试析灰土挤密桩处理湿陷性黄土

张立林

（中国航空油料有限责任公司甘肃分公司，甘肃 兰州 730000）

对于传统湿陷性黄土处理方式来说，开挖力度较高，并且还需要采取回填的方式处理，而通过对灰土挤密桩的应用，能够有效弥补这些缺点，从而能够促进施工环节的进程，并且在使用材料上还能够有一定的节约效果，对于成本的投入也是一种降低。灰土挤密桩是按照技术标准要求以及建筑工程现状对石灰和水进行配制和拌和，之后将其注入预先处理的桩孔内，并对其可行相应的加密处理，最终形成灰土挤密桩。利用灰土挤密桩能够有效的消除湿陷性地理的危害，有效提高其承受载荷的能力，降低压缩性，并且其处理湿陷性地基的深度可达15 m，施工简便而且效果良好。

1 灰土挤密桩工作原理

对于灰土挤密桩来说，是将石灰与水按照比例形成的填料注入桩孔并进行加密夯实而形成的，因此在整个灰土挤密桩施工的过程中，钻孔和填料两个环节能够实现对地基土体进行两次挤密加固的作用。当灰土挤密桩成形之后，水分会不断渗入，而石灰和水这两种成分就会不断发生相应的化学反应，这些化学反应会出现一定的膨胀、放热、离子交换、碳化等情况，使最终形成的桩体能够对桩周土形成第二次的侧向挤密作用，实现桩间土孔隙的不断减小。

在不断应用灰土挤密桩的过程中，随着时间的增加，桩体凝固成形的状态也在不断提高，进而使得土体整个的强度会不断增加，这时就会形成一个灰土挤密桩与桩间土共同组成的地基，从而使二者共同承担土体上方的载荷。在最终形成的灰土挤密桩与湿陷性黄土共同组成的地基中，由于灰土挤密桩所占的比例较高，从而使其能够承受较高强度的载荷，相应的变形模量也比湿陷性黄土要高很多，这样就会使相应的载荷施加外力时能够有效的防止失陷变形以及压缩变形缝不利因素。除此之外，灰土挤密桩会对湿陷性黄土进行侧向的挤压，这就相对降低了湿陷性黄土在侧方向上的位移，使整个湿陷性黄土土体只产生竖直方向的压力，这样一来就会显著提高湿陷性黄土土体承受载荷的能力，消除湿陷性黄土的缺点，使其在均匀发生沉降的过程中不断减小，实现工程地基挤密的目的。

2 灰土挤密桩的影响因素

2.1 含水量

对于应用到湿陷性黄土中的灰土挤密桩来说，天然含水量是影响其使用效果的因素之一。如果湿陷性黄土的天然含水量过高时，灰土挤密桩施工过程当中的挤压环节就会造成超孔隙水压力的情况，这时湿陷性黄土是难以被挤压致密的，并且这种情况还会伴随着缩颈或者塌孔等风险，是不利于发挥灰土挤密桩实际价值的；当湿陷性黄土本身的天然含水量偏低时，在进行挤压环节时由于湿陷性黄土含水量较低而呈现出土体坚硬的原因，就会导致挤密区变小，桩身回落土较多，使得整个灰土挤密桩达不到理想的效果。由此可见，对于灰土挤密桩的应用需要湿陷性黄土达到理想的天然含水量的要求，在理想的天然含水量状态下，湿陷性黄土处于一个塑性的状态，从而使得挤压效果达到最佳，有利于灰土挤密桩作用的发挥。

2.2 土体干密度和均匀性

对于湿陷性黄土本身的天然干密度来说，如果这个值太小就会影响灰土挤密桩施工环节的挤密范围，从而使得挤密效果降低；反之，如果天然干密度越高，就会增加相应的挤密范围，提高挤密效果。除此之外，湿陷性黄土本身的土质均匀性也会影响挤密范围，因此也是影响灰土挤密桩效果的因素。

