湿陷性黄土区域DDC法灰土挤密桩施工技术

李江波

摘要：交通网络的不断扩张对于全国经济的发展有着重要的推动作用，而随着交通网络的不断扩大，大型建筑建设面临的困难也在逐渐增多，如何在湿陷性黄土地域开展建设工作是一个急需被解决的难题。这篇文章叙述的就是DDC法灰土挤密桩工艺在湿陷性黄土地域内运用情况。

关键词：湿陷性;黄土地域;DDC法灰土挤密桩

我们将那些表面土质在垂直应力作用下，因土体中水分含量提高而令土体产生了内部变形的黄土称之为湿陷黄土。如果在含有该特制土体的区域开展工程的建设工作，那么施工人员需要注意该建筑的地基会因土体的湿陷特征而产生沉降所带来的施工风险，需要使用一些技术来改变其力学结构特征，保证工程项目的安全性以及稳定性。

1 湿陷性黄土特点

湿陷性黄土比较特殊，这种地质具备一些特点，比如质地比较均匀，内部结构较为松散。在没有受到水体浸湿的时候，该土体的压缩性比较小，其强度也比较高。但是当该土体受到了水的侵蚀，其内部的结构就会迅速发生重大变化，附加下沉应力会迅速增加，土体的强度也下降明显^[1]。如果在含有该土质结构的区域内开展项目建设，需要通过特殊方式提高其浸水后的强度，避免由于地基变形而对项目带来的破坏。

2 DDC法灰土挤密桩技术概述

简单来说，DDC法灰土挤密桩工艺就是采用螺旋钻机械插入土体，之后将该工具拔出，這样土体里面就会留下桩孔。然后在根据目标区域的土体特征来进行回填夯实工作，按照3：7或者2：8的比例调和灰土^[2]。通过这种方式让DDC法灰土挤密桩周围的土壤与夯实的土壤共同组成建筑物的地基，提高建筑物整体的稳定性。

与其它改造土体方式相比，此项技术拥有很多优势。首先，这种工艺使用的时候，对于原有土壤形成了很好的重塑效果，一方面保证了该挤密桩自身刚性，另一方面也让DDC法灰土挤密桩周围土壤变得更为密实，满足项目建设所要求的最大干密度指标，通过这种方式来提高目标区域整体承载能力。其次，这种工艺不需要大规模的开挖与回填，对于施工单位而言，既可以减少土方开挖、运输以及回填的成本，又能提高工程进展的速度，对于施工成本的控制十分有利，最后，该技术所使用的工具比较简单，建筑材料也能够在附近获取，施工非常的方便、快捷。

3 施工的具体方式

3.1 工程概况

为了方便介绍，这里以西安地铁四号线TJSG-KZZX项目的地基处理施工方案为例。该工程施工范围内存在地质等级为Ⅱ级的湿陷性黄土区域，因此在工程正式开始之前，需要通过特殊的处理手段来消除该区域的湿陷性。

该地区的年均降水量为500～700mm，年均降水天数为80～90d，5月1日～10月1日之间为雨季。通过对现场土体的采样分析后发现，该区域中的古土壤、新黄土以及素填土都具有湿陷性。

通过对土质结构的分析，鉴于地铁项目对于地基参数的具体要求，最终选择使用DDC法灰土挤密桩技术来处理地基，采用成孔桩径φ400mm，夯扩桩体直径580mm，有效桩长12m的DDC法灰土挤密桩，按照桩间距离为900mm，排间距离为780mm的方式排列，并且采用灰土比例为3：7的DDC法灰土来进行夯实工作，实际使用的DDC法灰土挤密桩数量为10665根。

3.2 施工前准备工作

3.2.1 技术准备

在技术准备环节主要需要进行的是以下七项内容。

3.2.1.1 施工人员在接到工程施工图纸之后，对于图纸中有关地基工程的标高以及坐标的数据进行审核与复检，如果在复检的过程中发现设计数值与实际情况之前存在误差，那么就要将情况及时上报给设计单位。

3.2.1.2 施工人员要对水准点桩以及轴线控制桩进行科学的规划以及编号，在复检确认无误之后，针对DDC法灰土挤密桩位置开始放线工作，同时开展挤密桩的标高控制工作。

3.2.1.3 相关工作人员以及设计单位的设计人员要对的施工单位的施工人员进行设计交底工作，设计单位在开始此项工作的时候，要对之前反馈上来的那些施工现场与原计划存在出入的环节进行解答以及修改。

3.2.1.4 对于该技术中所用到的测量仪器，为了保证其精准性，要送往专业的检测机构进行标定，在确保测量仪器标定合格的情况下再进行使用。

3.2.1.5 对于DDC法灰土挤密桩技术运用过程中所使用的机械设备要进行仔细的检查，特别对于这些设备的导向装置以及行走装置要进行严格检查，待所有指标合格之后再允许其进场。

