濕陷性黃土地區(qū)孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁的應(yīng)用剖析

任小江++黃躍廷++劉帥

文章編號(hào)：2095-6835（2016）07-0099-02

摘 要：要想保證建筑工程施工活動(dòng)的順利、高效開(kāi)展，施工建設(shè)單位在施工前必須綜合考慮多方面因素，尤其是地質(zhì)因素，并科學(xué)地分析地基土的結(jié)構(gòu)組成、物理力學(xué)性質(zhì)等，掌握最全面的施工現(xiàn)場(chǎng)信息。濕陷性黃土土質(zhì)特殊，在這一地區(qū)進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，需要采用與之相適應(yīng)的方法配合，孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法便是一種十分有效的方法。采用該方法時(shí)需先成孔，然后再利用專用的夯機(jī)在孔內(nèi)夯實(shí)填料。這種處理方法不僅可以降低黃土的濕陷性，還可以大幅度提高地基承載力。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土；孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁；地基施工；地基承載力

中圖分類(lèi)號(hào)：TU444 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.099

我國(guó)的黃土分布廣泛，尤其是在西北地區(qū)，黃土可以說(shuō)是一種顯著的地區(qū)土質(zhì)特征。在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行工程施工建設(shè)時(shí)，采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法可以有效確保黃土地區(qū)地基施工順利進(jìn)行，提高地基的穩(wěn)固性，保證整個(gè)工程建設(shè)質(zhì)量良好。在實(shí)際應(yīng)用這一方法時(shí)，施工單位需要做好對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的全面勘察工作，掌握全面、詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)資料，通過(guò)實(shí)際的工程案例，對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的各種要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 孔內(nèi)深層強(qiáng)夯技術(shù)綜述

孔內(nèi)深層強(qiáng)夯技術(shù)簡(jiǎn)稱“DOC技術(shù)”，在當(dāng)前的地基施工處理中應(yīng)用十分廣泛。它的主要原理是把素土、灰土及建筑垃圾等填料埋在地質(zhì)較差的土層中。具體的填埋途徑是采用合理的技術(shù)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行成孔（排土、非排土），并把這些填料填充到孔內(nèi)，然后再用異型重錘對(duì)孔內(nèi)所填充的物質(zhì)進(jìn)行“三高”強(qiáng)夯作業(yè)，即高強(qiáng)度、高擠壓、高動(dòng)能。這樣，一方面可以增大孔內(nèi)填充物的縱向密度，另一方面有助于提高地基的穩(wěn)定性和密實(shí)性，改變土的變形特性，起到加固地基的作用。

2 孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法的實(shí)際應(yīng)用特征

2.1 應(yīng)用范圍較廣

孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法的應(yīng)用范圍十分廣泛，可以在多種不同類(lèi)型的地質(zhì)條件中對(duì)地基起到相應(yīng)的加固和處理作用，例如常見(jiàn)的濕陷性黃土、液化土以及鹽堿地等。對(duì)于性質(zhì)不同的土層，需要對(duì)孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法所采用的具體強(qiáng)夯手段進(jìn)行相應(yīng)的改變，而且不同地質(zhì)對(duì)強(qiáng)夯的要求和效果也是不同的，因此，需要做好事前處理。

2.2 環(huán)保效果好

由于孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法所采用的地基填充物質(zhì)大多以垃圾廢料為主，因此，可以綜合、高效利用這些垃圾，減少其對(duì)環(huán)境造成的破壞。將垃圾廢料填入地基中，不僅可以對(duì)地基起到加固作用，改善土地的地質(zhì)變形特性，還可以起到緩解環(huán)境壓力的作用，符合當(dāng)前人們所追求的綠色環(huán)保的生活方式。

2.3 地基的加固處理效果非常好

從實(shí)際應(yīng)用流程來(lái)看，孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法加固地基的作用主要是用異型重錘來(lái)對(duì)孔內(nèi)的填入物質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)夯處理。由于深層強(qiáng)夯作業(yè)樁的樁徑很小，在作業(yè)條件相同的前提下，孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法在單位面積上所產(chǎn)生的力比普通方法要大很多，并且在這一過(guò)程中，該方法高動(dòng)能、高擠壓和高強(qiáng)度的特性可以使地基得到進(jìn)一步的加固。

2.4 強(qiáng)夯性能較高

一般來(lái)說(shuō)，在采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法時(shí)，地基加固的深度會(huì)比較大，并且其不同方向上的受力較為均衡。孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁的成孔直徑一般以400 mm為主，成樁的直徑大小一般為600 mm，深度在6～20 m之間。這充分證明強(qiáng)夯樁的強(qiáng)夯性能十分明顯。此外，強(qiáng)夯樁的成樁直徑較大，這使其擠壓、加固范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，樁體自身所具有的排水作用可以將孔內(nèi)土中的水及時(shí)排到加固區(qū)域以外的土層之中，進(jìn)而使其免受水的滲透危害，使地基更加穩(wěn)固。

3 濕陷性黃土地區(qū)

黃土在水的滲透和浸濕作用下，自身顆粒中的膠體成分和鹽分被溶解，加上自身重力和其他作用力的共同作用，進(jìn)而出現(xiàn)黃土陷落和下降現(xiàn)象，這就是濕陷。濕陷性黃土包括兩種類(lèi)型：①自重型濕陷性黃土。它在受到水的滲透作用后，會(huì)在自身質(zhì)量的影響下出現(xiàn)濕陷。②非自重濕陷性黃土。它是在水的滲透作用下，一方面有自身重力的作用，另一方面又增加了其他外力作用而出現(xiàn)的濕陷。

