橋基灰土樁擠密復(fù)合地基的施工

尹　恒

摘要：采用復(fù)合地基處理橋梁基礎(chǔ)濕陷性土地基是可行性，特別是在中、厚層濕陷性土地基處理中，灰土樁復(fù)合地基具有處理效果可靠、施工簡便、快捷、工程造價低的特點，具有廣闊的發(fā)展前景，值得大力推廣使用。

關(guān)鍵詞：灰上樁復(fù)合地基濕陷性土承載力

0引言

公路工程中，對于橋基的濕陷性土大多采用灰土墊層法、強夯法和樁基礎(chǔ)進行處理?；彝翢釋臃ㄒ话愕奶幚砗穸葹?—2米，不能消除2米以下的濕陷性土的濕陷性，一旦排水系統(tǒng)不完善，2米以下的濕陷性土被濕化，將會發(fā)生土濕陷現(xiàn)象，導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生破壞；強夯法限于場地原因和機械能力，所選用的夯擊能量較小，有效影響深度較淺，僅能局部消除濕陷性，同時，強夯法受地形條件限制，使其使用范圍受到制約；樁基礎(chǔ)是使用各種類型的樁(公路工程中主要使用鉆(挖)孔混凝土灌注樁)穿透濕陷性土層，把上部結(jié)構(gòu)的荷載通過樁傳遞到非濕陷性土層上。因此，樁基礎(chǔ)起著向深處傳遞荷載的作用，而不在于消除土體本身的濕陷性。使用樁基礎(chǔ)時，對樁周土的例壁摩阻力的取值是關(guān)鍵，特別是濕陷性土的負摩擦力，更為重要。對于此類問題，由于研究的深度不夠，往往是憑經(jīng)驗而定，特別是在公路工程中，設(shè)計參數(shù)取值主要是采用經(jīng)驗法，沒有一套完整的理論依據(jù)，有時，甚至忽略了濕陷性土的負摩擦力。

設(shè)計的技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性還有待于深入探討。鑒于上述原因，采用新的處理方案和理論計算方法處理濕陷性土地區(qū)中小型橋梁基礎(chǔ)之地基就顯得尤為重要。而復(fù)合地基正是目前的一種可行方法。在公路工程中，復(fù)合地基在軟土地基加固中已被大量采用，但在濕陷性土地基處理中則應(yīng)用較少，這方面的試驗研究和工程實踐才剛剛起步。因此，借鑒工民建領(lǐng)域處理濕陷性土地基的成功經(jīng)驗并結(jié)合土地區(qū)中小型公路橋梁基礎(chǔ)自身的特點，開展復(fù)合地基在濕陷性土橋基中的應(yīng)用研究是非常必要的。

1擠密灰土樁復(fù)合地基的作用性狀

擠密灰土樁地基屬人工復(fù)合地基?；彝翗斗ㄊ抢贸煽讜r的側(cè)向擠壓作用，使樁間土得以擠密；隨后將樁孔灰土分層夯填密實，對土的側(cè)向深層擠密加固。其上部荷載由樁體和樁間擠密土共同承擔(dān)。當(dāng)樁管沉入土中時，樁孔內(nèi)的土被強制側(cè)向擠出，樁孔周圍一定范圍內(nèi)的土基被壓縮、擾動和重塑。沉樁管時，沿樁周土體應(yīng)力的變化和圓柱形孔洞擴張時所產(chǎn)生的應(yīng)力變化相似。濕陷性土屬非飽和的欠壓密土，在塑性狀態(tài)下易于擠密和成孔，擠密效果也較顯著。當(dāng)土的含水量過低時，土體呈堅硬或半固體狀態(tài)，沉、拔樁管比較困難，擠壓時主體破碎而不易壓密：當(dāng)含水量過高或飽和度過大時，由于擠密引起超孔隙水壓力的影響，使土體只能向外圍移動，而無法擠密，同時孔壁附近的土因擾動而強度降低，故很容易產(chǎn)生樁孔縮徑和回淤等情況。因此，含水量對擠密效果影響很大，如土的含水量接近其最優(yōu)含水量時，擠密效果最佳。其次，土的原始干密度對擠密范圍及效果也有顯著的影響，原始干密度小時，擠密有效范圍小，效果也差。原始干密度是設(shè)計樁間距的基本依據(jù)。在多數(shù)情況下，凡濕陷性土均可采用擠密成孔，通常，成孔好壞在于土地基的含水量，樁距大小取決于土的干密度。

