灰土挤密桩在湿陷性黄土地区应用及质量控制

2014-01-24安静亭

中国新技术新产品 2014年4期

关键词：密桩灰土陷性

安静亭

（青海省铭鑫实业有限责任公司，青海西宁，810005）

灰土挤密桩在湿陷性黄土地区应用及质量控制

安静亭

（青海省铭鑫实业有限责任公司，青海西宁，810005）

湿陷性黄土是西北地区一种经常遇到的工程地质问题，本文主要依据某一工程实例，应用灰土挤密桩的方法处理湿陷性黄土，处理之后又对其实施岩土治理，效果良好，这就为治理特殊条件下的岩土问题提供了借鉴。

灰土挤密桩；湿陷性黄土；应用；质量控制

湿陷性黄土是一种性质十分特殊的土，在一定的压力条件下，下沉稳定之后，受到水的浸湿，这样土质结构会快速被破坏，出现明显的附加下沉，所以在湿陷性黄土地上实施开挖地基建设，需要充分考虑路基的承载力、地基受到水浸湿的可能性，以及在使用期间对于不均匀沉降的限制程度，如果采用以处理地基为主的综合处理措施，能够有效预防地基陷落对路面的危害。下面本文根据工程实例，简要介绍灰土挤密桩在青海省大厚度湿陷性黄土地区的应用情况。

1 工程实例

1.1 工程情况

拟建工程在青海西宁特钢置业公司大型棚户改造区，约有高层建筑30栋，本文重点在于对其用灰土挤密桩对在建工程进行适时检测。该在建工程的其中6栋高层属于框剪构造，其中地上有20层，而地下1层，以钢筋混凝土筏板作为基础。地层的土质情况主要依据岩土工程勘察报告，其主要的岩性特点是：1）杂填土，Q4ml其主要成分是粘性土，并且含有少量植物根系，土层厚度约为（0.4～7.6）m，层底深度是（0.4～7.6）m。2）黄土 Q3eol，黄褐色，大孔结构，并且含有钙质条纹，土层很均匀，是硬塑状态，土层厚度约为（1.6～6.8）m，深度约为（2.0～7.3）m。3）古土壤，是红褐色，团粒状，含有少量的白条钙质条纹和钙质结核，其底部富含钙质结核。土层厚度约为（0.8～2.4）m，深度约为（3.5～8.8）m。4）黄土，黄褐色～褐黄色，是大孔结构，偶尔也会出现虫孔，土质非常均匀，含有钙质结核，是硬塑状态，每层厚度约为（2.3～5.6）m，深度约为（14.3～19.7）m，湿陷性黄土土层厚度通常＞20m，其湿陷性等级是Ⅳ级，本次研究地层湿陷性指标如表1所示。

表2 地基处理前、后土层物理、力学特征各种指标比较

1.2 地基基础设计要求

依据土层湿陷的厚度，以及相应的湿陷量计算，设计出灰土挤密桩的长度约为20m，剩下的湿陷量是190mm，同时处理范围需要超过建筑外墙基础边缘的宽度，每一条边的宽度约为（8.2～8.5）m，桩径假设为400mm，依照正三角形布桩，当前我国国内的灰土挤密桩桩心距大多是（1.76～3）d，（注：d是桩径），而在西北地方多是（2～2.5）d，根据目前的规程可知桩心距的计算公式：

在上述公式中，s表示桩间距离，d表示桩孔直径，其数值为0.4，表示地基挤压之前在压缩层的范围内涂层干密度数值，是1.32g/cm3.而

的最大干密度可以预先设定为1.72g/ cm3.并且是挤密填孔之后，三个孔之间土层平均密度系数，其数值是0.93，将该数值代进上述公式就可以计算出桩孔的中心距离，其中灰土挤密桩的特征为，长度20m，桩间距离是0.9m，成桩材料用的是灰土。在本工程中灰土挤密桩设计出的桩直径是66cm，桩钉标高约为-5.95m，在设计时要求单桩竖向极限承载力的标准数值是6000kN，用到的桩数量约为325根。

表1 地层湿陷性指标

2 地基检测的结果分析

通过灰土旋挖挤密桩加固处理后，消除了复合地基承载力与灰土桩身压实系数，桩间土湿陷性没有以后进行试验，然后抽检灌注桩桩体自身的质量，检查场地通过灰土桩加固处理之后，复合地基的承载力等各项指标是否达到设计要求。需要通过检测的内容由：1）灰土挤密桩静载试验；2）灰土挤密桩桩身的挤密效果以及湿陷性是否消除，同时还需要检测灌注桩成孔的质量；下一步进行检测结果的分析，检测出地基的干密度有明显增大情况，从原来的1.31cm3提升到1.58cm3，处理以后的空隙要比处理之前少0.7，压缩系数也从原来的0.36MPa-1，降低到0.14MPa-1，并且压缩模量从原来的6.3MPa提升到9.3MPa。如下表2所示。桩间土样自重湿陷系数要低于0.015，这表明在一定深度范围内基土的湿陷都已经消除。

灰土挤密桩通过质量检测为29孔，通过检测孔径、孔深以及垂直度偏差等，分析孔径曲线，得出孔径最小数值是59.7cm，最大数值为73.2cm，每个孔的平均孔径约为（62.0～65.7）cm，符合标准要求。依据有关标准就，对桩实施静力载荷试验，发现单桩竖向抗压极限承载力是6000kN，满足设计要求。

检测桩身动力，高应变动力检测抽检的工程桩数量为7根，并且其极限承载力标准数值符合设计方面的要求，都大于等于6000kN，同时利用低应变动力检测抽检工程的29根桩，确定桩自身混凝土质量及其完整性。通过试验发现桩身的波速约为（3954～4179）m/s，其质量较好，桩身机构非常完整，属于A类桩。