灰土地基的施工（共6篇）
灰土地基的施工 篇1
摘要：针对灰土地基 (垫层) 施工工法进行了论述。
关键词：灰土地基,施工,质量
1 工艺特点
本工法的应用确保灰土地基 (垫层) 施工质量, 减少粉尘对施工现场环境的污染, 在施工质量、安全、进度、经济及文明施工诸方面获的很明显的效益。
2 适用范围
本工法适用与一般工业与民用建筑的基坑、基槽、室内地坪、管沟、室外台阶和散水等灰土地基 (垫层) 的施工。
3 作业条件
3.1 基坑 (槽) 在铺设灰土前必须先进行钎探验槽, 办完钎探验槽手续。
3.2 基础外侧灰土施工, 必须对基础、地下室墙和地下防水层、保护层进行检查, 发现损坏及时修补处理, 办完隐检手续;对地下室防水效果进行检验并经监理单位检查验收合格;现浇砼基础、墙等均应达到规定的强度, 不得碰伤损伤砼。
3.3 当地下水位高于基坑 (槽) 底时, 施工前采取排水或降低地下水位的措施, 使地下水位经常保持在施工面以下0.5m。
3.4 施工前根据工程特点、设计承载力要求、压实系数、土料种类及施工条件等, 合理确定土料含水量。严格控制灰土铺设厚度和夯打遍数等参数。
3.5 房心灰土和管沟灰土, 应先完成上下管道的安装或管沟墙间加固等措施后再进行施工, 并且将管沟、槽内、地坪上的积水或杂物、垃圾等有机物清除干净。
3.6 施工前做好水平高程标志, 在基坑 (槽) 或管沟的边坡上钉上灰土上平的木橛, 在室内和散水的边墙上弹出水平线或在地坪上钉好标高控制的标准木桩。
4 工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程:
4.2 首先检查土料种类和质量以及石灰材料的质量是否符合标准的要求, 然后分别过筛, 要求土最大粒径不大于15mm, 石灰中不得含有粒径大于5mm的生石灰块, 也不得含有过多水份。如果是块灰闷制的熟石灰, 要用6-10mm的筛子过筛, 是生石灰粉可直接使用;土料要用16-20mm筛子过筛, 确保粒径的要求。
4.3 灰土拌合:灰土的配合比应用体积比, 施工时按设计要求进行, 一般为2:8或3:7。基础垫层灰土必须过标准斗, 严格控制配合比。拌合时必须均匀一致, 至少翻拌两次, 拌合好的灰土颜色应一致。
4.4 灰土施工时应当日铺填夯压, 灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。粉煤灰垫层铺填后宜当天压实, 每层验收合格后及时铺填上层或封层, 防止干燥后松散起尘污染。
4.5 灰土施工时, 应适当控制含水量, 最优含水量通过击实试验确定, 施工含水量宜控制在最优含水量Wop±2%的范围内, 粉煤灰垫层的施工含水量宜控制在Wop±4%的范围内。工地检验方法是:用手将灰土紧握成团, 两指轻捏即碎为宜。如土料水分过大或不足时, 应晾干或洒水润湿。
4.6 基坑 (槽) 底或基土表面应清理干净, 特别是槽边掉下的虚土, 风吹入的树叶、木屑纸片、塑料袋等垃圾杂物等均应清理干净。
4.7分层铺灰土:每层的灰土铺摊厚度, 可根据不同的施工方法, 按下表选用。
各层铺摊后均应用木耙找平, 与坑 (槽) 边壁上的木橛或地坪上的标准木桩对应检查。
4.8 夯打密实:夯打 (压) 的遍数应根据设计要求的干土质量密度或现场试验确定, 一般不少于三遍。人工打夯一夯压半夯, 夯夯相接, 纵横交叉。
4.9 垫层底面宜设在同一标高上, 如深度不同, 基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接, 并按先深后浅的顺序进行垫层施工, 搭接处应夯压密实。灰土垫层分段施工时, 不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接槎, 上下两层灰土的接槎距离不得小于500mm, 接缝处夯压密实。
4.10 灰土回填每层夯打 (压) 实后, 应根据规范规定进行环刀取样, 测出灰土的质量密度, 达到设计要求时, 才能进行上一层灰土的铺摊。用贯入仪检查灰土质量时, 应先进行现场试验以确定贯入度的具体要求。环刀取土的压实用λс鉴定, 一般为0.93-0.95。
4.11 灰土地基施工完毕进行承载力测试, 采用载荷试验检验垫层质量, 要求载荷试验压板的边长或直径不应小于垫层厚度的1/3。
4.12 找平与验收:灰土最上一层完成后, 应用水准仪或拉线及用靠尺检查标高和平整度, 超高处用铁锹铲平, 低洼处应及时补打灰土。
5 材料
5.1 土:
优先采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土, 土内有机质含量不得超过5%, 使用前过筛, 其粒径不大于15mm, 含水量应符合规定。
5.2 石灰:
应用Ⅲ级以上新鲜的块灰, 含氧化钙、氧化镁愈高愈好, 使用前1-2d消解并过筛, 不得含有粒径大于5mm的生石灰块及其他杂质, 也不得含有过多的水分。灰土垫层所用熟化石灰可采用粉煤灰或电石渣代替。
6机具设备
主要机具:一般应配备蛙式打夯机、压路机、手推车、筛子 (孔径6-10mm和16-20mm两种) 、标准斗、靠尺、耙子、铁锹、水准仪和线绳等。
7 劳动组织及安全
