陳秋平
(福建六建集團(tuán)有限公司,福建 福州 350000)
隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展,灰土擠密樁越來越多的被用于處理濕陷性黃土層,可提升改土層的濕陷狀態(tài),有限提高土層的承載力,來保證基礎(chǔ)施工的質(zhì)量。本人根據(jù)在西安金輝世界城C 地塊項(xiàng)目實(shí)際施工中運(yùn)用擠密樁技術(shù)來處理濕陷性黃土的一些可行的做法[1-2],給大家一起分享和探討,該項(xiàng)目處理后的濕陷性土層經(jīng)過檢測(cè),完全符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。
金輝世界城C 地塊項(xiàng)目位于陜西省西安市雁塔南路以東、金水路以北,施工場(chǎng)地上黃土形狀的粉土層分布較廣泛,其厚度在2 米到15 米之間,由于本土層具有一定濕陷性,土質(zhì)較差,濕陷情況較為嚴(yán)重,濕陷性黃土遇水浸泡前的狀態(tài)相對(duì)安全穩(wěn)定,一般在遭遇下雨、或水位上升等情況下水源侵入土體,濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就會(huì)開始降低,容易產(chǎn)生土體變形、塌陷等破壞現(xiàn)象,對(duì)建筑物造成的危害性較大,如何消除其濕陷性,提高承載力,保證建筑物的安全與正常使用,是濕陷性黃土地基處理的關(guān)鍵,本項(xiàng)目基礎(chǔ)根據(jù)勘探結(jié)果基礎(chǔ)處理采用灰土擠密樁對(duì)在建區(qū)域土層進(jìn)行處理。
黃土密實(shí)度的一個(gè)核心指標(biāo)就是干密度,其與黃土濕陷性有一定聯(lián)系,通常來說黃土干密度與濕陷性正好相反。但是從工程數(shù)據(jù)可了解到,如果黃土干密度的均衡數(shù)值在1.41,在一定程度說明黃土基層有濕陷性。
濕陷性黃土的地基涂土層分析,可通過孔隙化明確其濕陷的具體程度與涂層密實(shí)度了解,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)濕陷性黃土在0.85 到1.24 之間,而本次處理多數(shù)濕陷性黃土孔隙比處于1 與1.1 范圍之內(nèi)。濕陷性黃土干重度與孔隙比之間示是反比。
由于工程運(yùn)用的是灰土擠密樁處理濕陷性黃土。對(duì)建筑物進(jìn)行處理,灰土擠密樁的深度應(yīng)以工程實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)和勘查,相關(guān)人員通過勘察土層深度,需要將黃土層穿透,并確定地基承載力。通常來說,地基承載力數(shù)值應(yīng)在100kPa 之上,經(jīng)過本次工程地基處理后的地基承載力調(diào)整為200kPa,其地基處理方案需要以常規(guī)對(duì)于地基處理經(jīng)驗(yàn)為參考,對(duì)灰土擠密樁直徑進(jìn)行必要調(diào)整,確定擠密樁樁徑為400mm,樁長(zhǎng)為6—10 米。
(1)灰土擠密樁處理施工準(zhǔn)備
關(guān)于灰土擠密樁處理所需的施工材料主要有消石灰、素土,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可將對(duì)土與消石灰的體積配合比進(jìn)行科學(xué)配置。灰土擠密樁處理中土料與灰土拌的材料性質(zhì)比較穩(wěn)定。對(duì)素土的要求是禁止利用建筑垃圾、有機(jī)質(zhì)含量在5%之上的耕土,盡量不使用冰凍土塊、淤泥質(zhì)土料、鹽漬土、膨脹性土。在工程處理所運(yùn)用施工材料中,灰土需要預(yù)先進(jìn)行處理,將其拌合均勻,在進(jìn)行回填之前,其含水量應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)或是接近最佳狀態(tài)。最佳含水量的偏差約為2%。另外,還應(yīng)注意消石灰質(zhì)量,在使用之前對(duì)于消石灰質(zhì)量需要進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。設(shè)備可以選擇采用錘擊成孔方式,采用長(zhǎng)螺旋鉆400mm 的孔,樁錘采用2.5T 長(zhǎng)圓柱形重量分層夯擴(kuò),成孔直徑≥500mm,樁身壓實(shí)系數(shù)≧0.95,經(jīng)過處理后的復(fù)合地基承載力≧200kPa。
