素土挤密桩施工质量控制

李辉

摘要：素土挤密桩施工可消除地基土的湿陷性，提高地基承载力，降低压缩性。本文概述了素土挤密桩机理与设计，以本人参与的实际工程为例介绍了素土挤密桩的施工技术，并总结了素土挤密桩施工的质量控制措施。

关键词：素土挤密桩；施工技术；质量控制

一、素土挤密桩机理与设计

素土挤密桩法是通过成孔设备所产生的横向挤压作用形成桩孔，桩孔内的土被挤向周围，使桩间土得以挤密，然后将备好的素土分层填入桩孔内，并分层夯实至设计标高。挤密的桩间土和密实的桩体土二者共同组合成复合地基，共同承受基础的上部荷载，达到消除地基土湿陷性的目的。素土桩挤密法处理地基，有以下特点：

（1）素土桩挤密法是横向挤密，但可同样达到所要求加密处理后的最大干密度的密度指标。

（2）与土垫层相比，无需开挖回填，因而节约了开挖和回填土方的工作量，比换填法缩短工期约一半。

（3）由于不受开挖和回填的限制，处理深度可达15m。由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而通常比其他处理湿陷性黄土和人工填土的造价为低。

挤密桩法适用于处理地下水位以上的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基。经处理后，持力层范围内土的变形减少，承载力可提高1-2.5倍，并可消除填土及湿陷性黄土的湿陷性，同时施工设备简单。可节省大量挖土，降低工程造价。

素土挤密桩法设计要点如下：

1、桩的布置

灰土挤密桩或土挤密桩处理地基的面积，应大于基础或建筑物底层平面的面积。并应符合下列规定。

（1）采用局部处理超出基础底面的宽度时，对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，每边不应小于基底宽度的0.25倍，并不应小于0.50m；对自重湿陷性黄土地基，每边不应小于基底宽度的0.75倍，并不应小于1.00m。（2）当采用整片处理时，超出建筑物外墙基础底面外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度的1/2，并不应小于2m。

2、处理深度

灰土挤密桩或土挤密桩处理地基的深度，应根据建筑场地的土质情况、工程要求和成孔及夯实设备等综合因素确定。

3、桩径

桩孔直径宜为300～450mm，并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定。为使桩间土均匀挤密，桩孔宜按等边三角形布置，桩孔之间的中心距离s，可为桩孔直径的2.0～2.5倍。

4、承载力

灰土挤密桩或土挤密桩复合地基的承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基载。荷试验确定。初步设计当无试验资料时，也可按当地经验确定，但对土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的1.4倍，并不宜大于180kPa；对灰土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的2.0倍，并不宜大于250kPa。

二、素土挤密桩施工技术应用

（一）工程概述

工程其起里程DK891+760～DK891+938.3，全长178.30。工点位于通渭縣马马营镇李家咀头社村附近，该处地势起伏不大、相对高差1-5m，线路以低填挖相间通过该段，最大填方约5m，最大挖方约8m。经计算工程区域自重湿陷黄土14.35cm，总湿陷量为46.65cm，因此工点范围湿陷范围为Ⅱ级自重考虑设计，湿陷层厚3-5m。经研究DK891+760～DK891+938.3段地基采用素土挤密桩处理，正三角型布置，桩型0.4m，桩间距1.0m。挤密桩处理宽度为路堤两侧坡脚外3.0之间范围内或者路堑内，两侧堑坡坡脚之间范围。

（二）施工技术

1、场地平整。施工前，首先对场地用推土机进行清理整平，保证清理厚度，使施工基础面高程达到设计要求。并对施工范围内的坑穴进行回填处理，使之达到设计要求。

2、测量放线。绘出施工桩位平面布置图，用全站仪放出每个单元工程轴线，做好轴线控制点，按桩间距及排距等边三角形布置桩位，成梅花形，桩位点用白灰眼确定，测量桩位点高程。

3、施工顺序。成孔和回填时为防止临孔之间互相挤压造成相邻孔径缩孔或振动坍塌，施工顺序采用先外后里，隔排隔行，隔一打一的跳打方式，成孔后立即分层回填夯实。

4、桩机就位。桩位经验收合格后，进行桩机就位，调平桩机机身，使管身保持垂直。

由施工人员检查核对桩位，并设置4个定位点，以4个定位点确定桩点中心位置，以保证锤中心垂直对准桩位，桩位偏差小于5cm。钻机要保持稳定，使其在成孔过程中不发生移动和倾斜。

5、成孔方式。挤密桩采用沉管法成孔，桩管选用壁厚不小于10mm的钢管。

将桩机平稳就位后，使桩管正对孔心，启动固定在打桩机架滑道上的导杆式柴油打桩锤，锤击沉管，沉管是带有特制桩尖的无缝钢管。开始时轻击慢沉，待桩管稳定后再按正常速度沉管，达到设计孔深后，徐徐拔出沉管即成桩孔。拔管困难时可用水浸润桩管周围土层或将桩管旋转后再拔出，以防止孔口破坏。成桩后若发生桩孔严重缩颈和回淤，应填入回填土重新沉管成孔。

6、路堤地段先清除地表范围内0.3m厚耕植土，施工素土挤密桩；路堑开挖至基床底层线以上0.7m时，施工素土挤密桩，桩施工后，清除复合地基上部0.7m的桩头、桩间土松动层，并进行碾压整平。

三、素土挤密桩施工质量控制

（一）强夯前应检查孔径、孔深、垂直度、孔内的虚土和积水情况等，并对孔底强夯计标高，检查有无孔洞等异常情况，对不符合成孔质量标准的应进行强加固处理，，如发现未达到设计标高的情况，应在孔内达到两锤落距不大于150mm时，方可进行填料强夯施工。

（二）对质量有疑问的桩，应采取有效地原位测试方法进行检测，当有漏桩、桩位偏差过大、桩头及槽底等未达到设计要求时，应根据其位置、数量等具体情况，采取相应的补救措施。

（三）沉管成孔过程中遇障碍物时的处理：（1）用洛阳铲探查并挖除障碍物，也可在其上面或四周适当增加桩数，以弥补局部处理深度的不足，或从结构上采取适当措施进行弥补；（2）对未填实的墓穴、坑洞、地道等面积不大，挖除不便时，可将桩打穿通过，并在此范围内增加桩数，或从结构上采取适当措施进行弥补。

（三）夯实不密实的预防与处理：（1）夯实机具锤击数、提锤高度不够造成夯实不密实，挤密效果差，对夯实机具的卷扬标记和对卷扬的周长进行测量确保提锤高度大于5米，有专人对起锤高度和锤击数进行监督。并施工过程中应记录好其夯实时间、填料量，每个桩孔应夯填至桩顶设计标高以上至少1.0m。如发现地基土与勘察资料不符，并影响回填时，应立即停工，待查明情况并采取有效措施处理后，方可继续施工。（2）填料含水率过低造成夯实不密实，在施工中当地基土含水率小于10%时，宜采用增湿措施，以达到提高挤密的处理效果。填料的含水量应尽量接近其最优含水量，如含水量大于最佳含水量时，应予以晾晒；当小于最优含水量时，应洒水增湿。施工时含水量按最优含水量的+2%。增湿采用挖坑洒水堆土闷潮的方法，效果比较明显，一般提前五天进行增湿。

参考文献：

[1]陈立文.素土挤密桩的施工质量控制[j].黑龙江科技信息，2013年30期.

[2]陈锡钢.素土挤密桩湿陷性黄土地基处理施工要点[j]. 山西建筑，2013年13期.