灰土擠密樁在濕陷性黃土路基中的應(yīng)用

趙鵬

摘要：結(jié)合工程實(shí)際介紹了灰土擠密樁在濕陷性黃土路基中的應(yīng)用檢測(cè)、施工方案、質(zhì)量和安全控制等，對(duì)類(lèi)似工程具有較好的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：黃土；擠密樁施工；處理方案

1工程概況

國(guó)道 227 線老城關(guān)經(jīng)西寧至上新莊段公路工程 TJ-SG2 標(biāo)段，起點(diǎn)K17+200，終點(diǎn)里程為 K37+000。本標(biāo)段主線長(zhǎng) 24.61 公里（含斷鏈）、連接線 2.76公里，項(xiàng)目區(qū)特殊巖土主要為濕陷性黃土，其中主線K32+600-K36+610為Ⅲ類(lèi)自重濕陷性黃土，根據(jù)主參考西寧周邊公路對(duì)濕陷性黃土處置方案，Ⅲ類(lèi)自重濕陷性黃土范圍內(nèi)涵洞地基處理采用灰土擠密樁復(fù)合加固，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)3m，設(shè)計(jì)樁徑40cm，樁距1.35m，樁位呈等邊三角形布置。樁孔內(nèi)的石灰劑量為12%，成樁后樁頂面鋪設(shè)80cm灰土墊層，灰土劑量為8%。設(shè)計(jì)要求處理后地基承載力不得低于0.25MPa。

2施工情況

灰土擠密樁地基處理施工方法參照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[1～2]等規(guī)范中有關(guān)規(guī)定及要求進(jìn)行施工。

擠密樁施工工藝采用柴油錘打樁機(jī)把直徑為40cm的沉管打入成孔，將樁間土擠密。然后分層填入石灰劑量為12%的灰土，用機(jī)械夯錘分層夯實(shí)，足層回填夯實(shí)成樁。施工過(guò)程中成孔及回填均應(yīng)先外排后內(nèi)排，隔樁隔排，間隔跳打。

3二次襯砌處理段設(shè)計(jì)基本情況

3原設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地基情況

處理前相應(yīng)地基土物理力學(xué)取值如下

處理前地基土的平均干密度：ρdo=1.35g/cm?；

樁間地基土的最大干密度：ρdmax=1.80g/cm?；；

樁間地基土擠密后的平均干密度：ρdc=ηcρdmax =0.93x1.80g/cm?=1.674 g/cm ?（計(jì)算）；[最小擠密系數(shù)?。害莄=0.93符合《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB500 25-2004）4.4.4]的要求。

地基處理前地基承載力的特征值：fak=150 kPa

4設(shè)計(jì)情況

1.樁間距計(jì)算

由《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）6.4.2條

6復(fù)合地基承載力檢測(cè)

灰土擠密樁施工完成后，對(duì)K33+535涵洞3根灰土擠密樁樁及樁周地基土進(jìn)行了復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。復(fù)合地基荷載試驗(yàn)方法依據(jù)《建筑地基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ340-2015執(zhí)行。

G227線老城關(guān)經(jīng)西寧至上新莊公路工程K33+535涵洞設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力特征值為250kPa，根據(jù)規(guī)范要求，最大加載量不應(yīng)少于設(shè)計(jì)要求的兩倍?？偤奢d取500kPa，共分10級(jí)，每級(jí)施加載荷為50kPa。卸載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每級(jí)卸載量是加載時(shí)分級(jí)荷載的2倍，逐級(jí)等量卸載。示意圖如下圖

該工程試驗(yàn)點(diǎn)由試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并描繪出的p-s曲線，綜合分析，該試驗(yàn)點(diǎn)承載力特征值確定如下：

1、K33+535試驗(yàn)點(diǎn)p-s曲線比例界限所對(duì)應(yīng)的壓力值為280kPa，最大加載壓力的一半為280kPa，兩者比較取小值，該點(diǎn)承載力特征值為280kPa。

2、K33+536左側(cè)試驗(yàn)點(diǎn)p-s曲線比例界限所對(duì)應(yīng)的壓力值為280kPa，最大加載壓力的一半為280kPa，兩者比較取小值，該點(diǎn)承載力特征值為280kPa。

3、K33+536左側(cè)試驗(yàn)點(diǎn)p-s曲線比例界限所對(duì)應(yīng)的壓力值為280kPa，最大加載壓力的一半為280kPa，兩者比較取小值，該點(diǎn)承載力特征值為280kPa。

檢測(cè)結(jié)論：

通過(guò)在K33+535涵洞灰土擠密樁樁間土中分層取樣進(jìn)行室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)，灰土擠密樁處理過(guò)的樁間土自重濕陷性系數(shù)小于0.015，表明擠密后樁間土的濕陷性已得到完全消除。涵洞灰土擠密樁檢測(cè)共3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，試驗(yàn)點(diǎn)復(fù)合地基承載力特征值均為250kPa，滿足設(shè)計(jì)要求?？梢钥闯?，經(jīng)過(guò)灰土擠密樁處理過(guò)的樁間土其物理力學(xué)已得到明顯改善，其施工簡(jiǎn)單，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，是一種極具推廣的地基處理方式。

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（作者單位：中鐵十一局集團(tuán)第二工程有限公司）