4 實(shí)際的工程案例分析

4.1 工程的基本信息

某一工程的地貌單元屬于是黃土梁峁，場(chǎng)地的主體以高填方整平場(chǎng)地為主，整平之前的地面相對(duì)標(biāo)高為134～181 m，沖溝發(fā)育。沖溝的底部是第四系坡洪沉積物。經(jīng)過(guò)多次回填后，回填場(chǎng)地呈現(xiàn)出濕陷性和高壓縮性的特點(diǎn)，具體的濕陷等級(jí)為III級(jí)。場(chǎng)地的地下水位屬于潛水類(lèi)型，補(bǔ)給方式以降水為主。由于孔壁的穩(wěn)定性不是很好，很多鉆孔在施工結(jié)束后短時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)了垮塌。本文的地下水位孔內(nèi)測(cè)主要以場(chǎng)地的東南部為主，它的實(shí)際埋深為25 m（82#）～29 m（98a#），相對(duì)標(biāo)高為154 m左右。

4.2 地基的施工方案

按照地基上層的施工要求，在對(duì)其施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要保證施工后復(fù)合地基的承載力至少在260 kPa以上，并消除地基的濕陷性。在此過(guò)程中，還要保證地基土剛度分布均勻。依據(jù)實(shí)際要求，地基施工的主要目的就是消除回填土的濕陷性，以此提高其實(shí)際承載力。樁的布置形式是等邊三角形梅花，每個(gè)樁的間距為1.2 m左右，成孔孔徑為500 mm左右，成樁的孔徑在700 mm以上，樁體的施工材料是灰土（比例為2∶8）。

4.3 施工方案的確定

技術(shù)人員在做好地基處理的相關(guān)技術(shù)評(píng)測(cè)后，按照施工圖紙要求，在對(duì)施工圖紙進(jìn)行審核確認(rèn)之后，由多個(gè)部門(mén)進(jìn)行圖紙的會(huì)審工作。與此同時(shí)，還要做好施工方案的合理安排和施工組織計(jì)劃工作。

按照施工方案的要求，施工中成孔環(huán)節(jié)使用的工具是洛陽(yáng)鏟，具體的成孔孔徑大小為500 mm左右。在這一過(guò)程中，還要對(duì)成孔的垂直度進(jìn)行嚴(yán)格控制（成孔垂直度偏差<1%），成孔的深度要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)要求至少進(jìn)入老土層1.0 m以上。需要注意的是，老土層需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和監(jiān)理人員共同確認(rèn)和鑒定，不能盲目進(jìn)行，成孔也要采用隔行、隔樁間隔跳打的方法形成四邊成孔和成樁。具體的成孔軸線誤差要控制在50 mm以下，成孔的孔徑大小誤差要控制在100 mm以下。在成孔結(jié)

束之后，施工人員要做好防護(hù)管理工作，保證孔內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)雜物。具體的成孔和成樁順序如圖1所示。

成孔完成之后，可以采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯專用夯機(jī)夯實(shí)。在開(kāi)始夯實(shí)之前，首先要對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行空夯，然后再進(jìn)行孔內(nèi)填料的夯實(shí)。填料要采用比例為2∶8的灰土，填料的成分構(gòu)成中要保證有機(jī)物含量在5%以下，最優(yōu)的含水量要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)填料量的大小來(lái)確定。填料量應(yīng)控制在0.2 m3以內(nèi)，經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯之后成樁的長(zhǎng)度在0.45 m以下。需要注意的是，在強(qiáng)夯的過(guò)程中，需要把強(qiáng)夯重錘與孔的中心對(duì)齊，夯機(jī)要平穩(wěn)，斜撐牢靠，且各個(gè)環(huán)節(jié)要按照標(biāo)準(zhǔn)的工藝流程進(jìn)行，例如提錘的高度、落距以及夯機(jī)的次數(shù)等。

4.4 地基處理后的效果檢測(cè)

整個(gè)施工流程完成之后，要按照規(guī)范化要求和業(yè)主的要求

對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。同時(shí)，要對(duì)樁體及樁間土取樣，檢測(cè)土的變形模量和濕陷性。此時(shí)，土樣的豎向間距是1 m。最后的檢測(cè)結(jié)果表明，各個(gè)樁之間土的濕陷性已經(jīng)被消除，樁體及樁間土壓實(shí)系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，處理后的地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

5 總結(jié)

在濕陷性黃土區(qū)域中進(jìn)行施工時(shí)，施工單位可以采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法。這種方法可以大大提高地基的穩(wěn)固性，降低土的濕陷性，具有非常好的應(yīng)用效果，并且符合當(dāng)前建筑行業(yè)的綠色化發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)

[1]李宏福，李欣，胡曉.DDC技術(shù)在濕陷性黃土地基中的應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2014，14（6）：380-381.

[2]孫長(zhǎng)錄.關(guān)于孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁應(yīng)用于濕陷性黃土地區(qū)的分析[J].建材與裝飾（中旬），2012（8）：60-61.

[3]田景隆.孔內(nèi)深層強(qiáng)夯樁應(yīng)用于濕陷性黃土地區(qū)[J].油氣田地面工程，2011，30（8）：87-88.

〔編輯：劉曉芳〕