深層攪拌石灰樁法在軟地基加固處理中的應(yīng)用

張惠敏

(貴州交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

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深層攪拌石灰樁法在軟地基加固處理中的應(yīng)用

張惠敏

(貴州交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

對石灰樁的加固原理進(jìn)行了具體的闡述，對適宜進(jìn)行石灰樁的地質(zhì)條件進(jìn)行了描述，對影響石灰樁強(qiáng)度的因素進(jìn)行了分析討論。

深層攪拌石灰樁法；公路軟地基加固；加固原理；施工工藝

1 施工的工藝和需要注意的事項(xiàng)

基于石灰樁的膨脹擠密和排水固結(jié)作用，石灰樁的設(shè)計必須遵循小樁徑、密布樁的原則。石灰樁一般的樁徑是250 mm以上，400 mm以下，最為標(biāo)準(zhǔn)的樁徑是300 mm,需要對石灰樁的加固深度以及樁間距離進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，要符合完工后沉降的標(biāo)準(zhǔn)，樁間距一般要小于樁徑的4倍。石灰樁的施工工藝有兩種，分別為管內(nèi)成樁以及管外成樁。通常情況下石灰樁會采用管內(nèi)成樁工藝。管內(nèi)成樁通過人工或者機(jī)器成孔,用材料夯實(shí)和封頂，從上而下的成孔，夯實(shí)成樁。主要包含人工挖孔成樁和沖擊法成樁、螺旋鉆成樁以及沉管法成樁，還有爆擴(kuò)法成樁多種施工方法。一般的施工程序?yàn)?，首先是讓樁機(jī)就位，成孔達(dá)到設(shè)計的深度，然后進(jìn)行填料、夯實(shí)，最后進(jìn)行封頂，完成施工。

進(jìn)行石灰樁的施工，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

(1)要選擇合適的樁體材料，一般選用的主要材料是生石灰以及粉煤灰,要求灰塊的直徑大小要在5 cm左右,粉灰的含量要在20%以下,矸石的含量要在5%以下，而粉煤灰的水分含量應(yīng)在40%以下。

(2)避免地表水滲透進(jìn)石灰樁身。

(3)通常以先進(jìn)行外排再進(jìn)行內(nèi)排,先周邊后中間的順序來進(jìn)行打樁,打單排樁要遵循先打兩端再打中間的原則。

(4)填料時注意填料量要是樁孔體積的1.5倍左右,以米為單位。當(dāng)是混合料時，應(yīng)該按照設(shè)計的比例來進(jìn)行攪拌，在進(jìn)行填料前要吸走樁內(nèi)的積水，把堆積物清理干凈，施工時要先往孔中灌入一定厚度的砂，進(jìn)行夯擊時,要進(jìn)行分段的夯填。

(5)在填夯完成后馬上以粘性土進(jìn)行頂部壓實(shí)封頂，避免因地表水滲入而引起石灰樁的過激化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生噴料現(xiàn)象。

(6)在進(jìn)行樁體施工時，要注意水泥和粗砂的摻入量，粗砂的量應(yīng)該為生石灰的10%左右，水泥含量應(yīng)該為生石灰量的3%左右。這主要是因?yàn)閾饺脒m量的粗砂,可以對生石灰塊間的縫隙進(jìn)行填充，增加石灰膨脹后的密度。

(7)樁體中的石灰要選用火生石灰，其次樁頭要預(yù)留200 mm左右的長度來進(jìn)行爛泥填充，避免生石灰膨脹后被擠出。

(8)在樁體施工完成后，樁體具有一定的強(qiáng)度后要進(jìn)行澆灌。

2 影響樁體強(qiáng)度的因素

2.1 軟土的水分含量

石灰攪拌樁構(gòu)成強(qiáng)度以及強(qiáng)度的高低和軟土中的水分含量有相當(dāng)大的關(guān)聯(lián)。生石灰吸水后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成熟石灰，然后與水繼續(xù)作用，產(chǎn)生的熱量能吸收軟土中的水分。如果水含量不夠會導(dǎo)致生石灰的水化反應(yīng)不夠充分,影響石灰攪拌樁的強(qiáng)度。同時，土中的水含量也不能過多，否則飽和的軟土則不能因脫水而轉(zhuǎn)變成三相狀態(tài)。軟土里的空氣要與碳酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來生成CO2，進(jìn)而和熟石灰發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)生成膠凝物質(zhì),增加樁體的強(qiáng)度。

2.2 生石灰劑

在石灰含量相同的情況下，不同類型的土質(zhì)會形成不同程度的抗壓強(qiáng)度，有實(shí)驗(yàn)表明，生石灰的含量在6%～18%左右時，石灰攪拌樁無法改變土層原有的特性。且不同類型的石灰粉都有比較標(biāo)準(zhǔn)的摻入范圍，只有選擇合適的摻入量，才能達(dá)到最好的加固效果。生石灰的量越多則膨脹力就越大,同時和生石灰有效的氧化鈣含量、約束力以及熟化速度相關(guān)。在軟土地基中生石灰用量超過標(biāo)準(zhǔn)范圍時,它的約束力也無法阻止石灰攪拌樁的迅速膨脹，攪拌樁直徑就會增大。

2.3 施工的方法

不同的施工方法對樁體的強(qiáng)度都有很大的影響。在施工中可以使用復(fù)攪和不復(fù)攪的施工方法。兩者相比之下，采用復(fù)攪的施工方法形成的樁體強(qiáng)度會比不復(fù)攪的樁體的強(qiáng)度高60%以上。

3 結(jié) 論

深層攪拌石灰樁法在進(jìn)行公路軟地基加固時的效果較為明顯，深層攪拌石灰樁法適用于公路擋土結(jié)構(gòu)、橋涵以及通道的軟土地基加固。在進(jìn)行樁體施工期間，石灰攪拌樁的滲水性較好,有很好的排水固結(jié)作用。樁體完成后形成的復(fù)合地基有很強(qiáng)的粘聚力，降低了土層的含水量，地基的強(qiáng)度也增強(qiáng)。因?yàn)槭視c水發(fā)生持續(xù)的化學(xué)反應(yīng)，所以石灰樁體的強(qiáng)度隨著時間在增強(qiáng)。

[1] 吳益林.深層攪拌石灰樁法在公路軟地基加固處理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2008,20(4).

[2] 郭欣欣.深層攪拌石灰樁法在公路軟地基加固處理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,12(13).

2016-10-08

張惠敏(1984-)，女，貴州貴陽人，助理工程師。

U416.1

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1008-3383(2017)05-0039-01