李江波

摘要：交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)張對(duì)于全國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用，而隨著交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，大型建筑建設(shè)面臨的困難也在逐漸增多，如何在濕陷性黃土地域開(kāi)展建設(shè)工作是一個(gè)急需被解決的難題。這篇文章敘述的就是DDC法灰土擠密樁工藝在濕陷性黃土地域內(nèi)運(yùn)用情況。

關(guān)鍵詞：濕陷性;黃土地域;DDC法灰土擠密樁

我們將那些表面土質(zhì)在垂直應(yīng)力作用下，因土體中水分含量提高而令土體產(chǎn)生了內(nèi)部變形的黃土稱之為濕陷黃土。如果在含有該特制土體的區(qū)域開(kāi)展工程的建設(shè)工作，那么施工人員需要注意該建筑的地基會(huì)因土體的濕陷特征而產(chǎn)生沉降所帶來(lái)的施工風(fēng)險(xiǎn)，需要使用一些技術(shù)來(lái)改變其力學(xué)結(jié)構(gòu)特征，保證工程項(xiàng)目的安全性以及穩(wěn)定性。

1 濕陷性黃土特點(diǎn)

濕陷性黃土比較特殊，這種地質(zhì)具備一些特點(diǎn)，比如質(zhì)地比較均勻，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為松散。在沒(méi)有受到水體浸濕的時(shí)候，該土體的壓縮性比較小，其強(qiáng)度也比較高。但是當(dāng)該土體受到了水的侵蝕，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)就會(huì)迅速發(fā)生重大變化，附加下沉應(yīng)力會(huì)迅速增加，土體的強(qiáng)度也下降明顯^[1]。如果在含有該土質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)域內(nèi)開(kāi)展項(xiàng)目建設(shè)，需要通過(guò)特殊方式提高其浸水后的強(qiáng)度，避免由于地基變形而對(duì)項(xiàng)目帶來(lái)的破壞。

2 DDC法灰土擠密樁技術(shù)概述

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，DDC法灰土擠密樁工藝就是采用螺旋鉆機(jī)械插入土體，之后將該工具拔出，這樣土體里面就會(huì)留下樁孔。然后在根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的土體特征來(lái)進(jìn)行回填夯實(shí)工作，按照3：7或者2：8的比例調(diào)和灰土^[2]。通過(guò)這種方式讓DDC法灰土擠密樁周圍的土壤與夯實(shí)的土壤共同組成建筑物的地基，提高建筑物整體的穩(wěn)定性。

與其它改造土體方式相比，此項(xiàng)技術(shù)擁有很多優(yōu)勢(shì)。首先，這種工藝使用的時(shí)候，對(duì)于原有土壤形成了很好的重塑效果，一方面保證了該擠密樁自身剛性，另一方面也讓DDC法灰土擠密樁周圍土壤變得更為密實(shí)，滿足項(xiàng)目建設(shè)所要求的最大干密度指標(biāo)，通過(guò)這種方式來(lái)提高目標(biāo)區(qū)域整體承載能力。其次，這種工藝不需要大規(guī)模的開(kāi)挖與回填，對(duì)于施工單位而言，既可以減少土方開(kāi)挖、運(yùn)輸以及回填的成本，又能提高工程進(jìn)展的速度，對(duì)于施工成本的控制十分有利，最后，該技術(shù)所使用的工具比較簡(jiǎn)單，建筑材料也能夠在附近獲取，施工非常的方便、快捷。

3 施工的具體方式

3.1 工程概況

為了方便介紹，這里以西安地鐵四號(hào)線TJSG-KZZX項(xiàng)目的地基處理施工方案為例。該工程施工范圍內(nèi)存在地質(zhì)等級(jí)為Ⅱ級(jí)的濕陷性黃土區(qū)域，因此在工程正式開(kāi)始之前，需要通過(guò)特殊的處理手段來(lái)消除該區(qū)域的濕陷性。

該地區(qū)的年均降水量為500～700mm，年均降水天數(shù)為80～90d，5月1日～10月1日之間為雨季。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土體的采樣分析后發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域中的古土壤、新黃土以及素填土都具有濕陷性。

通過(guò)對(duì)土質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析，鑒于地鐵項(xiàng)目對(duì)于地基參數(shù)的具體要求，最終選擇使用DDC法灰土擠密樁技術(shù)來(lái)處理地基，采用成孔樁徑φ400mm，夯擴(kuò)樁體直徑580mm，有效樁長(zhǎng)12m的DDC法灰土擠密樁，按照樁間距離為900mm，排間距離為780mm的方式排列，并且采用灰土比例為3：7的DDC法灰土來(lái)進(jìn)行夯實(shí)工作，實(shí)際使用的DDC法灰土擠密樁數(shù)量為10665根。

