論隧道暗洞濕陷性黃土加固技術

摘 要：本文針對隧道暗洞濕陷性黃土需進行加固處理制定了灰土擠密樁施工方法、工藝和要點，提出了灰土擠密樁施工的技術措施和施工控制。

關鍵詞：隧道；暗洞；濕陷性黃土；加固技術

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0129-01

1 工程概況

十堰至天水國家高速公路甘肅段徽縣（大石碑）至天水公路起點位于隴南市西和縣城南五里鋪，終點位于皂郊鎮(zhèn)，與在建的寶天高速公路天水過渡段相接，路線全長188.7km。我標段起止樁號為K657+760～K668+600（短鏈18.972m），全長10.821km。由于我部路基工程大部分處于濕陷性黃土地段，因此，灰土擠密樁對濕陷性黃土地基處理是我項目的重點及難點。

2 隧道暗洞灰土擠密樁介紹

灰土樁成孔采用洛陽鏟成孔，其施工要求是：樁機安裝就位后，使其平整穩(wěn)固，然后吊起鏟管，對準樁位，并使鏟管緩緩放下，使鏟管、樁尖于同一垂線上，借沖擊力及鏟管自重，將鏟管壓入土中，取出鏟管，將土放在遠離樁口的位置，然后再次吊起鏟管繼續(xù)向下鏟土，以此類推，直至鏟至樁底標高位置，拔出樁管后立即測量樁孔直徑和深度，保證成孔直徑、樁長。在樁孔中分層回填3：7灰土夯實而成，消除深層黃土濕陷性的同時，與樁間土共同組成復合地基以承受上部荷載?；彝翑D密樁成樁時為橫向擠密，可同樣達到所要求加密處理后的最大干密度指標，可消除地基土的濕陷性，提高承受力，降低壓縮性。

3 灰土施工方法、工藝及要點

3.1 隧道暗洞灰土擠密樁

本合同段灰土擠密樁樁孔直徑依據(jù)設計為400mm。本合同段灰土擠密樁樁長依據(jù)設計分為2m、4m、5m。樁距和排距：樁孔按等邊三角形布置，間距為0.8m。

3.2 機具設備及材料要求

3.2.1 成孔設備

采用洛陽鏟。

3.2.2 夯實機具

卷揚機式夯實機。

3.2.3 樁孔內(nèi)的填料

土料：選用場內(nèi)素黃土，有機質(zhì)含量小于5%，禁止使用耕植土；土料過篩，土塊粒徑不大于15mm。

石灰：選用新鮮的生石灰塊，有效氧化鈣含量不低于70%，料徑不大于70mm，含粉量（即消石灰）不宜超過5%。

3.3 施工準備

隧道洞身開挖至起拱線位置。土樁施工前要做好初期支護和拱腳φ50mm補強鋼花管注漿。施工機具應由專人負責使用和維護，大、中型機械特殊機具需執(zhí)證上崗，操作者須經(jīng)培訓后，執(zhí)有效的合格證書可操作。主要作業(yè)人員經(jīng)過安全培訓，并接受施工安全、技術交底。

3.4 施工工藝

現(xiàn)場施工按以下工序進行：

3.4.1 洞身開挖

洞身開挖至仰拱起拱線位置，待地基處理完后再挖至設計標高，整平場地。

3.4.2 放線定位及測量高程

施工前，根據(jù)基礎平面布置圖及樁位圖，通過坐標控制點，準確定出每個施工樁位點，并做好標識（小石灰柱），經(jīng)檢驗無誤后，再進行施工，并做好記錄。樁孔中心點的偏差不超過5cm。

3.4.3 成孔

成孔采用洛陽鏟成孔，其施工要求是：樁機安裝就位后，使其平整穩(wěn)固，然后吊起鏟管，對準樁位，并使鏟管緩緩放下，使鏟管、樁尖于同一垂線上，借沖擊力及鏟管自重，將鏟管壓入土中，取出鏟管，將土放在遠離樁口的位置，然后再次吊起鏟管繼續(xù)向下鏟土，以此類推，直至鏟至樁底標高位置，拔出樁管后立即測量樁孔直徑和深度，保證成孔直徑0.4m，樁長2m～5m。

樁孔填料夯實機采用梨型錘夯實機、人工填料、應分層回填夯實即可。填夯成樁施工應符合下列技術要求：夯錘形狀采用梨形錘，錘重400kg，夯錘直徑400mm，同時錘底平截面靜壓力不宜小于0.2kg/cm2；向孔內(nèi)填料前應測量孔深是否達到設計要求，填料前應夯實孔底，然后控制灰土含水量到接近最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實，填料時每層填料厚度為20～30cm，每層夯擊6～8次；夯擊時夯錘落距不小于0.8m，填料、夯擊交替進行時，必須做到均勻下料，均勻夯擊。

4 施工注意事項

4.1 成孔注意事項

洛陽鏟必須安放平穩(wěn)，在施工過程中機架不得發(fā)生位移或傾斜。施工至設計深度后應及時拔出鉆頭，不宜在土中擱置較長時間，以免摩阻力增大鉆頭拔不出。成孔后，由質(zhì)檢人員負責檢查樁孔的質(zhì)量，量測孔徑、孔深，如發(fā)現(xiàn)有縮徑、回淤等情況，用洛陽鏟擴孔至設計值。

4.2 夯擊注意事項

夯擊時注意觀測隧道初期支護的變化，加強初期支護拱頂下沉、收斂，如有異常，應及時采取相應措施。夯擊時有專業(yè)的隊伍對擠密樁施工的震動強度進行測試，并對不同設備數(shù)量施工分別測試，以評估擠密樁施工隊隧道初期支護安全的影響。

4.3 樁縮孔或塌孔

地基土的含水量在達到或接近最佳含水量時，擠密效果最好。地基土含水量過小時，應預先浸濕加固范圍的土層，使之達到或接近最佳含水量。

施工中嚴格按照成樁擠密的順序，采用隔排跳打法成孔，應打一孔，填一孔，為防止受水浸濕且必須當天回填夯實。另外，為避免縮頸堵塞，可采用隔幾個樁位跳打夯實。

4.4 避免樁身回填夯擊不密實、疏松、斷裂

成孔深度應符合設計規(guī)定，樁孔填料前應先夯擊孔底3～4錘。根據(jù)試驗樁確定的施工技術參數(shù)，隨填隨夯。每個樁孔回填用料應與計算用量基本相符。夯錘重量不宜小于400kg，采用有利于將邊緣土夯實的夯錘，不宜采用平頭夯錘，如梨形錘等。

5 質(zhì)量控制程序

檢查基礎軸線，樁點位置是否與施工圖相符。在成孔后檢查樁孔間距、孔徑、孔深及垂直度，不超過相應的允許偏差為合格。檢查時，如發(fā)現(xiàn)樁孔縮徑、回淤、塌土或滲水情況，應做好記錄和必要的處理。

樁孔的填夯質(zhì)量是保證路基處理效果的重要因素，同時填夯質(zhì)量檢驗灰土樁檢驗的重點和難點。樁身填夯質(zhì)量的檢驗采取隨機抽樣的檢查，抽樣檢查的數(shù)量不少于樁孔總數(shù)的2%，且不少于3根，環(huán)刀法檢驗。

6 質(zhì)量檢驗

灰土擠密樁施工中，每臺班均須制作檢驗試件，進行7d強度檢驗，成樁28d后應及時進行復核地基承載力試驗，其承載力、變形模量應符合設計要求。

參考文獻

[1] 中華人民共和國交通部發(fā)布.JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].北京：人民交通出版社，2004.