7.1
根据灰土垫层实际工程量及施工现场情况具体确定, 施工时派专人负责, 组建专门的垫层施工管理机构。
7.2 施工安全
7.2.1 施工前进行详细的安全交底, 施工人员持证上岗。
7.2.2 施工机具采取良好的接地保护装置, 确保施工安全。
7.2.3 回填时注意边坡稳定性, 防止边坡塌方。
8 质量要求
8.1 灰土地基
8.1.1 主控项目
8.1.1.1 地基承载力必须符合设计要求。
8.1.1.2 配合比必须符合设计及质量验收规范规定。
8.1.1.3 压实系数必须符合设计要求。
8.1.2 一般项目
8.2 灰土垫层
8.2.1 主控项目
8.2.1.1 灰土体积比应符合设计要求。
8.2.2 一般项目
8.2.2.1 熟化石灰颗粒粒径不得大于5mm;粘土 (或粉质粘土、粉土) 内不得含有有机物质, 颗粒粒径不得大于15mm。
8.2.2.2 灰土垫层表面的允许偏差应符合下表规定。
灰土地基的施工 篇2
关键词：湿陷性；黄土地基；DDC灰土桩
1 工程概述
某住宅小区，建筑面积22万m2，位于关中平原中部，属二级阶地，地基土属于湿陷性黄土，湿陷等级较为严重，湿陷性土层的平均厚度在15m左右。为使住宅楼地基设计要求得到满足，就需要加固处理场地地基，将地基湿陷性消除掉，促使地基土的承载力得到有效提高。
2 地基处理方案选择
（1）工程对地基的要求：消除湿陷性，挤密土体，使地基的承载力达到设计要求。
（2）方案选择：结合本工程的具体情况，我们设计了多种地基处理方案，从技术性、经济性等方面进行了综合考虑和对比，决定在地基处理中，采用DDC灰土桩。
（3）合理确定设计参数：将机械成孔的方式应用过来，控制成孔直径和夯扩后桩径分别为550mm，桩距为900mm，在布置时，按照等边三角形来进行，设计桩长度为17m，桩身采用3比7灰土分层夯实。
3 地基处理
（1）DDC法工艺原理：具体来讲，DDC法指的是通过孔道，向地基深处引入强夯，利用异型重锤来自下而上分层高动能、强挤密的孔内深层强夯孔内填料，保证孔内填料能够沿着竖向深层压密固结，同时，要横向强力挤密加固桩间土；在高压夯击的作用下，在加上强力压实的影响，桩体密实度就可以达到相关要求，会慢慢释放桩体的较大夯击能，将侧向挤压力不断的施加给桩间土；随之慢慢释放桩间土的侧向强力挤密压力，这样就会有侧向约束力作用于桩体上。如果土层的硬度不够均匀，或者是分层地基，在挤密的作用下，桩体就会形成串球状态，促使桩能够更加紧密的贴合到桩侧土，促侧壁的摩擦阻力会得到较大程度的提高，这样桩和桩间土经过加固，会形成一个整体，之间的摩擦力得到增加，进而促使地基承载力提高的目的得到有效实现。
（2）成桩工艺试验：结合相关的规范，成桩试验需要严格进行，对预定的施工参数和施工方法进行验证，保证与承载力以及其他相关设计要求相满足。在试桩的过程中，要依据设计要求，保证每栋楼试桩数量在3组以上，一共有21根。在试桩的过程中，要将施工周边的桩位作为开始，之后在进行施工中间桩位的试桩工序。完成了试桩之后，要结合相关要求，进行科学的监测分析，对施工参数和施工方法进行合理的确定，并且对工程认可报告进行合理编制。
（3）施工顺序：首先是确定总体施工顺序，将DDC灰土桩应用到湿陷性黄土地基处理中，需要将从边开始、分批推进、均匀分布以及逐步加密的原则，要将边缘作为开始，然后分批进行，均匀分布于整个处理场地平面范围内，在施工过程中，逐步加密。其次是对成孔成桩顺序进行确定，要隔行隔排来进行成孔成桩，成孔成桩需要分为四遍实现，对相邻连续施工两孔中心间距严格控制，避免其小于桩间距的二倍，在夯击的过程中，因为相邻孔会互相挤压，避免有振动坍塌或者缩孔问题的出现。
（4）操作要点：首先是成孔，采用螺旋钻机或者洛阳铲；其次是孔内填料成桩，就位DDC专用夯实机，对机身进行调整，与孔中对中，做好准备工作；空夯击孔底3次到6次之间，控制落距为6m，仔细检查，没有问题之后，可以分层填料。结合试验，对每层填料进行确定，要连续进行夯填，对于所有的桩孔，分层回填夯实工序都需要一次性完成，要避免有隔天施工问题出现，否则桩体的承载力就会受到影响。在夯击次数方面，上部和下部分别控制在10击左右和8击左右，上下部的划分，一般是依据二分之一的设计桩长来进行的。在夯填桩孔的过程中，需要保证夯填高度达到了设计标高，利用灰土来夯封上部桩孔。完成一根桩孔施工之后，就需要移動施工机具，然后将上述步骤重复进行。
4 DDC灰土桩试验结果分析与评价
完成了DDC灰土桩整段施工之后，就可以利用探井方式来检测桩间土的挤密效果和桩身夯填质量，因为探井具有一定的破坏性，为了促使这种影响得到减少，通常将取样探井位置布设于三个桩孔组成的挤密单元中。按照成桩深度来控制它的深度，每一个探井取出来26组原状土。完成取样工序之后，进行密封，并且及时向实验室递送，通过试验检测，得到桩间土湿陷性、密实性、桩长以及桩径等数据。一般按照百分之一的总桩数标准来控制取样探井数。
（1）桩间土挤密效果检测：通过桩间土湿陷性试验我们可以得知，湿陷系数和自重湿陷系数都比0.015要小，那么就说明经过挤密工序，消除掉了桩间土自重湿陷性和非自重湿陷性。其次是桩间土平均挤密系数检测：结合桩间土平均挤密系数测定结果，应用相应的统计方法，结果显示，桩间土平均挤密系数符合相关的规定和要求。