3.2.1.6 对于工程中所用到的建筑原材料，比如石灰、土等，工作人员要对其进行取样检测，针对材料的最大干密度以及含水量等重要的指标要进行严格的检查，只有等检测合理之后才允许使用。

3.2.1.7 由于湿陷性黄土的特殊性，为了保证DDC法灰土挤密桩技术发挥其应有的效果，需要事先对夯填以及成孔的工序进行试桩试验，通过实验来标定夯实材料的厚度、夯击频率以及打桩次序的相关参数。

3.2.2 机械与材料准备

在施工准备的过程中，要对设备要进行查验。在该工程中需要使用两套长螺旋钻设备、两台装载机、四台重锤夯实机以及两台蛙式打夯机。特别是对于夯锤的重量要进行核验，确保其可以达到预计的夯击效果。此外，对于挤密桩所需要的材料质量也要进行查验，严禁使用冻土或者是渣土，从弃土场中获取的粉质黏土中的有机物含量要低于5%，在进行拌和前要进行过筛，保证颗粒直径小于15mm，而对于拌和料中的石灰也要进行检查，使用颗粒直径小于5mm的熟石灰粉，其GaO+MgO的含量要高于60%。

3.2.3 DDC法灰土挤密桩试桩

3.2.3.1 在进行DDC法灰土挤密桩试桩工作时，以七根桩为一组，总共试验九组，在开展试验的过程中对于每一道工序的夯实频率、填料数量以及作业时间开展系统性的录入工作。

3.2.3.2 明确检测项目

在该技术的试验环节，最为重要的测验内容有两个。第一个是探井，这一检测的目的是检测在经过了该工序处理之后，挤密桩周围土壤的塌陷特征和挤密桩挤压系数是否达到工艺需求，同时为了試验数据具有参考价值，检测的频次不能低于总体1.5%。第二个是平板荷载试验，该试验的主要目的是检查DDC法灰土挤密桩工作处理之后，该区域土体总承载力能否满足该项目的要求。与探井检测一样，该检测项目的检测频率也不能低于总量的1.5%。

3.3 施工方法

3.3.1 成孔

开展成孔工序之前，相关技术人员必须对目标区域表面做出仔细清理，保证表面平整性满足相关要求。特别是对于挖方区域，要按照设计标高的参数进行土方开挖工作，确保有效桩的长度^[3]。在本工程中，采用螺旋钻成孔技术来进行钻孔工作，螺旋钻提钻带出的土体需要及时清离孔口，为了保证桩孔的质量，在起重机上安装沉桩设备的导向装置，通过微型计算机控制成孔垂直度。

3.3.2 填料的拌和工序

在进行填料拌和工作时，要使用自动配料拌和机来进行拌和，工作人员通过自动配比下料装置来对灰土比例进行实时的管控，确保混合料始终以3：7的比例进行拌和。在拌和过程中，施工人员要严格控制拌料的含水量，通过高效的控制让填料的含水量始终保持在12%～14%这一区间内，并且按照当天拌和当天使用的施工原则，将制作出的材料在当日施工任务结束前用完，严禁在第二天使用前一天剩余材料^[4]。

3.3.3 挤密桩夯实工序

第一，在正式进行挤密桩夯实工作之前，工作人员要根据桩位图以及基础平面图，使用全站仪对目标区域进行放线测量，一方面要确定挤密桩的边线位置，另一方面要运用拉线布网的方式对于挤密桩的点位进行放样测量，同时做好标识工作，经过反复检验确认位置无误之后进行夯实工作。第二，在进行夯实工作时采用隔列、隔行、间隔跳的方法进行夯实，挤密桩的直径要达到400mm，成孔的深度达到12.5m，其中虚桩头的长度要达到50cm（如图1）。第三，采用分层夯实法进行该工序施工，每次填入0.12m?的灰土，夯实次数为8次，桩体上升高度为50cm，但对于桩顶部以下2m的范围要加大夯击次数，次数控制在10～12遍，夯扩后桩体直径达到580mm。第四，对于夯实机的位置要进行精调，保证夯锤与夯击点的对应，让夯锤可以按照自由下落的方式准确击打夯击点，保证夯击效果。

4 结语：

就当前技术水平来看，DDC法灰土挤密桩技术就是改善土体环境条件的较好工艺之一，不仅可以很好地处理特殊区域塌陷下沉问题，且对于施工单位来说其建筑成本也很低，具有广泛应用前景。

参考文献：

[1]安爱峰.灰土挤密桩在湿陷性黄土地区高速公路地基处理中的施工质量控制技术[J].四川水泥，，2019，269（01）：97.

[2]李育强.灰土挤密桩在湿陷性黄土地区公路工程软基处理中的应用[J].河南科，2018（7）：118-119.

[3]牛国江.谈灰土挤密桩处治湿陷性黄土地基施工[J].山西建筑，2018，v.44（20）：83-84.

[4]丁旭东，吴国辉.灰土挤密桩在建筑湿陷性黄土地基处理中的应用[J].卷宗2017（24）.