临吉高速公路湿陷性黄土地基处理技术(灰土挤密桩)
灰土挤密桩地基质量控制在临吉高速中的应用

文章编号:1009-6825(2012)32-0180-03灰土挤密桩地基质量控制在临吉高速中的应用收稿日期:2012-09-14作者简介:寇伟(1980-),男,工程师寇伟(山西省交通科学研究院,山西太原030006)摘要:以山西临吉高速公路特殊地基处理为例,就灰土挤密桩施工工艺及施工组织措施进行了阐述,并对该工艺的成孔及填料的质量控制作了探析,以确保地基施工质量,保证公路地基的稳定性。
关键词:灰土挤密桩,湿陷性黄土,施工,质量控制中图分类号:TU452文献标识码:A0引言随着我国经济迅猛发展,工程日益增多,对地基承载力和沉降量要求更高,为弥补天然地基的不足,采用新工艺使地基得到加固。
灰土挤密桩施工设备简单,工程造价低,相当于一般灌注桩、预制桩基础造价的50%左右。
可以弥补其他桩断桩、离析等桩身质量问题,被广泛应用于我国华北等地区湿陷性黄土的地基处理。
该类型桩的质量受到成桩工艺、机械设备、施工队伍素质等影响,施工质量控制的难度较大,因其隐蔽于地下,一旦出现质量问题,将严重影响工程安全,且不易补救。
由此可见,灰土桩加固湿陷性地基的施工质量控制显得尤为重要。
本文以山西境临汾至吉县高速公路路基第十三合同段特殊地基处理为例,阐述了山西地区灰土挤密桩地基施工阶段的组织措施、技术措施、质量控制及完工验收,详细介绍了该工艺的成孔及填料的质量控制。
1工程概况山西境临汾至吉县高速公路路基第十三标合同段(K210+800 K218+798.851)全标段处于山区,地形比较平坦,塬面开阔,多为高填方路基。
区内分部的第四系上更新统马兰组(Q m 3)黄土,主要由粉土、低液限黏土和粉质黏土组成,土质较为疏松,大孔和虫孔发育,具有垂直节理,具有湿陷性,一般其地层构造自上而下依次为0.2m 0.5m 厚的耕土层;櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅交替分布的风积黄土和灵敏性,随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡坡度。
CFG+灰土挤密桩处理湿陷性黄土工法

湿陷性黄土地基CFG桩+灰土挤密桩处理施工工法1. 前言湿陷性黄土是一种特殊性质的土,其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。
在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小;当在一定压力下受水浸湿后,土结构会迅速破坏,强度迅速降低,产生较大沉降。
高铁在运营时对结构要求为“0”沉降,故在湿陷性黄土上进行高铁建设,应根据地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取综合措施,防止地基湿陷对高铁运营产生危害。
在京沈高铁的湿陷性黄土地基处理施工过程中,我单位采用灰土挤密桩+CFG桩相结合的方式,对湿陷性黄土地基进行处理,取得了良好的效果。
经总结,形成本工法。
2. 工法特点2.1 利用CFG桩与灰土挤密桩结合,灰土挤密桩解决了黄土的湿陷性,同时利用CFG桩提高了地基承载力。
2.2 灰土挤密桩+CFG桩施工工艺简单,材料来源广泛,整体造价低。
2.3 既能解决黄土路基的湿陷性问题,又能保证基础的承载力。
3.适用范围本工法适用于湿陷性黄土地基的处理施工。
4.工艺原理利用灰土挤密桩对湿陷性土体进行挤密,降低湿陷系数,消除地基湿陷性。
利用CFG桩提高地基的承载力。
5. 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图图5.1施工工艺流程原地面处理 桩位测量放样 设备就位灰土挤密桩成孔桩体分层夯填①桩位偏差、②桩孔垂直度、③桩孔直径、④桩孔深度 挤密桩成桩质量检验CFG 桩孔位放样合格①三七灰土检测、②分层夯填厚度、③压实度合格CFG 桩钻孔①孔位复核,②桩机就位,钻杆垂直度检查。