（2）桩身夯填质量：根据相关调查检测表明，桩长与相关的设计要求相符合，桩身得到了连续完整的夯填，灰土得到了均匀的拌合。
5 结 语
通过上文的叙述分析我们可以得知，湿陷性黄土因为其自身的特殊性，在施工过程中，需要对其进行地基处理；实践研究表明，传统的地基处理方法逐渐暴露出来了一系列的问题和弊端，不利于施工质量的保证；应用DDC灰土桩，能很好地消除黄土的湿陷性、挤密桩间土，从而有效提高地基承载力，工程造价成本也可以得到有效降低，在施工过程中，周围环境也不会遭到严重的影响，因此，具有较大的推广价值。
参考文献
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桥基灰土桩挤密复合地基的施工 篇3
关键词：灰上桩复合地基,湿陷性土,承载力
0 引言
公路工程中, 对于桥基的湿陷性土大多采用灰土垫层法、强夯法和桩基础进行处理。灰土热层法一般的处理厚度为1-2米, 不能消除2米以下的湿陷性土的湿陷性, 一旦排水系统不完善, 2米以下的湿陷性土被湿化, 将会发生土湿陷现象, 导致上部结构物产生破坏;强夯法限于场地原因和机械能力, 所选用的夯击能量较小, 有效影响深度较浅, 仅能局部消除湿陷性, 同时, 强夯法受地形条件限制, 使其使用范围受到制约;桩基础是使用各种类型的桩 (公路工程中主要使用钻 (挖) 孔混凝土灌注桩) 穿透湿陷性土层, 把上部结构的荷载通过桩传递到非湿陷性土层上[1,2]。因此, 桩基础起着向深处传递荷载的作用, 而不在于消除土体本身的湿陷性。使用桩基础时, 对桩周土的侧壁摩阻力的取值是关键, 特别是湿陷性土的负摩擦力, 更为重要。对于此类问题, 由于研究的深度不够, 往往是凭经验而定, 特别是在公路工程中, 设计参数取值主要是采用经验法, 没有一套完整的理论依据, 有时, 甚至忽略了湿陷性土的负摩擦力。
设计的技术可行性和经济合理性还有待于深入探讨。鉴于上述原因, 采用新的处理方案和理论计算方法处理湿陷性土地区中小型桥梁基础之地基就显得尤为重要。而复合地基正是目前的一种可行方法。在公路工程中, 复合地基在软土地基加固中己被大量采用, 但在湿陷性土地基处理中则应用较少, 这方面的试验研究和工程实践才刚刚起步[3,4]。因此, 借鉴工民建领域处理湿陷性土地基的成功经验并结合土地区中小型公路桥梁基础自身的特点, 开展复合地基在湿陷性土桥基中的应用研究是非常必要的。
1 挤密灰土桩复合地基的作用性状
挤密灰土桩地基属人工复合地基。灰土桩法是利用成孔时的侧向挤压作用, 使桩间土得以挤密;随后将桩孔灰土分层夯填密实, 对土的侧向深层挤密加固。其上部荷载由桩体和桩间挤密土共同承担。当桩管沉入土中时, 桩孔内的土被强制侧向挤出, 桩孔周围一定范围内的土基被压缩、扰动和重塑。沉桩管时, 沿桩周土体应力的变化和圆柱形孔洞扩张时所产生的应力变化相似。湿陷性土属非饱和的欠压密土, 在塑性状态下易于挤密和成孔, 挤密效果也较显著。当土的含水量过低时, 土体呈坚硬或半固体状态, 沉、拔桩管比较困难, 挤压时主体破碎而不易压密;当含水量过高或饱和度过大时, 由于挤密引起超孔隙水压力的影响, 使土体只能向外围移动, 而无法挤密, 同时孔壁附近的土因扰动而强度降低, 故很容易产生桩孔缩径和回淤等情况。因此, 含水量对挤密效果影响很大, 如土的含水量接近其最优含水量时, 挤密效果最佳。其次, 土的原始干密度对挤密范围及效果也有显著的影响, 原始干密度小时, 挤密有效范围小, 效果也差。原始干密度是设计桩间距的基本依据。在多数情况下, 凡湿陷性土均可采用挤密成孔, 通常, 成孔好坏在于土地基的含水量, 桩距大小取决于土的干密度。
2 桥基灰土桩挤密复合地基设计计算与参数选取
桥基灰土桩挤密复合地基设计处理包括处理地基的宽度和深度两个方面。
2.1 处理宽度土桩或灰上桩挤密地基的处理宽度应大于基础
底面的宽度, 以保证地基的稳定性, 防止处理主体发生侧向位移或周围天然上体失去稳定。桥梁地基处理属局部地基处理。局部处理一般用于消除地基的全部或部分湿陷量或用于提高地基的承载力, 通常不考虑防渗隔水作用。局部处理时, 对非自重湿陷性土、素填土、杂填土等地基, 每边超出基础的宽度不应小于0.25b (b为基础短边宽度) , 并不应小于0.5m;对自重湿陷性土地基不应小于0.75h, 并不应小于1.0m。整片处理用于III、IIV级自重湿陷性土场地, 且处理2/3压缩层或2/3湿陷性土层确有困难的情况, 它除为了消除处理土层的湿陷性外, 并要求具有防渗隔水的作用。整片处理每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度不宜小于处理土层厚度的1/2, 并不应.小于2.0m.对于基础间距较小的情况, 为施工方便可采用“满堂”布桩方案, 但这时不必按整片处理设计外放宽度。
2.2 处理深度对湿陷性土地基, 应消除全部或部分湿陷量的不同要求确定土桩或灰土桩挤密地基的深度。
