試析灰土擠密樁處理濕陷性黃土

張立林

（中國航空油料有限責(zé)任公司甘肅分公司，甘肅 蘭州 730000）

對于傳統(tǒng)濕陷性黃土處理方式來說，開挖力度較高，并且還需要采取回填的方式處理，而通過對灰土擠密樁的應(yīng)用，能夠有效彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，從而能夠促進(jìn)施工環(huán)節(jié)的進(jìn)程，并且在使用材料上還能夠有一定的節(jié)約效果，對于成本的投入也是一種降低。灰土擠密樁是按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求以及建筑工程現(xiàn)狀對石灰和水進(jìn)行配制和拌和，之后將其注入預(yù)先處理的樁孔內(nèi)，并對其可行相應(yīng)的加密處理，最終形成灰土擠密樁。利用灰土擠密樁能夠有效的消除濕陷性地理的危害，有效提高其承受載荷的能力，降低壓縮性，并且其處理濕陷性地基的深度可達(dá)15 m，施工簡便而且效果良好。

1 灰土擠密樁工作原理

對于灰土擠密樁來說，是將石灰與水按照比例形成的填料注入樁孔并進(jìn)行加密夯實(shí)而形成的，因此在整個灰土擠密樁施工的過程中，鉆孔和填料兩個環(huán)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)對地基土體進(jìn)行兩次擠密加固的作用。當(dāng)灰土擠密樁成形之后，水分會不斷滲入，而石灰和水這兩種成分就會不斷發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)會出現(xiàn)一定的膨脹、放熱、離子交換、碳化等情況，使最終形成的樁體能夠?qū)吨芡列纬傻诙蔚膫?cè)向擠密作用，實(shí)現(xiàn)樁間土孔隙的不斷減小。

在不斷應(yīng)用灰土擠密樁的過程中，隨著時間的增加，樁體凝固成形的狀態(tài)也在不斷提高，進(jìn)而使得土體整個的強(qiáng)度會不斷增加，這時就會形成一個灰土擠密樁與樁間土共同組成的地基，從而使二者共同承擔(dān)土體上方的載荷。在最終形成的灰土擠密樁與濕陷性黃土共同組成的地基中，由于灰土擠密樁所占的比例較高，從而使其能夠承受較高強(qiáng)度的載荷，相應(yīng)的變形模量也比濕陷性黃土要高很多，這樣就會使相應(yīng)的載荷施加外力時能夠有效的防止失陷變形以及壓縮變形縫不利因素。除此之外，灰土擠密樁會對濕陷性黃土進(jìn)行側(cè)向的擠壓，這就相對降低了濕陷性黃土在側(cè)方向上的位移，使整個濕陷性黃土土體只產(chǎn)生豎直方向的壓力，這樣一來就會顯著提高濕陷性黃土土體承受載荷的能力，消除濕陷性黃土的缺點(diǎn)，使其在均勻發(fā)生沉降的過程中不斷減小，實(shí)現(xiàn)工程地基擠密的目的。

2 灰土擠密樁的影響因素

2.1 含水量

對于應(yīng)用到濕陷性黃土中的灰土擠密樁來說，天然含水量是影響其使用效果的因素之一。如果濕陷性黃土的天然含水量過高時，灰土擠密樁施工過程當(dāng)中的擠壓環(huán)節(jié)就會造成超孔隙水壓力的情況，這時濕陷性黃土是難以被擠壓致密的，并且這種情況還會伴隨著縮頸或者塌孔等風(fēng)險(xiǎn)，是不利于發(fā)揮灰土擠密樁實(shí)際價值的；當(dāng)濕陷性黃土本身的天然含水量偏低時，在進(jìn)行擠壓環(huán)節(jié)時由于濕陷性黃土含水量較低而呈現(xiàn)出土體堅(jiān)硬的原因，就會導(dǎo)致擠密區(qū)變小，樁身回落土較多，使得整個灰土擠密樁達(dá)不到理想的效果。由此可見，對于灰土擠密樁的應(yīng)用需要濕陷性黃土達(dá)到理想的天然含水量的要求，在理想的天然含水量狀態(tài)下，濕陷性黃土處于一個塑性的狀態(tài)，從而使得擠壓效果達(dá)到最佳，有利于灰土擠密樁作用的發(fā)揮。

2.2 土體干密度和均勻性

對于濕陷性黃土本身的天然干密度來說，如果這個值太小就會影響灰土擠密樁施工環(huán)節(jié)的擠密范圍，從而使得擠密效果降低；反之，如果天然干密度越高，就會增加相應(yīng)的擠密范圍，提高擠密效果。除此之外，濕陷性黃土本身的土質(zhì)均勻性也會影響擠密范圍，因此也是影響灰土擠密樁效果的因素。