合格提管灌注混凝土原材料进场 原材检验合格拌 和CFG 桩基检测复合地基承载力检测退场 否5.2 操作要点5.2.1原地面处理对施工范围内的原地面进行清表处理,开挖至路基填土标高部位,地表清理要做到无草皮、树根等杂物,且无积水。
5.2.2 桩位测量放样根据确定各个桩位的位置及关系,采用全站仪测量放线,定出控制轴线,打桩场地边线并标识。
5.2.3 设备就位桩机就位,使沉管尖对准桩位,调整扩桩机架,保持桩管垂直,用线锤吊线复核垂直度,偏差不大于1.5%。
道路湿陷性黄土路基施工妙招

道路湿陷性黄土路基施工妙招道路湿陷性黄土路基施工妙招1湿陷性黄土地基宜采用强夯、冲击碾压、灰土垫层或灰土挤密桩进行处理。
2路基填筑时,为加快填料水分的挥发,施工单位宜配备旋耕机(带打土装置);填筑每层应设置路拱,保证排水顺畅;填筑应连续施工,压完一层经检测合格后必须马上进行下一层的施工,以防土层干裂。
3采用强夯进行地基处理的施工要求:1)强夯施工时应采取隔振、防振措施消除对邻近建筑物的影响。
2)强夯施工的主要机具设备有夯锤、起重机械、自动脱钩装置。
夯锤不宜小于10t,其底面宜采用圆形,锤底面积宜为3~6m2,夯锤宜对称设置若干个上下贯通的气孔。
3)强夯大面积施工前应根据设计文件提供的地质资料,在施工现场选取具有代表性并不小于500m2的路段进行试夯,以确定夯击遍数,能量级别及影响深度。
每一遍内各个夯击点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量曲线确定,并应同时满足:a)最后两击的平均夯沉量不大于5cm;b)夯坑周围地面不发生过大的隆起;c)不因夯坑过深而使起锤困难。
4)夯击点布设,一般按正方形或梅花形网格排列,其间距可根据击坑的形状、孔隙水压力变化情况及建筑物基础结构物特点确定,在施工时,强夯宽度范围在路基排水沟外缘,每遍夯击前应对夯点放样,并用灰点或袋装上标明位置。
一般分三次进行,第一次按梅花形网格排列放样布点进行夯击,第二次夯击剩余部分,第三次按50%夯击能量进行满夯,在满夯前,应按最佳含水量洒水,待水份渗透后再进行夯击。
5)强夯上层的天然含水量宜低于塑限含水量1~3%或液限含水量的0.6倍。
在拟夯实的土层内,当土的天然含水量低于10%时,应对其增湿至接近最佳含水量;当土的天然含水量大于塑限含水量3%以上时,应晾晒降低其含水量。
6)消除黄土湿陷性的有效深度,应根据试夯结果确定。
在设计要求消除湿陷性的有效深度内,上的湿陷性系数6s均应小于0.015。
7)严格按要求进行逐点夯击,每击一次,观测一次高程并记录。
工程地质知识:湿陷性黄土地基处理-灰土挤密桩法.doc

工程地质知识:湿陷性黄土地基处理-灰土挤密桩法
灰土挤密桩法属于一种柔性桩复合地基,它是通过夯实的桩身和挤密的桩间土提高地基强度,又通过桩间土的挤密达到消除湿陷性的目的,是湿陷性黄土地区重要的地基处理方法之一。
灰土挤密桩一般适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土,处理深度5-15m,处理宽度两端要超过基础宽度的0.25倍,并不应小于0.5m。
施工时,先利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔,然后向孔内夯填灰土成桩。
成桩时,通过成孔过程中的横向挤压作用,桩孔内的土被挤向周围,使桩间土得以挤密,然后将备好的灰土分层填入桩孔内,并分层捣实至设计标高,二者分别与挤密的桩间土组成复合地基,共同承受基础的上部荷载。
灰土通常采用3:7灰土或2:8灰土。
桩径一般采用300~600mm,桩距控制在2~2.5倍桩径比较合理,桩孔按正三角形布置,桩间土挤密后3个孔之间土的平均挤密系数不宜小于0.93。
