水泥土柱锤冲扩桩在湿陷性黄土地基中的应用_班立功

通过水泥改良土的置换消除先一部分土体的 湿陷性，再通过柱锤强夯冲扩，使桩间土挤密，从而 消除另一部分黄土的湿陷性。 2． 3 目的
经过成孔、填料置换、柱锤夯实冲扩，达到桩身 压实、桩间土挤密、消除黄土湿陷性三重处理效果。 2． 4 施工工艺
清理平整现场 → 测 量 放 线 → 布 置 桩 位 → 长 螺 旋钻引孔 → 成 孔 检 测 → 分 层 填 料 分 层 夯 实 → 成 桩 检测
（ 1） 成桩后，清除桩头周围土时严禁使用挖掘 机，人工挖 除 应 注 意 不 要 伤 及 柱 锤 冲 扩 桩，用 力 不 宜过猛，防止造成桩顶 0． 5 m 以下断桩。
（ 2） 用水准仪精确测出截桩标高，截桩标高即 为设计桩顶高程。
（ 3） 为防止造成截桩线以下断桩，严禁用机械 截桩，人工 截 桩 时，两 人 相 对 用 两 根 钢 钎 从 不 同 方 向同时剔凿，将多余桩头的大部分截取。
采用长螺旋钻机钻孔成孔，成孔直径 400 mm， 深度达到设计要求。 3． 3． 4 成孔质量检测
成孔后，检 查 成 孔 直 径、孔 深、垂 直 度、孔 内 虚 土和积水情 况，并 对 孔 底 强 夯 至 设 计 高 程，检 查 有 无空洞等异常情况，对不符合成孔质量标准的应进 行补强加固处理。深度应满足设计要求，根据土质 情况可在孔底预留一定厚度的原土层，以重锤夯冲 至地基处理设计深度，强夯桩底影响深度应为 1 ～ 2 m。根据设计要求，可在孔底做一人工持力层或 扩大桩头。 3． 3． 5 孔内分层填料分层夯实
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（ 4） 用手锤和短钢钎将桩头凿平，桩长允许误 差为 100 mm，截桩头时允许桩头略低于设计桩头标 高，但不宜超过 50 mm。
（ 5） 彻底清除现场钻碴、桩头剔除物等建筑垃 圾，保持施工现场整洁。 3． 3． 7 成桩检测
成桩 15 d 的水泥土柱锤冲扩桩进行单桩承载 力试验，检测前对桩头进行处理（ 凿出上部浮浆及 松散表层） 。成桩 28 d 的柱锤冲扩桩钻芯取样检测 桩体压实系数，开挖进行自检，开挖深度为 0． 5 m， 随机按规定频率进行以下几项检测。
（ 1） 外观检测 破去桩头 0． 5 m 表层水泥土，进行外观检测，检 测外观是否圆顺，桩径是否达到 0． 65 m，水泥土是 否密实、搅拌是否均匀。利用钢尺或卷尺对桩位进 行复测，检查是否漏桩，并及时补桩。 （ 2） 单桩承载力试验 柱锤冲扩桩成桩 15 d 后，采用“堆载法”分级荷 载加压进行单桩承载力检测，试验最大加荷为设计 荷载的两倍，或达到承载力极限值。通过沉降观测 来鉴定承载力是否满足设计要求。 经过检 测，设 计 要 求 复 合 地 基 承 载 力 不 小 于 282． 74 kN，实 际 检 测 均 大 于 283 kN，满 足 设 计 要求。 （ 3） 按桩数的 2‰频率钻芯取样检测，通过钻取 的芯样检测桩体水泥土搅拌是否均匀、桩体有无断 桩现象，桩 长 以 及 桩 体 压 实 度 是 否 满 足 设 计 要 求。 要求桩体压实系数不小于 0． 97，实际检测为 0． 98， 均大于 0． 97，满足设计要求。 （ 4） 通过钻取桩间土的芯样检测桩间土挤密系 数，桩间土芯样连续完整、密实，设计要求挤密系数 不小于 0． 88，实际检测最小 0． 90，大于 0． 88，满足 设计要求。 （ 5） 通过钻取桩间土的芯样检测桩间土湿陷 性，试验检测数据为 0． 008 均小于 0． 015，湿陷性已 经消除。 3． 4 施工参数确定 柱锤冲扩桩采用长螺旋钻机成孔，分层填料厚
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度 90 cm（ 0． 12 m3 ） 、柱锤锤重 2 t、每层夯击 6 次、落 距 6 m。 3． 5 施工注意事项
（ 1） 鉴于现场施工情况，确保快速、准确找到桩 位，应选用技术先进、性能稳定的施工设备，定时检 查器械各部件的工作状况，保持连续作业。成孔机 械应保持垂直稳定，垂直度偏差不大于 1． 5% 。成 孔中心偏差不应超过 5 cm。
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水泥土柱锤冲扩桩在湿陷性 黄土地基中的应用
班立功
（ 中铁十七局集团第四工程有限公司 重庆 401121）
摘 要 对柱锤冲扩桩地基加固原理、作用及目的进行分析和讨论。通过工程实例，说明在湿陷性黄土地基中柱 锤冲扩桩有很好的处理效果。 关键词 冲扩桩 湿陷性 黄土地基 中图分类号 U416． 1 文献标识码 B 文章编号 1009-4539 （ 2011） 07-0037-04
（ 1） 核查地质资料，结合设计参数，选择合适的 施工机械和施工方法。
（ 2） 施工前清除地表耕植土，平整场地，清除障 碍物，标记处理场地范围地下构造物及管线。为保 证正常施工，承载力不应低于 120 kPa。
（ 3） 测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并 标识。
