淺談擠密土樁對(duì)渠堤濕陷性黃土地基處理的施工技術(shù)

劉宏義

（合陽(yáng)縣水利工作隊(duì) 陜西 合陽(yáng) 715300）

1 工程概況

南水北調(diào)中線一期工程潮河第一施工標(biāo)段，樁號(hào)SH(3)133+380.8～SH(3)141+800，長(zhǎng)度 8.4192km，斷面設(shè)計(jì)流量305m3/s、加大流量365m3/s。潮河段一標(biāo)有各種建筑物14座。沿線渠道地質(zhì)條件較復(fù)雜，多段渠道底板位于黃土狀輕壤土中，具有輕～中等濕陷性，渠道兩側(cè)邊坡的粉砂、極細(xì)砂為輕～中等可液化土層。對(duì)潮河段一標(biāo)渠段內(nèi)的濕陷性黃土處理長(zhǎng)度共1488.2m，其中擠密土樁處理段長(zhǎng)207.3m，重夯處理589m，強(qiáng)夯處理長(zhǎng)691.9m。

2 擠密土樁施工

2.1 施工區(qū)及施工前應(yīng)做的工作

擠密土樁起止樁號(hào)SH(3)133+380.8～SH(3)133+588.1，長(zhǎng)度207.3m，渠堤左岸寬度為49.14m，渠堤右岸寬度為50.11m。施工前應(yīng)做好：擠密土樁施工的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)依據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范確定，擠密土樁施工機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)，施工技術(shù)人員及生產(chǎn)人員到位，擠密土樁區(qū)域施工前原狀土取樣檢測(cè)試驗(yàn)分析等。

2.2 施工技術(shù)要求

擠密土樁樁位等邊三角形布置，樁徑0.4m，樁點(diǎn)中心距1.3m，樁長(zhǎng)4.0m～6.0m。采用振動(dòng)沉管法成孔。擠密土樁樁體填充材料采用壤土或一般粘性土。要求土料中不得含有凍土和膨脹土，有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)小于5%，土料粒徑不大于15mm；土料中含有碎石時(shí)，碎石粒徑應(yīng)小于50mm。

2.3 場(chǎng)地平整及施工測(cè)量放線

要求對(duì)擠密土樁施工區(qū)首先進(jìn)行30cm厚的表土清基，清基后整平地面。清基和地面整平用推土機(jī)推平，裝載機(jī)將清基土裝自卸汽車，運(yùn)至指定的集中堆放地點(diǎn)。清基完成后即可開始測(cè)量放線，首先定出控制軸線、打上場(chǎng)地邊線樁并標(biāo)注樁號(hào)和地面高程。隨后放出第一遍擠密土樁樁位，用白灰點(diǎn)標(biāo)示樁孔位置，檢查復(fù)核所放樁位是否準(zhǔn)確。發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。擠密土樁要求隔排隔樁進(jìn)行施工，故放線也應(yīng)隔排隔樁進(jìn)行，第一遍放出單排單號(hào)樁位，成孔及夯填完成后再放出單排雙號(hào)樁位，同樣道理第三遍放出雙排單號(hào)樁位，第四遍放出雙排雙號(hào)樁位。

2.4 施工順序

施工時(shí)要求間隔跳打（隔排隔樁），并由外側(cè)向中間進(jìn)行。在既有建（構(gòu)）筑物附近施工時(shí)，應(yīng)背離建（構(gòu)）筑物方向施工。

2.5 擠密土樁施工工藝流程

依據(jù)設(shè)計(jì)給出的擠密土樁施工參數(shù)和技術(shù)要求以及地基處理有關(guān)規(guī)程規(guī)范，通過(guò)擠密土樁試驗(yàn)，明確擠密土樁施工作業(yè)的工藝流程、操作要點(diǎn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行大面積擠密土樁的施工。擠密土樁施工工藝流程見圖1。

2.6 擠密土樁施工

擠密土樁主要施工機(jī)械設(shè)備有：DZ40型振動(dòng)沉管樁機(jī)一臺(tái)，200kW發(fā)電機(jī)1臺(tái)，運(yùn)土料自卸汽車2輛，ZL50型裝載機(jī)1臺(tái)，SD22推土機(jī)1臺(tái)，夾桿夯填機(jī)械8臺(tái)，輔助設(shè)備等。