3.2 施工前準(zhǔn)備工作

3.2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

在技術(shù)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)主要需要進(jìn)行的是以下七項(xiàng)內(nèi)容。

3.2.1.1 施工人員在接到工程施工圖紙之后，對(duì)于圖紙中有關(guān)地基工程的標(biāo)高以及坐標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核與復(fù)檢，如果在復(fù)檢的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)值與實(shí)際情況之前存在誤差，那么就要將情況及時(shí)上報(bào)給設(shè)計(jì)單位。

3.2.1.2 施工人員要對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)樁以及軸線控制樁進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃以及編號(hào)，在復(fù)檢確認(rèn)無(wú)誤之后，針對(duì)DDC法灰土擠密樁位置開(kāi)始放線工作，同時(shí)開(kāi)展擠密樁的標(biāo)高控制工作。

3.2.1.3 相關(guān)工作人員以及設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)人員要對(duì)的施工單位的施工人員進(jìn)行設(shè)計(jì)交底工作，設(shè)計(jì)單位在開(kāi)始此項(xiàng)工作的時(shí)候，要對(duì)之前反饋上來(lái)的那些施工現(xiàn)場(chǎng)與原計(jì)劃存在出入的環(huán)節(jié)進(jìn)行解答以及修改。

3.2.1.4 對(duì)于該技術(shù)中所用到的測(cè)量?jī)x器，為了保證其精準(zhǔn)性，要送往專業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定，在確保測(cè)量?jī)x器標(biāo)定合格的情況下再進(jìn)行使用。

3.2.1.5 對(duì)于DDC法灰土擠密樁技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中所使用的機(jī)械設(shè)備要進(jìn)行仔細(xì)的檢查，特別對(duì)于這些設(shè)備的導(dǎo)向裝置以及行走裝置要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，待所有指標(biāo)合格之后再允許其進(jìn)場(chǎng)。

3.2.1.6 對(duì)于工程中所用到的建筑原材料，比如石灰、土等，工作人員要對(duì)其進(jìn)行取樣檢測(cè)，針對(duì)材料的最大干密度以及含水量等重要的指標(biāo)要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，只有等檢測(cè)合理之后才允許使用。

3.2.1.7 由于濕陷性黃土的特殊性，為了保證DDC法灰土擠密樁技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的效果，需要事先對(duì)夯填以及成孔的工序進(jìn)行試樁試驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)標(biāo)定夯實(shí)材料的厚度、夯擊頻率以及打樁次序的相關(guān)參數(shù)。

3.2.2 機(jī)械與材料準(zhǔn)備

在施工準(zhǔn)備的過(guò)程中，要對(duì)設(shè)備要進(jìn)行查驗(yàn)。在該工程中需要使用兩套長(zhǎng)螺旋鉆設(shè)備、兩臺(tái)裝載機(jī)、四臺(tái)重錘夯實(shí)機(jī)以及兩臺(tái)蛙式打夯機(jī)。特別是對(duì)于夯錘的重量要進(jìn)行核驗(yàn)，確保其可以達(dá)到預(yù)計(jì)的夯擊效果。此外，對(duì)于擠密樁所需要的材料質(zhì)量也要進(jìn)行查驗(yàn)，嚴(yán)禁使用凍土或者是渣土，從棄土場(chǎng)中獲取的粉質(zhì)黏土中的有機(jī)物含量要低于5%，在進(jìn)行拌和前要進(jìn)行過(guò)篩，保證顆粒直徑小于15mm，而對(duì)于拌和料中的石灰也要進(jìn)行檢查，使用顆粒直徑小于5mm的熟石灰粉，其GaO+MgO的含量要高于60%。

3.2.3 DDC法灰土擠密樁試樁

3.2.3.1 在進(jìn)行DDC法灰土擠密樁試樁工作時(shí)，以七根樁為一組，總共試驗(yàn)九組，在開(kāi)展試驗(yàn)的過(guò)程中對(duì)于每一道工序的夯實(shí)頻率、填料數(shù)量以及作業(yè)時(shí)間開(kāi)展系統(tǒng)性的錄入工作。

3.2.3.2 明確檢測(cè)項(xiàng)目

在該技術(shù)的試驗(yàn)環(huán)節(jié)，最為重要的測(cè)驗(yàn)內(nèi)容有兩個(gè)。第一個(gè)是探井，這一檢測(cè)的目的是檢測(cè)在經(jīng)過(guò)了該工序處理之后，擠密樁周圍土壤的塌陷特征和擠密樁擠壓系數(shù)是否達(dá)到工藝需求，同時(shí)為了試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有參考價(jià)值，檢測(cè)的頻次不能低于總體1.5%。第二個(gè)是平板荷載試驗(yàn)，該試驗(yàn)的主要目的是檢查DDC法灰土擠密樁工作處理之后，該區(qū)域土體總承載力能否滿足該項(xiàng)目的要求。與探井檢測(cè)一樣，該檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)頻率也不能低于總量的1.5%。