3 灰土挤密桩处理湿陷性黄土的过程

3.1 处理过程

首先需要根据相应的工程图纸对灰土挤密桩的桩孔进行预先处理，并且需要对孔周围场地进行相应的平整处理，做好排水系统的组织，在一些设备或者电源等需要进行防水的位置应当做好防水措施，这样能够有效防止施工过程中不安全因素的影响。

然后是对测量放样进行相应的准备，并将每一个灰土挤密桩的桩位进行相应的设定，在对这些桩位进行标记时可以在每一个桩位点上用白灰做上标识，并做好这些桩位点的编号。

其次是需要在开展灰土挤密桩施工之前准备好原材料，例如生石灰、土、水等，再严格按照科学合理的配制比例进行原料的添加和拌合，在拌合时一般是通过现场搅拌的方式进行，直到桩料本身的含水量达到最佳的状态并且料的颜色变得均匀一致时才能够投入使用，配制搅拌完成的桩料是不允许隔日再用的，因此需要在当天就应该把桩料用完。

最后是成孔环节，在安装好灰土挤密桩的桩机之后，需要对桩架和桩位进行相应的复检，从而保证后续成孔环节的顺利性，在完成机械设备检查和桩架桩位的检查以及调整之后才能开展成孔的施工。成孔施工期间，需要实时检测桩孔的垂直度、桩径、桩长等数据，保证成孔过程中的准确性，当成孔施工过程出现沉管速度或者缩孔与试桩时相比存在较大的差异，这时就需要通过拔管的操作进行检查，排除这些异常的情况，才能进一步提高成孔的精确度，对于成孔环节中出现的各种异常情况需要通过相应的工作人员对其采取具有针对性的措施。成孔环节主要是通过隔点跳行的形式进行处理，在注入桩料的过程中，应当严格根据试桩环节所设置的参数进行夯填处理，并且需要在孔底被夯实之后才能开展桩料注入过程，夯填处理过程需要严密与桩机结合，防止二者之间的时间差距过大而造成成孔质量下降、缩孔、缩颈等总体的出现。

3.2 处理质量把控

对于灰土挤密桩处理湿陷性黄土环节需要严格把控质量，从而保证灰土挤密桩发挥自身的作用，是湿陷性黄土能够达到一定的负载强度，有利于后续工程的正常开展。

首先是对于灰土挤密桩处理过程中的成孔环节，这个环节主要采取的方式是锤击沉管法，在其应用到成孔环节之前需要开展相应的试验，例如夯填工艺、挤密、成孔效果等，这样才能有利于将锤击沉管法当中的夯实次数等数据进行确定，并能够测得湿陷性黄土在夯实后的干密度，有利于锤击沉管法的有效实施。除此之外，还应当对湿陷性黄土进行含水量的监测，当含水量低于某个特定值时就需要采取相应的措施控制含水量。

然后是控制灰土挤密桩桩孔的中心距和垂直度，防止出现相信的偏差，导致灰土挤密桩处理湿陷性黄土的过程出现问题。

最后是在注入桩料之前需要对桩孔底部进行严格的夯实处理，同时需要严格按照先外排后内排的方式，确保处理过程不会出现由于挤压或者振动而导致相邻的桩孔出现塌陷或者缩孔等问题。

4 结语

综上所述，在利用灰土挤密桩处理湿陷性黄土的过程中，能够有效发挥这种处理方式的优势，并且利用这种方式的处理过程效率较高，投入成本低，采用的施工设备较为简便，技术可靠，这些特点为灰土挤密桩的应用提供了强有力的条件，使其逐渐发展成为现阶段经济可靠的湿陷性黄土处理方法。在处理湿陷性黄土时不仅能够消除土质湿陷性，还能够有效提高地基承受载荷的能力，降低地基变形的效果，不断改进湿陷性黄土地基的工程特性。