2橋基灰土樁擠密復(fù)合地基設(shè)計計算與參數(shù)選取

橋基灰土樁擠密復(fù)合地基設(shè)計處理包括處理地基的寬度和深度兩個方面。

2.1處理寬度土樁或灰上樁擠密地基的處理寬度應(yīng)大于基礎(chǔ)底面的寬度，以保證地基的穩(wěn)定性，防止處理主體發(fā)生側(cè)向位移或周圍天然上體失去穩(wěn)定。橋梁地基處理屬局部地基處理。局部處理一般用于消除地基的全部或部分濕陷量或用于提高地基的承載力，通常不考慮防滲隔水作用。局部處理時，對非自重濕陷性土、素填土、雜填土等地基，每邊超出基礎(chǔ)的寬度不應(yīng)小于0.25b(b為基礎(chǔ)短邊寬度)，并不應(yīng)小于0.5m；對自重濕陷性土地基不應(yīng)小于0.75h，并不應(yīng)小于1.0m。整片處理用于IlV級自重濕陷性土場地，且處理2/3壓縮層或2/3濕陷性土層確有困難的情況，它除為了消除處理土層的濕陷性外，并要求具有防滲隔水的作用。整片處理每邊超出建筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度不宜小于處理土層厚度的1/2，并不應(yīng).小于2.0m.對于基礎(chǔ)間距較小的情況，為施工方便可采用“滿堂”布樁方案，但這時不必按整片處理設(shè)計外放寬度。

2.2處理深度對濕陷性土地基，應(yīng)消除全部或部分濕陷量的不同要求確定土樁或灰土樁擠密地基的深度。消除地基全部濕陷量的處理厚度，應(yīng)符合下列要求：①在自重濕陷性土場地，不應(yīng)小于濕陷性土層厚度的2／3，并應(yīng)控制剩余濕陷量不大于20cm。②在非自重濕陷性土場地，不應(yīng)小于壓縮層厚度的2/3。對于自重濕陷性不敏感、自重濕陷性土層埋藏較深或自重濕陷量較小的土場地，地基的處理深度可根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗，按非自重濕陷性土場地考慮。

3施工控制與質(zhì)量檢測

3.1施工控制灰土樁的主要工序包括：施工準備、成孔擠密、樁孔夯填及質(zhì)量檢查等項，質(zhì)量檢查需在各項工序中逐次進行，填料的制備應(yīng)在夯填施工前完成并及時檢查其質(zhì)量是否合格。

成孔施工順序宜間隔進行，對大型工程則可分段施工。習(xí)慣采用由外向內(nèi)的施工順序，有時會出現(xiàn)內(nèi)排樁施工十分困難的情況，可按情況進行調(diào)整。單個樁孔擠密的范圍是有限的，一般不會影響到較遠的外圍上層。在比較松軟的場地，施工后期有時會出現(xiàn)地面下沉的情況，其主要原因是多次沉樁振動作用引起的，與施工順序幾乎無關(guān)。同時由于反復(fù)振動引起地面下沉的范圍，一般僅局限在施工場地以內(nèi)及其邊緣處，對擠密地基的質(zhì)量和環(huán)境均無影響。

填夯施工前應(yīng)進行填夯工藝試驗，確定合理的分次填料量和夯擊次數(shù)。填夯施工應(yīng)接下列要求進行：夯實機就位后應(yīng)準確穩(wěn)定，夯錘與樁孔要相互對中，夯錘應(yīng)能自由下落到孔底。填夯前應(yīng)注意清除孔內(nèi)的雜物或積水，開始填料前先將坑底夯實到發(fā)出清脆回聲為止，然后開始分層填料夯實。人工填料應(yīng)按規(guī)定的數(shù)量和速度均勻填進，不得盲目快填，更不容許用送料車直接倒料科孔。樁孔填夯高度宣超出設(shè)計樁項標高20～30cm，所余頂部以上樁孔可用其他土料回填并輕夯至施工地面。為保證填夯質(zhì)量，應(yīng)認真控制并記錄每一樁孔的填料數(shù)量和夯實時間，同時按規(guī)定抽查一定數(shù)量樁孔的夯實質(zhì)量。

3.2質(zhì)量檢查施工質(zhì)量檢查的內(nèi)容包括：樁位、樁孔、擠密效果和填夯質(zhì)量等項，其中又以填夯質(zhì)量的檢查為重點。質(zhì)量檢查應(yīng)根據(jù)需要在施工過程中或施工結(jié)束后分次進行，檢查結(jié)果應(yīng)做出記錄以備工程驗收或進行研究和必要的處理。對重要或大型工程項目，以及在缺乏經(jīng)驗或施工質(zhì)量問題較多的場地，尚應(yīng)通過現(xiàn)場載荷試驗及其他測試方法，綜合檢驗處理地基的技術(shù)效果是否達到設(shè)計要求。

參考文獻：

[1]張希宏西北黃土地區(qū)灰土擠密樁的樁心距設(shè)計[J]l電力勘測.2000.01

[2]周長青，傅保忠灰土擠密樁處理構(gòu)造物地基施工技術(shù)[J].山西交通科技2000.04

[3]張瑜英，楊益民，顏景衛(wèi)，李軍民，灰土樁在填土地基中的應(yīng)用[J].土工基礎(chǔ).2000.01

[4]黃光明.復(fù)合地基應(yīng)用進展[J].山西建筑,2007.03