3.3 施工方法

3.3.1 成孔

開(kāi)展成孔工序之前，相關(guān)技術(shù)人員必須對(duì)目標(biāo)區(qū)域表面做出仔細(xì)清理，保證表面平整性滿足相關(guān)要求。特別是對(duì)于挖方區(qū)域，要按照設(shè)計(jì)標(biāo)高的參數(shù)進(jìn)行土方開(kāi)挖工作，確保有效樁的長(zhǎng)度^[3]。在本工程中，采用螺旋鉆成孔技術(shù)來(lái)進(jìn)行鉆孔工作，螺旋鉆提鉆帶出的土體需要及時(shí)清離孔口，為了保證樁孔的質(zhì)量，在起重機(jī)上安裝沉樁設(shè)備的導(dǎo)向裝置，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)控制成孔垂直度。

3.3.2 填料的拌和工序

在進(jìn)行填料拌和工作時(shí)，要使用自動(dòng)配料拌和機(jī)來(lái)進(jìn)行拌和，工作人員通過(guò)自動(dòng)配比下料裝置來(lái)對(duì)灰土比例進(jìn)行實(shí)時(shí)的管控，確?；旌狭鲜冀K以3：7的比例進(jìn)行拌和。在拌和過(guò)程中，施工人員要嚴(yán)格控制拌料的含水量，通過(guò)高效的控制讓填料的含水量始終保持在12%～14%這一區(qū)間內(nèi)，并且按照當(dāng)天拌和當(dāng)天使用的施工原則，將制作出的材料在當(dāng)日施工任務(wù)結(jié)束前用完，嚴(yán)禁在第二天使用前一天剩余材料^[4]。

3.3.3 擠密樁夯實(shí)工序

第一，在正式進(jìn)行擠密樁夯實(shí)工作之前，工作人員要根據(jù)樁位圖以及基礎(chǔ)平面圖，使用全站儀對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行放線測(cè)量，一方面要確定擠密樁的邊線位置，另一方面要運(yùn)用拉線布網(wǎng)的方式對(duì)于擠密樁的點(diǎn)位進(jìn)行放樣測(cè)量，同時(shí)做好標(biāo)識(shí)工作，經(jīng)過(guò)反復(fù)檢驗(yàn)確認(rèn)位置無(wú)誤之后進(jìn)行夯實(shí)工作。第二，在進(jìn)行夯實(shí)工作時(shí)采用隔列、隔行、間隔跳的方法進(jìn)行夯實(shí)，擠密樁的直徑要達(dá)到400mm，成孔的深度達(dá)到12.5m，其中虛樁頭的長(zhǎng)度要達(dá)到50cm（如圖1）。第三，采用分層夯實(shí)法進(jìn)行該工序施工，每次填入0.12m?的灰土，夯實(shí)次數(shù)為8次，樁體上升高度為50cm，但對(duì)于樁頂部以下2m的范圍要加大夯擊次數(shù)，次數(shù)控制在10～12遍，夯擴(kuò)后樁體直徑達(dá)到580mm。第四，對(duì)于夯實(shí)機(jī)的位置要進(jìn)行精調(diào)，保證夯錘與夯擊點(diǎn)的對(duì)應(yīng)，讓夯錘可以按照自由下落的方式準(zhǔn)確擊打夯擊點(diǎn)，保證夯擊效果。

4 結(jié)語(yǔ)：

就當(dāng)前技術(shù)水平來(lái)看，DDC法灰土擠密樁技術(shù)就是改善土體環(huán)境條件的較好工藝之一，不僅可以很好地處理特殊區(qū)域塌陷下沉問(wèn)題，且對(duì)于施工單位來(lái)說(shuō)其建筑成本也很低，具有廣泛應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]安愛(ài)峰.灰土擠密樁在濕陷性黃土地區(qū)高速公路地基處理中的施工質(zhì)量控制技術(shù)[J].四川水泥，，2019，269（01）：97.

[2]李育強(qiáng).灰土擠密樁在濕陷性黃土地區(qū)公路工程軟基處理中的應(yīng)用[J].河南科，2018（7）：118-119.

[3]牛國(guó)江.談灰土擠密樁處治濕陷性黃土地基施工[J].山西建筑，2018，v.44（20）：83-84.

[4]丁旭東，吳國(guó)輝.灰土擠密樁在建筑濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用[J].卷宗2017（24）.