3 灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過程

3.1 處理過程

首先需要根據(jù)相應(yīng)的工程圖紙對灰土擠密樁的樁孔進(jìn)行預(yù)先處理，并且需要對孔周圍場地進(jìn)行相應(yīng)的平整處理，做好排水系統(tǒng)的組織，在一些設(shè)備或者電源等需要進(jìn)行防水的位置應(yīng)當(dāng)做好防水措施，這樣能夠有效防止施工過程中不安全因素的影響。

然后是對測量放樣進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備，并將每一個灰土擠密樁的樁位進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，在對這些樁位進(jìn)行標(biāo)記時可以在每一個樁位點(diǎn)上用白灰做上標(biāo)識，并做好這些樁位點(diǎn)的編號。

其次是需要在開展灰土擠密樁施工之前準(zhǔn)備好原材料，例如生石灰、土、水等，再嚴(yán)格按照科學(xué)合理的配制比例進(jìn)行原料的添加和拌合，在拌合時一般是通過現(xiàn)場攪拌的方式進(jìn)行，直到樁料本身的含水量達(dá)到最佳的狀態(tài)并且料的顏色變得均勻一致時才能夠投入使用，配制攪拌完成的樁料是不允許隔日再用的，因此需要在當(dāng)天就應(yīng)該把樁料用完。

最后是成孔環(huán)節(jié)，在安裝好灰土擠密樁的樁機(jī)之后，需要對樁架和樁位進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)檢，從而保證后續(xù)成孔環(huán)節(jié)的順利性，在完成機(jī)械設(shè)備檢查和樁架樁位的檢查以及調(diào)整之后才能開展成孔的施工。成孔施工期間，需要實(shí)時檢測樁孔的垂直度、樁徑、樁長等數(shù)據(jù)，保證成孔過程中的準(zhǔn)確性，當(dāng)成孔施工過程出現(xiàn)沉管速度或者縮孔與試樁時相比存在較大的差異，這時就需要通過拔管的操作進(jìn)行檢查，排除這些異常的情況，才能進(jìn)一步提高成孔的精確度，對于成孔環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的各種異常情況需要通過相應(yīng)的工作人員對其采取具有針對性的措施。成孔環(huán)節(jié)主要是通過隔點(diǎn)跳行的形式進(jìn)行處理，在注入樁料的過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)試樁環(huán)節(jié)所設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行夯填處理，并且需要在孔底被夯實(shí)之后才能開展樁料注入過程，夯填處理過程需要嚴(yán)密與樁機(jī)結(jié)合，防止二者之間的時間差距過大而造成成孔質(zhì)量下降、縮孔、縮頸等總體的出現(xiàn)。

3.2 處理質(zhì)量把控

對于灰土擠密樁處理濕陷性黃土環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格把控質(zhì)量，從而保證灰土擠密樁發(fā)揮自身的作用，是濕陷性黃土能夠達(dá)到一定的負(fù)載強(qiáng)度，有利于后續(xù)工程的正常開展。

首先是對于灰土擠密樁處理過程中的成孔環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)主要采取的方式是錘擊沉管法，在其應(yīng)用到成孔環(huán)節(jié)之前需要開展相應(yīng)的試驗(yàn)，例如夯填工藝、擠密、成孔效果等，這樣才能有利于將錘擊沉管法當(dāng)中的夯實(shí)次數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，并能夠測得濕陷性黃土在夯實(shí)后的干密度，有利于錘擊沉管法的有效實(shí)施。除此之外，還應(yīng)當(dāng)對濕陷性黃土進(jìn)行含水量的監(jiān)測，當(dāng)含水量低于某個特定值時就需要采取相應(yīng)的措施控制含水量。

然后是控制灰土擠密樁樁孔的中心距和垂直度，防止出現(xiàn)相信的偏差，導(dǎo)致灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過程出現(xiàn)問題。

最后是在注入樁料之前需要對樁孔底部進(jìn)行嚴(yán)格的夯實(shí)處理，同時需要嚴(yán)格按照先外排后內(nèi)排的方式，確保處理過程不會出現(xiàn)由于擠壓或者振動而導(dǎo)致相鄰的樁孔出現(xiàn)塌陷或者縮孔等問題。

4 結(jié)語

綜上所述，在利用灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過程中，能夠有效發(fā)揮這種處理方式的優(yōu)勢，并且利用這種方式的處理過程效率較高，投入成本低，采用的施工設(shè)備較為簡便，技術(shù)可靠，這些特點(diǎn)為灰土擠密樁的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的條件，使其逐漸發(fā)展成為現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)可靠的濕陷性黃土處理方法。在處理濕陷性黃土?xí)r不僅能夠消除土質(zhì)濕陷性，還能夠有效提高地基承受載荷的能力，降低地基變形的效果，不斷改進(jìn)濕陷性黃土地基的工程特性。