(2)灰土擠密樁處理濕陷性黃土施工技術(shù)
運(yùn)用錘擊成孔應(yīng)避免樁孔周圍地面的隆起,減少成孔困難造成的施工問題??梢赃\(yùn)用三遍成孔,通常每一遍會(huì)間隔兩排。每遍成孔結(jié)束之后就可以將夯實(shí)進(jìn)行回填,回填夯實(shí)操作流程:夯機(jī)整平穩(wěn)固并對(duì)準(zhǔn)樁孔中心,之后進(jìn)行底夯、填料、夯實(shí)填料、上層填料、夯實(shí)上層填料、至樁頂標(biāo)高、夯機(jī)移位?;彝翑D密樁處理濕陷性黃土處理過程中,底夯的夯擊次數(shù)8-10 擊;單層填料量0.10-0.15 m3、,虛填厚度在50-80 cm 之間,夯錘落距范圍為2.0-2.5m,一般工程處理每層錘擊次數(shù)8 擊左右。由于灰土擠密樁處理濕陷性黃土處理中,夯實(shí)樁體上下部的夯錘落距存在一定差異,若是施工中發(fā)現(xiàn)夯填距樁頂標(biāo)的高度低于3m 樁體時(shí),那其錘擊數(shù)就需要進(jìn)行科學(xué)控制,通??蓪⑵湓O(shè)置為控制7-8 擊,夯錘落距在5 米之上。若是在施工中夯填超過3m 樁體,錘擊數(shù)可設(shè)置為9-10 擊之間,夯錘落距在3 米之上。在對(duì)樁頂標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中,可以在標(biāo)高之上增加0.5m 虛樁,處理完成后進(jìn)行挖除。以下屬于樁孔成孔及夯填參數(shù)表如表1與表2.
表1 夯填參數(shù)表
表2 成孔參數(shù)記錄
(3)灰土擠密樁處理濕陷性黃土方法的過程質(zhì)量控制
灰土擠密樁處理中,在進(jìn)行成孔施工中利用三遍成孔技術(shù),最后1 米錘擊次數(shù)平均值從成孔參數(shù)記錄表中可以看出,三遍成孔技術(shù)施工對(duì)于樁間隙的土層有一定擠密性,并且3 遍成孔擠密效果良好。另外,灰土擠密樁處理濕陷性黃土方法運(yùn)用中,在回填夯實(shí)前,施工人員需要進(jìn)行底夯,底夯次數(shù)通常在8-10 擊的范圍內(nèi)?;彝翑D密樁處理濕陷性黃土施工中,因?yàn)槌煽?、鄰孔夯填施工等出現(xiàn)的振動(dòng),成孔設(shè)備將刮擦孔壁提升等,施工人員在夯填準(zhǔn)備階段,就需要對(duì)工程可能出現(xiàn)意外進(jìn)行預(yù)測(cè),并提出對(duì)應(yīng)急解決措施。若是在施工過程中,樁孔底部塌落在虛土上,那么塌落虛土厚度就需要進(jìn)行科學(xué)設(shè)置,一般應(yīng)在90cm 之下,底夯后孔底的壓實(shí)土厚度應(yīng)該為30cm 以下,若是施工中以上要求都無法滿足,就需要進(jìn)行二次成孔的處理措施。成孔直徑若是400mm,擠密后樁徑就需要設(shè)為在500到525mm 之間[3-5]。通過對(duì)灰土擠密樁處理濕陷性黃土方法的分析,施工中可能出現(xiàn)的上部土體由于上載壓力低而造成的擠密不實(shí)的問題,施工中要注意避免。
對(duì)于灰土擠密樁處理濕陷性黃土方法,可以提高復(fù)合地基的處理效率。要針對(duì)灰土擠密樁施工中不同階段施應(yīng)預(yù)先做好施工材料的準(zhǔn)備,明確施工設(shè)備使用情況。處理過程必須根據(jù)施工情況進(jìn)行夯錘落距的調(diào)整,回填土料的質(zhì)量檢查,保證施工的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求,施工完成后通過進(jìn)行靜載試驗(yàn),處理后的復(fù)合地基承載特征值不小于200KPa 符合設(shè)計(jì)要求。