桩孔深度应根据建筑物的分类情况、湿陷类型、湿陷等级、湿陷土层厚度综合确定。
临吉高速公路跨越天然气管道的技术处理

临吉高速公路跨越天然气管道的技术处理【摘要】介绍了临吉高速公路跨越某天然气管道的方案制定、实施的全过程,由于对管道的保护要求较高,故跨越方案有一定的特殊性,值得总结。
【关键词】跨越,天然气管道,技术处理1. 项目概况临吉高速公路工程位于山西省西南部临汾市内,路线起点于临汾枢纽互通顺接长临高速并衔接大运高速公路,终点在临汾市吉县壶口跨越黄河进入陕西省境内。
该项目是国家高速公路网“7918”规划方案第六横的重要组成部分,同时也是山西省规划的“人字骨架,九横九环”高速公路网主骨架中第八横(黎城下湾至吉县壶口)的重要组成部分。
它是山西省西南部地区西通陕、甘、宁,东达京、津、冀的重要战略通道,对加快山西经济和旅游业的发展具有重要意义。
2. 天然气管道保护方案的选取南辛店互通立交位于襄汾县内南辛店附近,主要作用是方便襄汾县境内南辛店附近的车辆上下临吉高速。
互通区地形平坦开阔,无重要地物控制。
该互通设置为b型单喇叭互通,匝道布设采用上跨主线,与被交二级路平交的形式。
在互通区k173+419、ak1+138.6附近有一条天然气管道,直径约30cm,方向分别为前进方向右偏角126.6°、96°,原先为暗埋,位于地下约2~3m。
(如图1)关于管道保护方案,最初设计组提出,使用一根φ60cm的钢管外穿天然气管道,埋置于高速公路填方路基之下,从而保护管道。
经与山西天然气股份有限公司联系沟通,对方提出两点:1)天然气输出地为侯马市,主要为居民生活之用,必须保证24小时畅通,不允许中断;2)外穿钢套管的方案不可行,所制定方案应保证日后管道可以实施例行检查和维修,即要方便工人进入。
为此,设计组重新指定了方案:在与高速公路相交处路基下方,均做钢筋混凝土盖板涵,吊装盖板之前,将涵洞内虚填土方,并将洞口砌筑封死,以后维修打开洞门即可。
3. 互通区的地质特点及涵底处理措施本互通区内分布的第四系上更新统马兰组(q3m)黄土,主要由粉土、低液限黏土和粉质黏土组成,土质较为疏松,大孔和虫孔发育,具有垂直节理,具湿陷性,根据探孔取样进行湿陷性试验,结论为属于ⅱ级非自重湿陷性黄土,湿陷量347.02mm。
灰土挤密桩法在处理湿陷性黄土地基的实践

灰土挤密桩法在处理湿陷性黄土地基的实践摘要:使用灰土挤密桩法进行公路桥梁湿陷性段黄土地基路面施工,容易出现地面湿陷性的问题,本文就探讨了该技术的特点和原则,然后通过某公路桥梁湿陷性段黄土地基路面工程的实例,分析如何合理运用技术,保证对地面湿陷性的有效控制。
关键词:湿陷性控制技术;公路桥梁湿陷性段黄土地基路面施工;地面湿陷性;控制引言:公路桥梁湿陷性段黄土地基路面施工当中,灰土挤密桩法施工是目前效率最高的方法,但是在施工过程中,需要做好地面湿陷性的控制工作,尤其是该技术通常使用在地表松散度比较高的位置,必须要采取合理的技术,控制地面湿陷性,保证施工的顺利进行。
一、公路桥梁湿陷性段黄土地基路面的湿陷性机理在隧道施工中,容易出现地面湿陷性。
导致地面湿陷性的主要因素在于隧道的深浅程度和土层的位移情况,其次,预应力、形变等因素也会引起地A面湿陷性。
主要原因是在隧道施工的过程中,可能会对土层造成破坏,而且区域的围岩结构稳定性也会收到影响。
随着结构变化,在需要承受比较大载荷里的时候,就容易出现湿陷性的现象。
同时,如果在粉砂、砾砂的土层施工,由于一般都会有比较浅的地下水位,并且围岩结构分布不均匀,就容易出现流砂等情况。
使用湿陷性控制技术施工当中,需要关注施工过程中地面的变化,确保对地面影响的最小化,并且保证施工作业能快速完成。
为了实现相关的施工要求,必须充分了解施工地点的自然条件,通过对地质条件的合理分析,使用科学的方法进行施工作业。
其次,保证施工人员的整体素质,确保每个环节的施工要求都能得到有效落实,避免出现质量问题。
施工过程中,要做好地质检测工作,如果发现施工过程中存在地质问题,就要给出合理的解决对策。
