素土挤密桩湿陷性黄土地基处理施工措施

颜 康

(中交三公局第一工程有限公司，北京 101318)

0 引 言

陷性黄土地基承载能力低，施工中容易出现沉陷问题。因此在施工时需要了解陷性黄土地基特征，合理将素土挤密桩技术应用到工程实际中改善地基性能。故而对素土挤密桩工艺要点进行分析，寻找出科学有效的施工方案对提升项目建设质量有重要帮助。

1 施工工艺原理

其一，利用挤密的作用，促进桩间基土密实度的提升，在挤密桩打入施工之后，桩体周边结构的土体密实度得到提升，孔隙率减少、压缩性减小、承载性能得到提升，从而满足工程的运行标准，不会引发严重的质量问题。其二，桩身对于场地土进行了必要的挤密性作用，保证地基土结构的隔水性满足要求，发挥出挤密的优势，防水、隔水的效果全面提升，也会让地基土成为不透水或者弱透水的状态。其三，桩孔内土体材料经过夯填施工，保证挤密后桩体结构的承载性能得到提升，有效的提高桩体结构的性能和标准。

2 工程概况

某高速公路项目是当地重要的交通设施，改善地区路网结构，对于当地经济与社会的发展存在积极的作用。选取其中一部分进行试验和分析，其公路的线路长度为8.555 km，设计方案为双向四车道的形式，设计行驶速度为80 km/h，路基结构设计宽度为21.5 m，整个道路的荷载设计为公路-I级。经过现场调查分析，本次试验中选取的路段地质条件为湿陷性黄土，根据现场的情况，技术人员展开全面分析，最终选择应用素土挤密桩的方式施工。

3 施工要求

第一，现场施工机械设备、施工方案以及技术指标等要选择和确定，并且做好现场施工管理和控制，深入研究和分析路基素土挤密桩成孔设备的标准和要求，做好夯填设备的管控，明确施工技术标准和要求，各项设备和材料充分地利用，满足施工的要求。第二，做好现场勘查工作，给设计方案的确定提供基础，并且做好设计参数的全面审查。第三，检查设备的性能，不会有任何故障或者隐患问题。第四，制定施工工艺标准和质量管理的原则，为现场施工顺利的进行起到指导性的作用。明确项目施工进度标准，制定进度管理工作计划，保证资源配置、成本指标、管理要点都非常的明确，以实现工作效果和质量的全面提升。

4 机械配备

根据项目施工要求，选择配备合适的机械设备，具体见表1。

表1 施工设备配置

5 施工准备

其一，对整个线路范围进行全面测量，将结果直接上报该上级部门，审批通过后才能继续开展后续的工作。其二，建设符合现场施工需要的施工便道，打桩机、夯实机、压路机等设备陆续进入到施工现场，设备性能合格，运行状况良好，保证不会给现场施工产生任何的影响。其三，组建高水平的施工团队，技术人员、检测人员、施工人员全部进入到施工作业现场，且各级人员素质和水平符合要求。其四，检测、实验仪器准备到位，功能正常、结构完好，符合工作的需要。其五，素土挤密桩三级技术交底结束，组织人员进行全面的分析，了解各项技术指标，保证功能性满足要求。其六，结合现场情况，了解设计方案，保证项目安全、环保、文明施工都满足要求。

6 施工方法

6.1 参数选定

(1)沉桩沉孔选择应用履带素土打桩机开展项目施工，设备自重3 t，管径为40 cm，成孔的深度为5 m，夯锤重量为150 kg。

(2)回填土选择应用自动夹杆夯实机进行现场施工。

(3)确定最佳的素土取样点，确定最佳含水率为12.4%，桩体结构压实度必须超过90%，桩间土压实度超过90%，湿陷系数在0.015以内。

6.2 施工流程

(1)工艺流程

工艺流程见图1。

图1 工艺流程图

(2)场地清理

在现场开始施工前，需要对场地平整处理，达到要求后才能开始施工。桩体结构施工完成后，保证上部结构清理结束，并且碾压施工平整，达到要求后才能开展施工。

(3)成孔

①在素土挤密桩施工中，需要选择应用沉管法开展成孔施工。②项目正式实施前，按照现场的平面布置图、桩位图进行控制，测量人员需要明确具体的桩位中点，合理的确定桩位，检测各个桩位的位置，保证位置精度合格，且中心点的偏差满足要求，在检查合格后，才能开始后续的施工。素土挤密桩选择应用沉管成孔的方法，桩体长度为5 m，桩径40 cm，桩间距为80 cm，桩体结构采用三角形的方面是设置。③桩机安装必须达到稳定性标准，不会有任何失稳或者倾斜的问题。沉管要对正桩体中心，缓慢打入施工，防止造成塌孔、扩孔的问题。在现场做好记录和控制工作，保证成孔深度符合要求。成孔结束后，如果存在缩颈或者倾斜的问题，要再次进行打孔。④桩孔制作结束后，进行深度、直径、垂直度方面的检测，各个位置的精度合格才能继续进行后续的施工。

(4)钻孔回填

①涂料年内的有机质含量必须控制在2%以内，不能使用冻土、膨润土等材料施工，且要应用10～20 mm过筛处理，混合料的含水量达到最佳含水量的要求。使用低液限粉土或者液限粘土，塑性指数在8以内。②夯锤重量为150 kg，其直径一般要小于桩孔直径10～15 cm，确保周边可以直接通过，不会给桩孔产生任何的影响。③土料的含水量达到最佳的状态，采取分层回填施工的方式，压实系数在90%以上。④严格落实回填施工时间，如表3。⑤现场施工中，对成孔和回填夯实的质量做好记录，保证各项参数合格。⑥成桩工作结束后，桩头应用振动压路机开始碾压施工，且要保证压实度在90%以上。

表2 施工参数

6.3 桩间土湿陷性

结合现场的要求，检查确定湿陷性黄土的系数在0.015以内，说明已经完全消除，符合工程的运行要求。在夹杆机进行夯实参数的确定时，送土3 s，夯实30 s，按照该参数进行现场的控制，落实质量管控措施，保证各个试验路段的方案和结果都符合要求，从而提高施工数据精度，符合工程的建设标准要求。

7 素土挤密桩施工现场质量控制要点

在现场施工中，加强素土最佳含水量的控制，保证送土时间、夯实参数都符合设计方案的要求，从而提高素土挤密桩的现场质量控制水平。桩体与桩间土在施工后，压实度全都超过90%的标准，应用汽车钻进行取样检测，环刀法检测。经过施工之后的14 d进行桩基承载力的复核检测，抽取1‰的桩体测试，发现其压实度全部在90%以上，在处理结束后其承载性能超过180 kPa。在每个部分施工结束后，使用平地机把表面浮土清理干净，并且保证素土挤密桩的数量符合要求。通过上述质量管控要点的控制，加强施工参数的检查和控制，发现本次工程的各项性能指标合格，完全达到运行的标准。

8 结 论

素土挤密桩施工技术是先进的施工技术，对于工程的施工有着至关重要的作用，尤其是湿陷性黄土地质条件下，保证地基结构的承载性能满足要求，达到项目运行的标准。当然要想达到工程的质量标准要求，必须加强施工技术规范和操作管控，并且落实素土挤密桩施工技术和工艺要点，提高桩体结构承载力性能，保证结构稳定性、安全性合格。未来还要重点加强素土挤密桩施工技术的研发和应用，提高施工技术水平，满足工程建设的要求，对于推动我国经济与社会的发展有着重要意义。