消除地基全部湿陷量的处理厚度, 应符合下列要求: (1) 在自重湿陷性土场地, 不应小于湿陷性土层厚度的2/3, 并应控制剩余湿陷量不大于20cm。 (2) 在非自重湿陷性土场地, 不应小于压缩层厚度的2/3。对于自重湿陷性不敏感、自重湿陷性土层埋藏较深或自重湿陷量较小的土场地, 地基的处理深度可根据当地工程经验, 按非自重湿陷性土场地考虑。
3 施工控制与质量检测
3.1 施工控制灰土桩的主要工序包括:
施工准备、成孔挤密、桩孔夯填及质量检查等项, 质量检查需在各项工序中逐次进行, 填料的制备应在夯填施工前完成并及时检查其质量是否合格。
成孔施工顺序宜间隔进行, 对大型工程则可分段施工。习惯采用由外向内的施工顺序, 有时会出现内排桩施工十分困难的情况, 可按情况进行调整。单个桩孔挤密的范围是有限的, 一般不会影响到较远的外围上层。在比较松软的场地, 施工后期有时会出现地面下沉的情况, 其主要原因是多次沉桩振动作用引起的, 与施工顺序几乎无关。同时由于反复振动引起地面下沉的范围, 一般仅局限在施工场地以内及其边缘处, 对挤密地基的质量和环境均无影响。
填夯施工前应进行填夯工艺试验, 确定合理的分次填料量和夯击次数。填夯施工应接下列要求进行:夯实机就位后应准确稳定, 夯锤与桩孔要相互对中, 夯锤应能自由下落到孔底。填夯前应注意清除孔内的杂物或积水, 开始填料前先将坑底夯实到发出清脆回声为止, 然后开始分层填料夯实。人工填料应按规定的数量和速度均匀填进, 不得盲目快填, 更不容许用送料车直接倒料人孔。桩孔填夯高度宜超出设计桩项标高20-30cm, 所余顶部以上桩孔可用其他土料回填并轻夯至施工地面。为保证填夯质量, 应认真控制并记录每一桩孔的填料数量和夯实时间, 同时按规定抽查一定数量桩孔的夯实质量。
3.2 质量检查施工质量检查的内容包括:
桩位、桩孔、挤密效果和填夯质量等项, 其中又以填夯质量的检查为重点。质量检查应根据需要在施工过程中或施工结束后分次进行, 检查结果应做出记录以备工程验收或进行研究和必要的处理。对重要或大型工程项目, 以及在缺乏经验或施工质量问题较多的场地, 尚应通过现场载荷试验及其他测试方法, 综合检验处理地基的技术效果是否达到设计要求。
参考文献
[1]张希宏.西北黄土地区灰土挤密桩的桩心距设计[J].电力勘测.2000.01.
[2]周长青, 傅保忠.灰土挤密桩处理构造物地基施工技术[J].山西交通科技.2000.04.
[3]张瑜英, 杨益民, 颜景卫, 李军民, 灰土桩在填土地基中的应用[J].土工基础.2000.01.
灰土挤密桩施工措施探讨 篇4
【关键词】灰土挤密桩；施工；措施
一、工程概况
该工程多处为湿陷性黄土地基，为了消除其湿软特性，提高地基承载力，对该段进行了专门的地基处理设计。双侧加宽段新加宽部分设计中，对处理深度小于8米的路段大量采用灰土桩进行处理。
路基基底均设置灰土挤密桩进行处理，灰土挤密桩桩顶标高以上铺设0.4m厚8%灰土垫层。灰土挤密桩桩径0.5m，桩间距为1.2m，呈等边三角形布置，处理范围为两侧坡脚线向内高度2.5米范围线为第一排桩，向路基内缘依次布置。
二、材料准备
1.土料采用经试验合格的已经代表处复核审批的陕县取土场，无杂质，土料粒径不大于15mm，必要时在灰土筛拌机上加装筛子过筛。
2.石灰选用陕县张茅生产的块灰，石灰技术指标应符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）表的规定，质量不应低于Ⅲ级（磨细钙质生石灰粉）标准，活性Ca+MgO的含量不少于75%，使用前7d消解并过筛，不得夹有未熟化的生石灰块粒及其它杂质，其颗粒粒径不应大于5mm。必要时在灰土筛拌机上加装筛子过筛。石灰露天堆放时间较长时，应覆盖防潮。石灰宜采用磨细生石灰粉，过期失效者严禁使用。
3.灰土拌合方法采用小型筛土机拌合，筛土机型号为WHB-200，筛孔尺寸为20mm，称重法计量，做到配比准确、拌合均匀，含水量合适。严禁拌合不匀出现花白料，拌和要严格控制含水量，过干、过湿都不好。确保灰土的含水量为最佳含水量的±2%，现场控制方法为手捏成团，1米高自由落地散开为基本合适。
三、施工技术参数
1.桩孔直径 成桩直径d=0.5m；
2.桩长 有效桩长6～8米；
3.桩间距1.2米，基底采用三角形布桩，台阶四边形布桩。
4.石灰土的最佳干密度是1.75g/cm3，最佳含水量为16.6%。
5.回填土压实度要求达到97%。
6.灰土桩的石灰与土的体积比为3:7（石灰含量为16%），
7.要求灰土桩在大面积施工前，要进行试桩施工，以确定施工技术参数。试桩段落由各标段在施工范围内自行确定，施工过程中要求监理人员全程旁站，灰土拌合、成孔、孔间距及回填灰土都严格按照要求进行施工。要求在挤密前、后分别做出下表所列土工试验数据。
四、施工工艺
灰土桩的工艺流程：施工采用成孔下料法，其施工步骤如下：测桩位→成孔→成孔检查→孔底夯实→拌料→分层下料→分层夯实→封顶、夯实
1.成孔阶段施工
桩机安装就位后，使其平整穩固，然后吊起桩管，对准桩位，并在桩管与桩锤间垫好缓冲材料，缓缓放下，使桩管、桩尖、桩锤位于同一垂线上。应首先进行成孔试验。对于土质变化大、含水量变化大的工程，在不同地段进行的成孔挤密试验不宜小于2组。桩尖开始入土时，先低锤轻击，待沉入土中2m，各方面正常后，再用预定的速度、落距、锤击沉管至设计深度。
