濕陷性黃土地區孔內深層強夯樁的應用剖析

任小江++黃躍廷++劉帥

文章編號：2095-6835（2016）07-0099-02

摘 要：要想保證建筑工程施工活動的順利、高效開展，施工建設單位在施工前必須綜合考慮多方面因素，尤其是地質因素，并科學地分析地基土的結構組成、物理力學性質等，掌握最全面的施工現場信息。濕陷性黃土土質特殊，在這一地區進行施工建設時，需要采用與之相適應的方法配合，孔內深層強夯法便是一種十分有效的方法。采用該方法時需先成孔，然后再利用專用的夯機在孔內夯實填料。這種處理方法不僅可以降低黃土的濕陷性，還可以大幅度提高地基承載力。

關鍵詞：濕陷性黃土；孔內深層強夯樁；地基施工；地基承載力

中圖分類號：TU444 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.099

我國的黃土分布廣泛，尤其是在西北地區，黃土可以說是一種顯著的地區土質特征。在濕陷性黃土地區進行工程施工建設時，采用孔內深層強夯法可以有效確保黃土地區地基施工順利進行，提高地基的穩固性，保證整個工程建設質量良好。在實際應用這一方法時，施工單位需要做好對施工現場的全面勘察工作，掌握全面、詳細的現場資料，通過實際的工程案例，對實際應用中的各種要點內容進行詳細分析。

1 孔內深層強夯技術綜述

孔內深層強夯技術簡稱“DOC技術”，在當前的地基施工處理中應用十分廣泛。它的主要原理是把素土、灰土及建筑垃圾等填料埋在地質較差的土層中。具體的填埋途徑是采用合理的技術對場地進行成孔（排土、非排土），并把這些填料填充到孔內，然后再用異型重錘對孔內所填充的物質進行“三高”強夯作業，即高強度、高擠壓、高動能。這樣，一方面可以增大孔內填充物的縱向密度，另一方面有助于提高地基的穩定性和密實性，改變土的變形特性，起到加固地基的作用。

2 孔內深層強夯法的實際應用特征

2.1 應用范圍較廣

孔內深層強夯法的應用范圍十分廣泛，可以在多種不同類型的地質條件中對地基起到相應的加固和處理作用，例如常見的濕陷性黃土、液化土以及鹽堿地等。對于性質不同的土層，需要對孔內深層強夯法所采用的具體強夯手段進行相應的改變，而且不同地質對強夯的要求和效果也是不同的，因此，需要做好事前處理。

2.2 環保效果好

由于孔內深層強夯法所采用的地基填充物質大多以垃圾廢料為主，因此，可以綜合、高效利用這些垃圾，減少其對環境造成的破壞。將垃圾廢料填入地基中，不僅可以對地基起到加固作用，改善土地的地質變形特性，還可以起到緩解環境壓力的作用，符合當前人們所追求的綠色環保的生活方式。

2.3 地基的加固處理效果非常好

從實際應用流程來看，孔內深層強夯法加固地基的作用主要是用異型重錘來對孔內的填入物質進行強夯處理。由于深層強夯作業樁的樁徑很小，在作業條件相同的前提下，孔內深層強夯法在單位面積上所產生的力比普通方法要大很多，并且在這一過程中，該方法高動能、高擠壓和高強度的特性可以使地基得到進一步的加固。

2.4 強夯性能較高

一般來說，在采用孔內深層強夯法時，地基加固的深度會比較大，并且其不同方向上的受力較為均衡。孔內深層強夯樁的成孔直徑一般以400 mm為主，成樁的直徑大小一般為600 mm，深度在6～20 m之間。這充分證明強夯樁的強夯性能十分明顯。此外，強夯樁的成樁直徑較大，這使其擠壓、加固范圍進一步擴大，樁體自身所具有的排水作用可以將孔內土中的水及時排到加固區域以外的土層之中，進而使其免受水的滲透危害，使地基更加穩固。

