。

6.2 材 料

石灰采用III級以上的新鮮塊灰，使用前1～2 d消解并過篩，顆粒不大于5 mm。土料采用現(xiàn)場挖取得粘性土，無有機(jī)雜質(zhì)，并打碎過篩，顆粒不大于15 mm。夯填土和石灰應(yīng)提前送試驗(yàn)室作原材試驗(yàn)及擊實(shí)試驗(yàn)，求得最大干容重和最優(yōu)含水量。石灰和土料要按3：7體積比進(jìn)行均勻拌合，拌和后，用15 mm的篩子過篩，過篩后方可在工程中使用。達(dá)到顏色一致，并使含水量控制在最優(yōu)含水量的±3%左右。實(shí)地可用“手握成團(tuán)，落地開花”的標(biāo)準(zhǔn)來鑒定含水量，備好的灰土料應(yīng)做到不隔日使用，雨天用塑料布覆蓋。當(dāng)填土含水量低于12%時，應(yīng)用水均勻增濕到最優(yōu)含水量。且每次拌合的灰土量不宜過多，隨用隨拌。

6.3 成 孔

根據(jù)地層軟硬情況及時調(diào)整重錘落距。樁的施工順序應(yīng)先外排后里排、同排內(nèi)間隔1～2個孔進(jìn)行，避免振動擠壓造成相鄰孔縮孔或塌孔，成孔后夯實(shí)孔底，夯實(shí)次數(shù)不小于8擊，并立即夯填灰土。

6.6 砂礫墊層

無樹根等雜物，均勻分層攤鋪，先用中型壓路機(jī)穩(wěn)壓，再采用重型壓路機(jī)振動碾壓密實(shí)。

7 施工中遇到的問題及措施

①孔底出現(xiàn)飽和軟弱土層，采取加大成孔間距，以防由于振動造成已打好的樁孔堵塞。

②孔底有地下水流入，則采取井點(diǎn)降水后再回填填料或向樁孔內(nèi)填入一定的干磚渣和石灰，經(jīng)夯實(shí)后再分層填入填料。

③該地區(qū)為地下墓穴較多，施工中采取以下措施：采取灰土分層回填墓穴至墓穴頂以上1 m，再沖孔至墓穴底，裝入墓穴高度范圍內(nèi)的普通巖石炸藥及雷管，利用炸藥的爆炸沖擊波擠壓作用、壓密實(shí)墓穴內(nèi)的松散填土，重復(fù)1～2次填土、爆破即可。

8 結(jié) 語

該段軟土路基成型后，經(jīng)過檢測，其下沉、地基承載力等檢測項(xiàng)目符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，取得良好的加固效果。

土工格柵復(fù)合灰土樁處理軟土路基具有施工簡便、工程進(jìn)度快、加固效果明顯等許多優(yōu)點(diǎn)，可以顯著提高復(fù)合地基的地基承載力和地基變形，是一種可廣泛應(yīng)用于鐵路、公路等軟弱地基的加固工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1] 秦仕偉，謝兆行.灰土擠密樁在處理濕陷性黃土地基中的應(yīng)用[J].山西建筑，2012，（28）.