当沉管速度小于1m/min时，由于桩间距较小（净距为70cm），施工时由里往外击，采用跳点、跳排打的方法施工。夯击沉管时，当桩的倾斜度超过1～1.5%，应拔管填孔重打；若出现桩锤回跳过高、沉桩速度慢、桩孔倾斜、桩靴损坏等情况，应及时回填挤密。每次成孔拔管后，应及时检查桩尖。施工中注意施工安全，成孔后桩机应撤离一定距离，并及时夯填桩孔，或孔口加盖，以防缩孔和雨水进入孔内;（未夯填的桩孔不得超过10个）。
成孔验收，深度、桩位、桩径应符合设计要求，桩身的垂直度符合设计和规范、规程的规定。还应检查桩孔内有无杂物、积水和落土，如有，清理干净。
2.夯填阶段施工
回填夯实时，单点夯击能不得小于20KN.m。填料要分层回填夯实。填料、夯击交替进行，分层厚度根据夯锤重量确定，每次回填夯实后厚度不超过20cm，夯实次数为8次（夯实系数不满足的需要补打，用灌砂法检测）。但不应连续填料，连续夯实，应每层回填25～35cm厚（松铺厚度）夯实一次，应控制好每次填料重量和夯击次数。分层填料厚度不得大于35cm，应使用固定回填铁锹，在原地面上按设计孔径通过试验堆出分层厚度所用的填料，记录每层需要的大致锹数，作为回填控制使用。每孔总填料量不得小于设计值。（每个桩孔回填料应与设计计算量相当，并适当考虑1.1～1.2的充盈系数。）桩身压实系数不小于0.97。
均匀夯击至设计标高以上20～30cm时为止。桩顶至地面间的空当可采用素土夯填轻击处理，待做灰土垫层时，将超出设计桩顶的桩头及土层挖掉。
为保证夯填质量，规定填入孔内的填料量、填入次数、填料的拌合质量、含水量、夯击次数、夯击时间均应有专人操作、记录和管理，并对上述项目按总桩数的3%进行抽样随机检查，每班抽样检查的数量不少于1～2次。对于施工完毕的桩号、排号、桩数逐个与施工图对照检查，如发现问题应立即返工或补填、补打。
由于灰土桩间距较近（净间距只有70cm），施工时需跳桩施工，避免塌孔。孔内回填夯实和成孔的施工顺序基本相同，从外向里间隔1~2孔进行。夯填时尽可能打一孔填一孔，或间隔几个桩位跳打夯实。
灰土桩施工完毕28天后应进行地基承载力及桩身质量检测，及时根据灰土桩施工试验段的试验结果编写试验报告，确定总结出每天作业段的合理长度，确定每层填土厚度及夯实次数；在一定的作业段内合理的机械和人员搭配、标准施工方法。报监理工程师审批后，方可进行全面施工。
本工程为隐蔽工程，施工时需留有施工照片及监理签认的现场检测台账，施工完毕后必须经过检测合格、监理工程师认可后方可进行下步施工。
五、质量标准
1.施工前应对土及灰土的质量、桩孔放样位置等做检查。
2.施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等做检查。
3.施工结束后，及时检验成桩的质量及地基承载力。
4.石灰桩施工检测宜在施工7～10天后进行，冬季适当延长，竣工验收检测宜在施工28天后进行。
5.施工检测可采用静力触探、动力触探或标准贯入试验。检测部位为桩中心及桩间土，没两点为一组。检测组数不少于总桩数的1%。
6.石灰桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。
7.载荷试验数量宜为地基处理面积没200m2左右布置一个点，且每一单体工程不少于3个点。
8.灰土挤密桩地基质量检验标准应符合下表
六、应注意的问题
1.必须遵守成孔挤密的顺序，采用隔排跳打的方式成孔，应打一孔，填一孔，应防止受水浸湿且必须当天回填夯实。为避免夯打造成缩颈堵塞，可隔几个桩位跳打夯实。
2.成孔深度应符合设计规定，桩孔填料前，应先夯击孔底3～4锤。根据试验测定的密实度要求，随填随夯，对持力层范围内（约5～10倍桩径的深度范围）的夯实质量应严格控制。若锤击数不够，可适当增加击数。
3.夯锤重不宜小于100kg，采用的锤型应有利于将边缘土夯实（如梨形锤和枣核形锤等），不宜采用平头夯锤。
4.缩颈或堵塞、挤密成孔困难、孔壁塌陷、孔底有虚土。产生原因是含水量过大或过小、夯打顺序不正确及桩位不正。
5.注意天气预报，避开雨季施工。灰土只要在凝固之前不被水浸泡，待凝固后在经水浸泡灰土强度不会降低，
6.灰土尽可能随拌随用，不得隔日使用。以保证混合料中未熟化的生石灰吸收桩间土中的水分。
七、结语
在对灰土挤密桩进行施工的过程中，管理人员一定要提升管理意识，做好协调与统筹，对于施工中遇到问题需要及时给以妥善处理。技术人员一定要熟悉施工工艺流程，对关键环节和重要工序加强施工的过程控制，保证工程质量。
参考文献
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灰土地基的施工 篇5
1 工程概况
本次工程全长10km, 地处洛河以北的地区, 面积非常平坦开阔, 期间有各种崎岖的沟谷, 按照整个高速公路的施工要求, 部分湿陷性黄土路基需要填方的路段出现在大型桥梁, 涵洞, 和基础村庄的时候, 施工就会相应的受到限制。
施工材料:施工材料一定要选择一些符合标准的材料。
土料:主要成分是素黄土, 有机质的含量不应该太高, 不能使用耕植土, 土料应该过一过筛。
石灰:选用的是新鲜的石灰块, 使用前头7天要进行消毒, 并且要过筛。还要对选定好的石灰和土质进行原材料实验。
