試析灰土擠密樁處理濕陷性黃土

張立林

（中國航空油料有限責任公司甘肅分公司，甘肅 蘭州 730000）

對于傳統(tǒng)濕陷性黃土處理方式來說，開挖力度較高，并且還需要采取回填的方式處理，而通過對灰土擠密樁的應用，能夠有效彌補這些缺點，從而能夠促進施工環(huán)節(jié)的進程，并且在使用材料上還能夠有一定的節(jié)約效果，對于成本的投入也是一種降低。灰土擠密樁是按照技術標準要求以及建筑工程現(xiàn)狀對石灰和水進行配制和拌和，之后將其注入預先處理的樁孔內，并對其可行相應的加密處理，最終形成灰土擠密樁。利用灰土擠密樁能夠有效的消除濕陷性地理的危害，有效提高其承受載荷的能力，降低壓縮性，并且其處理濕陷性地基的深度可達15 m，施工簡便而且效果良好。

1 灰土擠密樁工作原理

對于灰土擠密樁來說，是將石灰與水按照比例形成的填料注入樁孔并進行加密夯實而形成的，因此在整個灰土擠密樁施工的過程中，鉆孔和填料兩個環(huán)節(jié)能夠實現(xiàn)對地基土體進行兩次擠密加固的作用。當灰土擠密樁成形之后，水分會不斷滲入，而石灰和水這兩種成分就會不斷發(fā)生相應的化學反應，這些化學反應會出現(xiàn)一定的膨脹、放熱、離子交換、碳化等情況，使最終形成的樁體能夠對樁周土形成第二次的側向擠密作用，實現(xiàn)樁間土孔隙的不斷減小。

在不斷應用灰土擠密樁的過程中，隨著時間的增加，樁體凝固成形的狀態(tài)也在不斷提高，進而使得土體整個的強度會不斷增加，這時就會形成一個灰土擠密樁與樁間土共同組成的地基，從而使二者共同承擔土體上方的載荷。在最終形成的灰土擠密樁與濕陷性黃土共同組成的地基中，由于灰土擠密樁所占的比例較高，從而使其能夠承受較高強度的載荷，相應的變形模量也比濕陷性黃土要高很多，這樣就會使相應的載荷施加外力時能夠有效的防止失陷變形以及壓縮變形縫不利因素。除此之外，灰土擠密樁會對濕陷性黃土進行側向的擠壓，這就相對降低了濕陷性黃土在側方向上的位移，使整個濕陷性黃土土體只產生豎直方向的壓力，這樣一來就會顯著提高濕陷性黃土土體承受載荷的能力，消除濕陷性黃土的缺點，使其在均勻發(fā)生沉降的過程中不斷減小，實現(xiàn)工程地基擠密的目的。

2 灰土擠密樁的影響因素

2.1 含水量

對于應用到濕陷性黃土中的灰土擠密樁來說，天然含水量是影響其使用效果的因素之一。如果濕陷性黃土的天然含水量過高時，灰土擠密樁施工過程當中的擠壓環(huán)節(jié)就會造成超孔隙水壓力的情況，這時濕陷性黃土是難以被擠壓致密的，并且這種情況還會伴隨著縮頸或者塌孔等風險，是不利于發(fā)揮灰土擠密樁實際價值的；當濕陷性黃土本身的天然含水量偏低時，在進行擠壓環(huán)節(jié)時由于濕陷性黃土含水量較低而呈現(xiàn)出土體堅硬的原因，就會導致擠密區(qū)變小，樁身回落土較多，使得整個灰土擠密樁達不到理想的效果。由此可見，對于灰土擠密樁的應用需要濕陷性黃土達到理想的天然含水量的要求，在理想的天然含水量狀態(tài)下，濕陷性黃土處于一個塑性的狀態(tài)，從而使得擠壓效果達到最佳，有利于灰土擠密樁作用的發(fā)揮。

2.2 土體干密度和均勻性

對于濕陷性黃土本身的天然干密度來說，如果這個值太小就會影響灰土擠密樁施工環(huán)節(jié)的擠密范圍，從而使得擠密效果降低；反之，如果天然干密度越高，就會增加相應的擠密范圍，提高擠密效果。除此之外，濕陷性黃土本身的土質均勻性也會影響擠密范圍，因此也是影響灰土擠密樁效果的因素。