（ 4） 土料中有机质含量不得超过 2% ，不得含有 冻土或膨胀土，使用时应过 10 ～ 20 mm 筛，混合料 最佳含水量允许偏差不能超过 ± 2% ，土料与水泥拌
桩体主体材料为水泥掺量 8% 的改良土，水泥 要求为 P． 042． 5。用标准料斗或运料车将拌和好的 填料分层填入桩孔，用柱锤夯实形成桩体。锤的质 量、锤长、落距在确定的情况下，通过工艺试验确定 分层填料量、夯击次数（ 参考施工参数： 柱锤冲扩桩 采用长螺旋钻机成孔，分层填料厚度 90 cm、每层夯 击 6 次、落距 6 m、锤重 2 t） 。每个桩孔应夯填至桩 顶设计标高以上 0． 5 ～ 1 m，其上部桩孔宜用原槽土 夯封。 3． 3． 6 截桩头
（ 3） 强夯前应检查成孔直径、孔深、垂直度、孔 内虚土和积 水 情 况，并 对 孔 底 强 夯 至 设 计 高 程，检 查有无空洞等异常情况，对不符合成孔质量标准的 应进行加固处理。用标准运料车将拌和好的填料 分层填入桩孔，用柱锤夯实形成桩体。通过工艺试 验确定分层填料量、夯击次数（ 施工参数： 柱锤冲扩 桩采用长螺旋钻机成孔、分层填料厚度 90 cm、每层 夯击 6 次、落 距 6 m、锤 重 2 t） ，压 实 系 数 不 小 于 0． 97。每个桩孔应夯填至桩顶设计标高以上至少 0． 5 m，其 上 部 桩 孔 宜 用 原 槽 土 夯 封。成 桩 直 径 0． 65 m，技术人员作好每根桩的记录，并对发现的 问题及时进行分析处理。
2 DDC 桩加固原理、作用、目的及施工工艺
2． 1 加固原理 DDC 桩通过 长 螺 旋 钻 机 成 孔，在 孔 内 分 层 回
填置换水泥 改 良 土，反 复 将 柱 状 重 锤 提 到 高 处 使 其自由落下 冲 击 成 桩，然 后 分 层 填 料 夯 实 形 成 扩 大 桩 体 ，与 桩 间 土 组 成 复 合 地 基 ，水 泥 的 水 化 与 胶 凝作用是提 高 土 体 强 度 的 根 本，且 具 有 一 定 的 稳 定性。 2． 2 作用
收稿日期： 2011-04-18
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3 工程实例
3． 1 工程概况 大同—西安客运专线站前 10 标 DK698 + 136
～ DK698 + 236 段 路 基 工 程 位 于 山 西 省 永 济 市 张 营 镇 境 内 ，区 域 地 貌 单 元 为 黄 河 三 级 阶 地 ，地 势 平 坦、开阔，线路以填方形式通过，填方高度为 3 m。 地表多为果园，松软土厚度小于 20 cm，地质为第 四 系 上 更 新 统 冲 湖 积 黏 质 黄 土 ，具 有 湿 陷 性 ，湿 陷 等级Ⅲ 级 自 重，湿 陷 土 层 厚 8 ～ 18 m。地 基 采 用 CFG + 水泥土 柱 锤 冲 扩 桩 （ DDC） 进 行 加 固 处 理， 柱锤冲扩桩 用 于 消 除 黄 土 湿 陷 性，水 泥 土 柱 锤 冲 扩桩 3 015 根，总 计 48 240 延 m； CFG 桩 600 根， 总计 12 600 延 m。 3． 2 试验段选取
Abstract The principle，function and purpose of DDC method in foundation consolidation are analyzed and discussed． Through engineering examples，the effect of DDC in collapsible loess foundation is illustrated． Key words compacted and expanded column； collapsibility； loess foundation
Cement-soil Column Pile Hammer in Picking Collapsible Loess Foundation Application
Ban Ligong
（ China Railway 17th Bureau Group Co． Ltd． ，Chongqing 401121，China）
（ 2） 改良土料采用场拌，每一批次料到现场做 含水率试验，发现问题及时与现场试验员进行沟通 联系。土料中有机质含量不得超过 2% ，不得含有 冻土或膨胀土，使用时应过 10 ～ 20 mm 筛，混合料 最佳含水量允许偏差不能超过 ± 2% ，土料与水泥拌 和均匀，水泥用量不少于试验确定的量。桩体主体 材料为掺 8% 水泥改良土（ 水泥含量为干土质量的 8% ） ，水泥要求为 P． 042． 5； 选用的水泥等原材料应 符合设计要求，并按相关规定进行检验。现场堆放 干土与水 泥 做 好 防 水 措 施，严 禁 雨 水 淋 湿 土 料 与 水泥。
（ 4） 柱锤冲扩法施工夯击能量大，易发生地面 隆起，造成 表 层 桩 和 桩 间 土 出 现 松 动，从 而 降 低 处 理效果，因 此 成 孔 及 填 料 夯 实 的 施 工 顺 序 宜 间 隔 进行。