施工的准备:在进行作业的前期, 需要把在施工现场的所有与现场无关的杂物和会影响到施工的设施全部都要进行拆除。在进行施工的时候, 我们还要对噪音采取相应的隔离措施。尽量要保持施工现场地面的平静。对于一些地表松软的土壤, 就要对地表的土质进行处理。另外, 在场地的排水工作还要处理好。要确定这些承载力和挤密效果能够符合项目的要求。对施工现场的工作人员要进行安全的培训。
挤密桩复合地基是把生石灰当成最主要的材料, 在这项材料中掺杂了生石灰, 碎砂和石子个另类材料, 这些材料经过机械的夯实, 从而形成的一种复合类地基。而灰土挤密桩复合地基是以生石灰为主要材料, 是利用黄土和生石灰拌和均匀后作为填充料经机械夯实后形成的一种复合地基。在公路工程建造中对于软土地基的处理方法有多种多样, 灰土桩挤密法是处理地下水位以上湿陷性黄土、新近堆积黄土和杂填土的一种经济的处理结构物基础加固方法。本文对灰土挤密桩在高速公路结构物基础处理的施工技术进行了详细的阐述。
湿陷性黄土是一种非常特殊的土体, 它的特殊性表现在黄土的结构上与湿陷性两个方面, 当这类特殊的黄土遇到水的时候, 土体的强度也会随之降低, 同时在压力和重力的共同作用之下, 往往会出现突然下沉的情况。土体一下沉, 公路上的各项工程就会遭到严重的破坏。
2 灰土挤密桩地基施工
2.1 进行施工
在施工之前要做好以下的准备, 深刻领会到灰土设计的内容, 并且还要进一步的熟悉施工的图纸, 在这些基础之上, 在根据不同作业区的实际情况, 制定一套切实可行的施工方案。与此同时, 还需要认真的搞好施工之前的良好的技术交流, 对图纸的审计工作。还需要查看施工场地附近的相邻的建筑场地的建筑情况, 详细的了解清楚低下管网和通讯电缆的情况。其次要做好对称帝设备的维修和保养的工作, 配备齐全的硬件设施, 保证硬件设施的安全与充足。在进行生产的过程中, 降低在最大的程度上降低设备的故障率, 提高工程的质量, 从而来确保工期的合理安排和顺利的进行。除此之外, 对原材料的准备工作也要及时到位, 在现场还需要做好平台的搭建工作, 以便于在某种程度上更好的指导施工工人进行生产, 与此同时, 还方便职工们在这些场地充分地生活和休息好。在各个场地布置好水源, 电力的良好供应情况, 切实做到水源的供给到位。灰土桩复合地基是一种专门用来处理湿陷性黄土的一种地基。这种地基既有很多的优点, 例如简单便捷、经济可靠、并且拥有有效的以土治土的方法, 从而在各类工程中得到广泛全面的应用, 但是目前在我国灰土桩符合地基的理论问题, 在某种程度上远远的落后于整个工程的实践的需要。我国的经济目前呈现出直线上升的趋势, 面对经济的突飞猛进, 随之应运而生了许多重点的工程。为了弥补这些天然地基中存在的不足, 许多工程都要求采用最新的工艺条件, 用来对地基进行加固处理。用来对灰土挤密桩进行施工的设备很简单, 并且工程的造价费用也很低, 这项技术被广泛的应用于我国华北等一些地区湿陷性质的黄土的处理, 这个类型桩的质量受到机械设备与施工队伍素质的影响对于施工质量进行现场控制的难度比较大, 一旦出现了部分质量问题, 就会严重的影响到整个施工的顺利进行, 不利于安全施工, 并且不容易及时进行补救。由此可见, 对灰土桩的加固湿陷性地基的施工质量的控制显得更为重要。灰土挤密桩的设计原理:灰土挤密桩是对土体进行横向加密, 进行施工之后。湿陷性黄土地基在经过了土桩的挤压之后, 地基的物理性质也会随之发生改变。由于土桩与桩间的部分土质在物理特性中具有某种相似性, 双方都能够配合着进行相互之间的作用, 共同的来分担这些负荷, 从而完成灰土桩挤密地基的建设。在施工前要进行严格的质量控制, 严格要求施工单位根据这些设计要求来进行工艺试桩, 通过工艺试桩, 充分掌握机械设备的使用状况, 要在施工的过程中对质量进行控制。对于已经完工的施工记录要进行进一步的汇总分析, 并且要对质量有疑问的桩作为检查的重点, 看其是否符合要求。还要对施工单位的工作人员提出更高的要求, 要求工作人员具备很强的责任心, 并且要坚持24小时进行全程监控追踪, 用来确保工程的顺利完成。
2.2 提高施工质量
在施工中我们要注意的问题:在进行施工的时候, 要尽量避开中午吃饭休息以及晚上吃晚饭的时间段。在通常情况下, 要禁止晚上加班加点的施工, 用来避免噪音动静太大影响到群众们的生活和休息状况。当地基土的含水量接近规定的最佳含水量的时候, 挤密的效果最理想。当含水量过大的时候, 就要采用套管成孔的方法。成孔以后如果发现桩孔的缩颈的现象相当的严重, 可以在这个孔内填入一些沙土, 生石灰或者是砖渣, 稍微作停留以后, 再把桩管重新沉到土中, 方便其重新成孔。如果遇到含水量过于低的情况, 应该预先加固这个范围的土层, 使这些接近或者是在某种程度上达到最佳的含水量。湿陷性黄土作为一种性质十分特殊的土体, 在遇到水的时候, 土体的自然强度就会降低, 在重力的共同作用下, 往往会出现突然下沉的情况, 导致这个路段的公路遭到严重的破坏。对这种施工的质量问题的原因进行分析:单桩或者复合地基的承载力地域总体设计的要求, 主要表现为:灰土挤密桩的质量很低, 桩的均匀性不好。