3 灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過程

3.1 處理過程

首先需要根據相應的工程圖紙對灰土擠密樁的樁孔進行預先處理，并且需要對孔周圍場地進行相應的平整處理，做好排水系統(tǒng)的組織，在一些設備或者電源等需要進行防水的位置應當做好防水措施，這樣能夠有效防止施工過程中不安全因素的影響。

然后是對測量放樣進行相應的準備，并將每一個灰土擠密樁的樁位進行相應的設定，在對這些樁位進行標記時可以在每一個樁位點上用白灰做上標識，并做好這些樁位點的編號。

其次是需要在開展灰土擠密樁施工之前準備好原材料，例如生石灰、土、水等，再嚴格按照科學合理的配制比例進行原料的添加和拌合，在拌合時一般是通過現(xiàn)場攪拌的方式進行，直到樁料本身的含水量達到最佳的狀態(tài)并且料的顏色變得均勻一致時才能夠投入使用，配制攪拌完成的樁料是不允許隔日再用的，因此需要在當天就應該把樁料用完。

最后是成孔環(huán)節(jié)，在安裝好灰土擠密樁的樁機之后，需要對樁架和樁位進行相應的復檢，從而保證后續(xù)成孔環(huán)節(jié)的順利性，在完成機械設備檢查和樁架樁位的檢查以及調整之后才能開展成孔的施工。成孔施工期間，需要實時檢測樁孔的垂直度、樁徑、樁長等數(shù)據，保證成孔過程中的準確性，當成孔施工過程出現(xiàn)沉管速度或者縮孔與試樁時相比存在較大的差異，這時就需要通過拔管的操作進行檢查，排除這些異常的情況，才能進一步提高成孔的精確度，對于成孔環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的各種異常情況需要通過相應的工作人員對其采取具有針對性的措施。成孔環(huán)節(jié)主要是通過隔點跳行的形式進行處理，在注入樁料的過程中，應當嚴格根據試樁環(huán)節(jié)所設置的參數(shù)進行夯填處理，并且需要在孔底被夯實之后才能開展樁料注入過程，夯填處理過程需要嚴密與樁機結合，防止二者之間的時間差距過大而造成成孔質量下降、縮孔、縮頸等總體的出現(xiàn)。

3.2 處理質量把控

對于灰土擠密樁處理濕陷性黃土環(huán)節(jié)需要嚴格把控質量，從而保證灰土擠密樁發(fā)揮自身的作用，是濕陷性黃土能夠達到一定的負載強度，有利于后續(xù)工程的正常開展。

首先是對于灰土擠密樁處理過程中的成孔環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)主要采取的方式是錘擊沉管法，在其應用到成孔環(huán)節(jié)之前需要開展相應的試驗，例如夯填工藝、擠密、成孔效果等，這樣才能有利于將錘擊沉管法當中的夯實次數(shù)等數(shù)據進行確定，并能夠測得濕陷性黃土在夯實后的干密度，有利于錘擊沉管法的有效實施。除此之外，還應當對濕陷性黃土進行含水量的監(jiān)測，當含水量低于某個特定值時就需要采取相應的措施控制含水量。

然后是控制灰土擠密樁樁孔的中心距和垂直度，防止出現(xiàn)相信的偏差，導致灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過程出現(xiàn)問題。

最后是在注入樁料之前需要對樁孔底部進行嚴格的夯實處理，同時需要嚴格按照先外排后內排的方式，確保處理過程不會出現(xiàn)由于擠壓或者振動而導致相鄰的樁孔出現(xiàn)塌陷或者縮孔等問題。

4 結語

綜上所述，在利用灰土擠密樁處理濕陷性黃土的過程中，能夠有效發(fā)揮這種處理方式的優(yōu)勢，并且利用這種方式的處理過程效率較高，投入成本低，采用的施工設備較為簡便，技術可靠，這些特點為灰土擠密樁的應用提供了強有力的條件，使其逐漸發(fā)展成為現(xiàn)階段經濟可靠的濕陷性黃土處理方法。在處理濕陷性黃土時不僅能夠消除土質濕陷性，還能夠有效提高地基承受載荷的能力，降低地基變形的效果，不斷改進濕陷性黃土地基的工程特性。