灰土挤密桩在湿陷性黄土渠基处理中应用.docVIP

灰土挤密桩在湿陷性黄土渠基处理中应用 　　摘要：不良地基处理是输水渠道渠基施工中的重要环节，处理效果的好坏直接影响着主体工程的质量。本文结合南水北调中线工程荥阳某段大型渠道工程实际，介绍了灰土挤密桩在湿陷性黄土地基加固中应用的工艺原理、技术要点及质量控制措施。 　　关键词：南水北调中线渠道工程；湿陷性黄土；灰土挤密桩；地基加固施工 　　中图分类号：TU75 文献标识码：A 　　灰土挤密桩作为处理湿陷性黄土地基的一种常用施工方法，已在高速公路、铁路、大型厂区建设中被广泛应用，灰土挤密桩成桩为横向挤密，对于消除地基土的湿陷性、提高地基承载力、降低土体压缩性效果显著，可有效提高抵抗湿陷的能力，减小工后沉降。在施工中可就地取材，降低工程造价，施工简单、见效快。现就灰土挤密桩在南水北调中线渠道工程某段湿陷性黄土渠基加固处理中的应用实例作简要介绍。 　　1 工程概述 　　南水北调中线荥阳境内某段渠道工程，渠基岩性主要由第四系黄土状中、重粉质壤土等组成，本渠段黄土状土多属非自重湿陷性黄土，个别地点具自重湿陷性，场地湿陷类型为非自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级多为I级（轻微）。全新统冲积成因（alQ4）的黄土状土多为中等湿陷性，湿陷深度一般2～4m；上更新统冲洪积成因（alplQ3）的黄土状土多为轻微～中等湿陷性，局部具强湿陷性，湿陷深度一般3～8m，局部可达10m。湿陷起始压力一般10～200kPa。根据设计要求，需对此湿陷性地基渠段进行挤密桩加固处理，工程量约13万m。挤密桩处理地层为湿陷黄土，设计有效加固深度一般为8m，要求消除地基的全部湿陷量，处理后的基础设计荷载为200kpa。 　　2 工艺原理及特点 　　灰土挤密桩是采用冲击成孔，孔内回填、夯实三七灰土对湿陷性软土进行挤密，灰土桩体由石灰和土拌和夯填而成，石灰和土的拌合物通过凝硬反应，以及石灰的碳化与结晶等物理化学反应形成具有高强度和大模量的灰土桩，相邻桩体成孔挤密后，对桩体周围土体充分扰动，使土体原有结构变得紧密，干密度增大，桩体及桩间土均得到有效加固，从而形成人工复合地基，达到改善土质、降低土体??始孔隙比和压缩性、消除湿陷性对地基的影响、提高地基承载力的目的。其优点是原位处理、深层挤密、就地取材、以土治土，具有施工简单、成本低、工效高、见效快等特点。 　　3 主要设计要求 　　⑴ 挤密桩施工分2序进行，成孔时隔排隔孔进行，2序孔位于1序孔之间，完成一序孔后再实施二序孔施工。 　　⑵ 挤密桩单桩桩径400mm，等边三角形布置，桩中心间距700mm。 　　⑶ 有效加固深度为8m，桩体回填灰土夯实系数不宜小于0.97，桩间土的最小挤密系数不小于0.88，基础设计荷载为200Kpa。 　　4 施工工艺 　　4.1 施工工艺流程 　　工艺流程：生石灰消解→冲击成孔→灰土拌和→灰土拌合料回填夯实→桩体及桩间土质量检测。 　　4.2 挤密桩施工参数 　　根据工程区地质条件，通过生产性试验取得出灰土挤密桩施工参数： 　　（1）三七灰土使用STJ-185A稳定土拌和机拌制； 　　（2）采用沉管法隔排隔孔成孔、夯实，成孔设备为DD30A柴油打桩机。桩体回填料采用偏心轮夹杆式夯实机夯实，夯锤底面为倒置尖锥形，锤重为200kg，锤径为300mm，夯击频率30次/min； 　　（3）填料夯实前，孔底预夯8～10击，之后每回填7锹灰土（0.005m3），夯击6次，循环至孔口处。 　　4.3 施工方法 　　4.3.1 准备工作 　　（1）材料 　　石灰采用Ⅲ级以上生石灰，石灰在使用前7-10天充分消解，每吨石灰用水量约500～800kg。石灰中CaO、MgO含量不低于50%。土料采用一般粘性土，不得含有有机杂质。土料的含水量按最优含水量的±3%进行控制，若含水率不能满足要求，采取加水补充含水率、晾晒降低含水率等方法使其满足要求。 　　灰土配合比：消石灰和土的体积比为3：7。 　　根据土工试验，三七灰土最大干密度为1.59g/cm3，最优含水率为19.1%。 　　（2）场地整理 　　为方便桩机就位操作，先采用推土机将场地平整好，清理表层土集中堆放至指定渣场。按挤密桩地基处理布置图进行放样，用白石灰标出地基处理区域边线。并在施工区域两侧做好排水措施。 　　（3）测定桩位 　　由测量人员根据桩位布置图在实地上测放出准确桩位，并做好明显的标识，可采用白灰眼标示。 　　（4）桩机就位 　　移动桩机，平稳就位后，使其沉管（柱锤）锥尖正对桩孔中心点，沉管垂直。 　　4.3.2 成孔 　　采用沉管法成孔，DD30A柴油打桩机平稳就位后，使桩管正对孔心，启动固定在打桩机架滑道上的导杆式柴油打桩锤，锤击沉管，开始时轻击慢沉，待桩管稳定后再按正常速度沉管，达到设计孔深后，拔出沉管，进行下道工序。 　　挤密桩施工分2序进行，