灰土挤密桩技术在具有难度的地基中进行施工的时候, 有着十分广泛的应用, 这项技术是通过螺旋钻孔或者与之相类似的机械进行打孔处理, 用灰土这种材料来进行填充, 再用重锤把已经填充好的桩孔给夯实, 这项技术的优势是施工的设备简单快捷, 限制因素少, 便于施工, 最为重要的一个特点就是成本低廉, 因此在各类建筑工程中广泛的使用该项技术。在向孔内进行填料之前一定保证底部夯实, 需要填充的材料也应给均匀的放到孔内, 并且还要随时填满, 随时夯实。石灰还要分批次进料, 要求石灰这种材料的利用, 既不能杨想到整个工程的进度, 也不能过多的存放石灰, 在存放石灰的过程中, 需要尽量的去缩短存放的时间, 如果石灰这种取值需要长久的存放, 就要采取必要的措施来对石灰进行妥善的保管。在施工的饿过程中, 还需要有专业的工作人员检测成孔的问题, 还需要检验回填的质量, 按照按量的做好施工记录。还要能够根据自然现象采取防护措施, 防止雨水的侵蚀, 还要防止土质和受到水泥因为受到雨水的淋湿, 而发生冻结现象。
2.3 保护施工环境
施工环境的保护措施:要全面贯彻科学发展观的战略思想, 坚持以预防为主, 防治结合的原则, 加强环境保护, 制定出相应的法律法规来进行教育, 使所有的施工人员都牢牢的树立起环境保护的意识, 自觉的遵守《环境保护法》的法规, 建立健全环境保护的管理机构, 并在条件允许的情况之下配备专职的环保工作人员。在施工现场的工地上, 要设置固定的垃圾回收站, 并且要按照环卫部门的有关要求, 定期对这些垃圾进行处理, 严格规定不能四处乱扔。避免水源的污染, 在平时都要注意节约用水。在整个施工期间还要做好道路的养护工作, 不能随意在道路施工的路段任意堆放物料。搭建建筑物等。带来的社会效益是, 首先就是节能, 因为在某种程度上降低了混合料的生产温度, 所以在整个进行生产的全部过程中也减少了燃油的消耗。其次是减排, 在路面进行这项技术, 可以明显的降低混合物料生产中的有害气体的排放, 使二氧化碳的排放量也减少。目前在生产和施工的过程中所能产生的沥青烟雾中含有大量的化学物质, 浙西而物质有的被视为是会对人体产生严重危害的致癌物。
3 结语
灰土挤密桩广泛应用在高速公路中, 部分湿陷性的黄土的地基中, 从而提高了地基的承载力, 也在某种程度上消除了黄土地基的湿陷性。同时它也是处理地基的最简单快捷的方法, 能起到一定的提高土地承载力的目的。但目前对灰土桩复合地基的理论研究远落后于工程实践需求, 我国的经济目前呈现出直线上升的趋势, 面对经济的突飞猛进, 我们也要极强对这项技术的充分利用, 从而全面的提高高速公路的经济效益。
参考文献
[1]韩春林.灰土桩处理湿陷黄土地基的设计与综合评价[J].西部工程, 2012.
[2]刘可.灰土桩设计与综合评价[J].山西建筑, 2011.
灰土地基的施工 篇6
灰土挤密桩适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等湿软地基。以消除黄土地基的自重湿陷性来提高地基土的承载力和增强其水稳性为主要目的。
2 灰土挤密桩法的主要特点
本方法的主要特点是开挖与回填工程量小,处理深度较深,相对造价低等。它的处理深度15 m～25 m,这是一般加固方法(如:置换法、重锤法、强夯法等)所难以达到的,是消除或减小厚度较大的黄土湿陷性的一种简便有效的方法。
3 灰土挤密桩法的加固机理
3.1 灰土的基本性质
石灰是一种最常用的气硬性胶凝物质,也是一种传统的建筑材料。但当熟石灰与土混合之后,将发生较为复杂的物理化学反应,其主要反应及生成物包括:离子交换作用凝硬反应并生成硅酸钙及铝酸钙等水化物,以及部分石灰的碳化与结晶等。由此可见,灰土的硬化既有气硬性,同时又具有水硬性,而不同于一般建筑砂浆中的石灰。灰土的力学性质决定于石灰的质量、土的类别、施工及养护条件等多种因素。用作灰土桩的灰土,其无侧限抗压强度不低于500 kPa。灰土的其他力学性质指标与其无侧限抗压强度fcu有关,抗拉强度约为(0.11～0.29)fcu,抗剪强度约为(0.20～0.40)fcu,抗弯强度为(0.35～0.40)fcu。灰土的水稳定性以软化系数表示,其值一般为0.54～0.90,平均约0.7。若在灰土中掺入2%～4%的水泥时,软化系数可提高到0.80以上,能充分保证灰土在水中的长期稳定性,同时灰土的强度也可提高50%～85%。灰土的变形模量为40 MPa～200 MPa,但其值随应力的增大而降低。据试验分析,灰土桩顶面的应力在设计荷载下一般为(0.40～0.90)fcu,超过了灰土强度的比例界限,有的甚至已达到极限强度,这是灰土桩工作的主要特点。
3.2侧向挤密
土中成孔时,桩孔内原有土体被强制侧向挤出,使桩体周围一定范围内的土层受到挤压、扰动和重塑。一般认为,沿桩间土体应力的变化与圆柱形孔洞扩张时所产生的引力变化相似。在半径为Ru的桩孔外产生半径为Rp的塑性区,塑性区外为弹性区。因土体挤压而形成挤密区,挤密区可划分为有效挤密区和一般挤密区。有效挤密区指被挤密的土的孔隙比减少,干容重增大,承载力和全部消除湿陷性均能满足要求。一般挤密区指有效挤密区外边界线至弹塑性分界线之间的土体,在成孔挤密作用下,土性有所改善,土的干容重增加,孔隙比减小,消除湿陷性不能全部满足要求。