3 濕陷性黃土地區

黃土在水的滲透和浸濕作用下，自身顆粒中的膠體成分和鹽分被溶解，加上自身重力和其他作用力的共同作用，進而出現黃土陷落和下降現象，這就是濕陷。濕陷性黃土包括兩種類型：①自重型濕陷性黃土。它在受到水的滲透作用后，會在自身質量的影響下出現濕陷。②非自重濕陷性黃土。它是在水的滲透作用下，一方面有自身重力的作用，另一方面又增加了其他外力作用而出現的濕陷。

4 實際的工程案例分析

4.1 工程的基本信息

某一工程的地貌單元屬于是黃土梁峁，場地的主體以高填方整平場地為主，整平之前的地面相對標高為134～181 m，沖溝發育。沖溝的底部是第四系坡洪沉積物。經過多次回填后，回填場地呈現出濕陷性和高壓縮性的特點，具體的濕陷等級為III級。場地的地下水位屬于潛水類型，補給方式以降水為主。由于孔壁的穩定性不是很好，很多鉆孔在施工結束后短時間內就出現了垮塌。本文的地下水位孔內測主要以場地的東南部為主，它的實際埋深為25 m（82#）～29 m（98a#），相對標高為154 m左右。

4.2 地基的施工方案

按照地基上層的施工要求，在對其施工方案進行設計時，要保證施工后復合地基的承載力至少在260 kPa以上，并消除地基的濕陷性。在此過程中，還要保證地基土剛度分布均勻。依據實際要求，地基施工的主要目的就是消除回填土的濕陷性，以此提高其實際承載力。樁的布置形式是等邊三角形梅花，每個樁的間距為1.2 m左右，成孔孔徑為500 mm左右，成樁的孔徑在700 mm以上，樁體的施工材料是灰土（比例為2∶8）。

4.3 施工方案的確定

技術人員在做好地基處理的相關技術評測后，按照施工圖紙要求，在對施工圖紙進行審核確認之后，由多個部門進行圖紙的會審工作。與此同時，還要做好施工方案的合理安排和施工組織計劃工作。

按照施工方案的要求，施工中成孔環節使用的工具是洛陽鏟，具體的成孔孔徑大小為500 mm左右。在這一過程中，還要對成孔的垂直度進行嚴格控制（成孔垂直度偏差<1%），成孔的深度要嚴格依據設計要求至少進入老土層1.0 m以上。需要注意的是，老土層需要現場技術人員和監理人員共同確認和鑒定，不能盲目進行，成孔也要采用隔行、隔樁間隔跳打的方法形成四邊成孔和成樁。具體的成孔軸線誤差要控制在50 mm以下，成孔的孔徑大小誤差要控制在100 mm以下。在成孔結

束之后，施工人員要做好防護管理工作，保證孔內不會出現雜物。具體的成孔和成樁順序如圖1所示。

成孔完成之后，可以采用孔內深層強夯專用夯機夯實。在開始夯實之前，首先要對孔內進行空夯，然后再進行孔內填料的夯實。填料要采用比例為2∶8的灰土，填料的成分構成中要保證有機物含量在5%以下，最優的含水量要依據現場填料量的大小來確定。填料量應控制在0.2 m3以內，經過強夯之后成樁的長度在0.45 m以下。需要注意的是，在強夯的過程中，需要把強夯重錘與孔的中心對齊，夯機要平穩，斜撐牢靠，且各個環節要按照標準的工藝流程進行，例如提錘的高度、落距以及夯機的次數等。

4.4 地基處理后的效果檢測

整個施工流程完成之后，要按照規范化要求和業主的要求

對各個施工環節進行質量檢測。同時，要對樁體及樁間土取樣，檢測土的變形模量和濕陷性。此時，土樣的豎向間距是1 m。最后的檢測結果表明，各個樁之間土的濕陷性已經被消除，樁體及樁間土壓實系數達到設計及規范要求，處理后的地基承載力滿足設計要求。

5 總結

在濕陷性黃土區域中進行施工時，施工單位可以采用孔內深層強夯法。這種方法可以大大提高地基的穩固性，降低土的濕陷性，具有非常好的應用效果，并且符合當前建筑行業的綠色化發展要求。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