（1）擠密成孔。擠密土樁樁位應(yīng)按設(shè)計(jì)要求放線，樁位中心點(diǎn)的偏差不大于5cm。施工時(shí)由外向內(nèi)進(jìn)行，均勻分布，逐步加密，及時(shí)夯填，成孔順序?yàn)椋合韧夂罄铮襞鸥粜羞M(jìn)行跳打，即從擠密土樁區(qū)地基的外邊線向里成孔。成孔后及時(shí)回填，以防止相鄰孔之間相互擠壓或振動(dòng)坍塌。樁孔垂直度偏差不大于1.5%，對(duì)沉管法，樁孔直徑誤差為50mm，樁孔深度誤差為-10cm。成孔施工時(shí)，地基土的含水量宜接近最優(yōu)含水量，當(dāng)含水量低于12%時(shí)，宜增濕至最優(yōu)含水量。并應(yīng)在地基處理前5天左右，將需增濕的水通過(guò)一定數(shù)量和一定深度的滲水孔，均勻地浸入擬進(jìn)行處理范圍的土層中。

（2）樁孔夯填?；靥詈粚?shí)的順序也應(yīng)先外排后里排，同排內(nèi)應(yīng)間隔1孔～2孔進(jìn)行夯填，以免因振動(dòng)擠壓造成相鄰孔縮孔。開始夯填之前，孔底必須夯實(shí)，夯擊次數(shù)一般不少于8擊。同時(shí)應(yīng)抽樣檢查記錄樁孔直徑、深度和垂直度偏差。檢查合格后按設(shè)計(jì)要求分層填入合格土料，分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。每層回填厚度為20cm～30cm，回填土料壓實(shí)度不小于0.97。擠密土樁夯填高度宜高出地面10cm～20cm。

（3）施工記錄。施工過(guò)程中應(yīng)專人檢查成孔和回填夯實(shí)的質(zhì)量，并做好原始記錄，每根樁均須記錄成孔深度和夯填過(guò)程。記錄人員應(yīng)詳細(xì)真實(shí)地填寫擠密土樁施工記錄表。施工中如發(fā)現(xiàn)土層地質(zhì)情況發(fā)生較大變化或振動(dòng)沉管成孔速度異常時(shí)應(yīng)立即停工，報(bào)告工地負(fù)責(zé)人及監(jiān)理人員，以便及時(shí)查明情況，分析原因，采取有效措施。

3 擠密土樁質(zhì)量檢測(cè)

（1）潮河一標(biāo)渠堤濕陷性黃土地基處理長(zhǎng)度207.3m，渠堤左岸寬度為49.14m，渠堤右岸寬度為50.11m?？偺幚砻娣e20575m2，共完成擠密土樁14061根，其中渠堤左岸6938根，渠堤右岸7123根。

（2）施工結(jié)束后7天～10天，對(duì)所處理的濕陷性黃土地基進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)計(jì)要求樁內(nèi)回填土的壓實(shí)系數(shù)不小于0.97，樁間土的最小擠密系數(shù)不低于0.88，檢測(cè)深度不小于設(shè)計(jì)處理的深度。抽樣檢測(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于擠密土樁總數(shù)的1%。施工時(shí)還要隨時(shí)抽檢土料含水量。潮河一標(biāo)擠密土樁施工結(jié)束后，按照檢測(cè)數(shù)量共挖探坑141個(gè)進(jìn)行取樣檢測(cè)，檢測(cè)的項(xiàng)目有：樁體土的壓實(shí)度，樁間土的擠密系數(shù)，挖探坑分層（每隔1m取樣）檢測(cè)樁體土和樁間土的容重、含水量、孔隙比、顆分、相對(duì)密度，濕陷系數(shù)及按規(guī)范和設(shè)計(jì)需進(jìn)行的其他檢測(cè)項(xiàng)目。在擠密土樁施工區(qū)內(nèi)隨機(jī)均勻布設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)位于擠密土樁樁點(diǎn)正三角形的中心和樁體土上。檢測(cè)結(jié)果表明：潮河一標(biāo) SH（3）133+380.8～SH（3）133+588.1段濕陷性黃土經(jīng)過(guò)擠密土樁處理后的濕陷系數(shù)均小于0.015，其他檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果也均達(dá)到了設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的指標(biāo)值。即土樁擠密后達(dá)到了消除黃土濕陷性的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

采用以上擠密土樁處理渠堤地基黃土濕陷性的方法、步驟和質(zhì)量控制及施工要求，完成了本次工程擠密土樁的施工。達(dá)到規(guī)定的間隔時(shí)間后，由河南省水利勘測(cè)有限公司在施工區(qū)域經(jīng)監(jiān)理見證，隨機(jī)均勻布設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)均位于擠密土樁正三角形的樁間土中心和樁體土上。檢測(cè)樁體土和樁間土的容重、含水量、孔隙比、顆分、相對(duì)密度，濕陷系數(shù)等。結(jié)果表明該區(qū)經(jīng)過(guò)擠密土樁處理后消除了黃土濕陷性問(wèn)題，地基處理質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，收到了預(yù)期效果，可在南水北調(diào)中線一期工程地質(zhì)條件相同或相近的渠段中借鑒應(yīng)用。陜西水利