3.3垂直荷载下灰土桩的变形
在垂直荷载作用下,以桩长L=6d～8d灰土桩为例,在压实度Kc>0.95时,灰土桩在极限荷载作用下,桩顶面的应力为无侧限抗压强度的50%～100%,灰土已处于应力应变曲线的过渡阶段或已达到破坏阶段。灰土桩的破坏于桩顶至以下1.0d～1.5d范围内,破坏形式一般为顶面压裂、横向压裂、斜向压裂3种情况。灰土桩桩顶沉降主要由桩身压缩变形引起,约为总沉降量的57%～77%,而桩身总压缩变形量中,距桩顶1.0d～1.5d范围内约占60%～74%,有时灰土桩即使达到破坏,而桩的下段沉降也很小,其压缩变形受灰土龄期的影响。灰土龄期短的灰土桩,压力传递深度为6d～10d,龄期长的灰土桩,应力传递深度随之加深。当桩长接近有效桩长和桩体强度大于桩周总摩擦力时,桩受力后除了发生桩上部的压缩变形外,还发生桩下部位移,即还发生桩与桩侧土的相对位移。
3.4荷载传递深度
根据研究,实测桩身应力,在桩身1.0d～1.5d深度内,应力为桩顶荷载的60%,深度6d时,为桩顶荷载的10%。桩顶荷载仅在有限深度范围内传递时有效传力深度Zn可按下式计算:
其中,P1为灰土桩的极限抗压强度,kPa;d为灰土桩直径,m;a为经验系数,一般为1.5～2.0;f为桩周摩擦力,kPa。
4灰土挤密桩在地基中的作用
4.1分担荷载,降低上层土中应力
灰土桩的变形模量高于桩间土数倍至数十倍,因此在刚性基础底面下灰土桩顶的应力分担比相应增大。如果基底平均压力增大时,桩土应力比将有所降低并趋于稳定。由于占基底面积约20%的灰土桩承担了总荷载的1/2左右,其余1/2荷载由占基底面积约80%的桩间土分担,从而使土的应力降低了30%左右。基底下一定范围(约2 m～4 m)内桩间土的应力降低,可使主要持力层内地基土的压缩变形显著减少,并可能部分或全部消除其湿陷性。
4.2桩对土的侧向约束作用
灰土桩具有一定的抗弯和抗剪刚度,即使浸水后也不会明显软化,所以它对桩间土具有较强的侧向约束作用,阻止土的侧向变形并提高强度。载荷试验表明,桩间土在压力达到300 kPa的情况下,通常p—s曲线仍呈直线形,说明桩间土体仅产生竖向压缩变形,这在天然地基或土桩挤密地基中很少见到。
4.3提高地基的承载力和变形模量
现场试验和大量工程经验证明,灰土桩挤密地基的承载力标准比天然地基可提高1倍左右;其变形量高达21 MPa～36 MPa,大约是天然地基的3倍～5倍,所以可大幅度减少建筑物的沉降量,并消除黄土地基的湿陷性。
综上所述,灰土桩具有分担荷载和减少桩间土应力的作用,但其荷载有效传递的深度也是有限的,在有效深度以下桩土应力趋于一致,两者不再产生相对位移,而灰土桩加固地基的作用仍然存在。
5灰土挤密桩施工
在山西某高速公路施工中,作者有幸组织实施灰土挤密桩施工15万m。该路段长73 m,湿陷性黄土厚度达20余米,地基承载力低,不能满足路基填高7 m的要求,因此设计单位提出采用灰土挤密桩施工,灰土桩L=15 m,桩孔直径d=40 cm,呈等边形布置,孔中心距1 m,填料采用2∶8石灰土。要求:孔内夯填压实系数不小于97%。主要施工工艺及质量控制如下。
5.1施工准备
1)测量放样:按设计图纸准确放样定位,分排确定出桩孔中心点。2)机械、劳力准备:3台16 m锤击沉管成孔,6台回填夯实机,劳力36人。3)材料准备:经试验后合格的消石灰、素土,并按2∶8的体积比例拌和均匀,掌握最佳含水量,颜色一致,为防止水分蒸发用塑料布覆盖。
5.2成孔
成孔应间隔施工,成孔过程中要严格控制好沉管垂直度以确保孔的倾斜度。成孔深度要大于设计深度30 cm～50 cm,防止拔管后孔壁土体回落影响桩长。检测桩孔深度、倾斜度、桩孔间距孔径,检查是否有缩颈或孔内塌土等。
5.3回填及控制
桩孔检验合格后应及时回填。回填前要经过试验根据不同的锤重和落差总结出最佳夯实锤次和回填量,严格按试验结果来控制施工。回填前先夯实孔底,再分层定量回填拌制好的灰土进行夯实。灰土桩的质量控制关键在于施工过程控制,必须要有责任心强的专业技术人员现场负责并翔实记录,若发现问题及时分析研究处理。灰土拌合量要当日拌当日用完,存放时间不宜过长。人工填料与机械夯实的协调配合同样重要,填料过快过多导致机械夯实不及时是影响桩体质量事故的主要原因。
5.4桩体检测与复合地基承载力检测
成桩一个月后,通过对不同深度的桩间土采用探井法取样试验及复合地基载荷试验结果表明,桩体压实系数和桩间土挤密系数及复合地基承载力特征值分别为0.95,0.97,230 kPa,均能满足设计要求。
6结语
地基处理是一门复杂的学科,作为一名公路工程技术人员,在工作中时常遇到不同的地基处理难题,只有通过不断学习总结及与同行互相交流才能逐渐提高自身专业素质和业务水平。本文难免有不妥之处,敬请同行批评斧正。
摘要：介绍了灰土挤密桩法适用的地质环境及加固处理的目的,分析了灰土挤密桩法的加固机理,研究了灰土挤密桩在地基中的作用,通过具体工程实例,阐述了灰土挤密桩的施工,从而推广灰土挤密桩在湿陷性黄土地基中的应用。
关键词：灰土挤密桩,湿陷性,黄土地基,机理
参考文献
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