最后要定制合理的施工计划,确保每个环节都有紧密的联系,让施工能在规定的期限内完成,避免出现误工问题。
二、公路桥梁湿陷性段黄土地基路面的湿陷性施工项目解析该工程师刘娘府路过永定河引水渠段热力一次线工程,工程的起点1点位于刘娘府路段西侧、永定河引水渠南侧,管线从七点接触后铺设到2点后继续相悖铺设到3点位置,滞后使用湿陷性控制技术的形式向西转向90°,并继续暗挖9米到4点位置,并设置上翻小室。
灰土挤密桩处理湿陷性黄土工法
湿陷性黄土地基CFG 桩+灰土挤密桩处理施工工法1. 前言2. 工法特点3.适用范围4.工艺原理5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图原地面处理桩位测量放样设备就位灰土挤密桩成孔桩体分层夯填①桩位偏差、②桩孔垂直度、③桩孔直径、④桩孔深度挤密桩成桩质量检验CFG 桩孔位放样合格①三七灰土检测、②分层夯填厚度、③压实度合格 CFG 桩钻孔①孔位复核,②桩机就位,钻杆垂直度检查。
合格原材料进场原材检验退场否图5.1施工工艺流程5.2 操作要点5.2.8 CFG 桩孔位放样6. 材料与设备6.1工程材料6.2机具设备提管灌注混凝土合格拌和 CFG 桩基检测复合地基承载力检测7.1质量控制标准7.2质量保证措施8.8.1严格遵循高速铁路路基施工安全规定,落实方案评审、人员培训取证、机械进场验收等工作。
8.2对进场的施工人员必须进行安全教育,过程中要加强监控,并设专职安全员对现场进行盯控管理。
8.3 已成孔未关注的孔位及时覆盖,对施工现场进行围挡,做好警示标识,非施工人员禁止入内。
8.4提前做好现场施工用电的线路布设,“做到一机一闸一漏报”,并配置专业的施工用电人员进行操作。
9.1减小施工中的噪声和振动,不扰民。
9.2施工期间保持工地清洁,施工废弃物及时清理;施工垃圾集中处理。
9.3针对本工程地处环境,大风时节较多,对存放、搅拌的场地建立施工专用棚,在施工棚内进行原料存放和搅拌,防止扬尘影响环境。
通过对灰土挤密桩和CFG桩的复合施工的研究,可以发现较常见的混凝土桩基相比,具有施工速度快,质量易控制,造价低的特点,经济效益明显。
10.1工期效益复合地基处理与普通混凝土成桩对比,速度更快,可调高1/3~2/3速度,具体见下表:。
在高速公路湿陷性黄土中常见的地基处理方法及在工程中的应用
在高速公路湿陷性黄土中常见的地基处理方法及在工程中的应用摘要:随着我省高速公路建设持续、稳定的发展,湿陷性黄土地基处理技术也逐渐成熟。
许多经济有效的地基处理新方法应运而生。
本文通过对高速湿陷性黄土中常见的地基处理方法及在工程中的应用进行了简单的介绍。
关键词:高速公路;地基处理方法;工程应用Abstract: As the province’s highway construction sustained and stable development of collapsible loess foundation treatment technology matures. Many cost-effective foundation to deal with the new method came into being. This article by the simple introduction of high-speed wet common in collapsible loess foundation treatment methods and project.Keywords: highway; foundation treatment methods; engineering applications随着我省高速公路建设持续、稳定的发展,湿陷性黄土地基处理技术也逐渐成熟。
许多经济有效的地基处理新方法应运而生。
尤其是近十多年来,我省对交通基础设施诸如道路和桥梁的投入加大,高速公路的设计理论和施工技术水平,都有较大程度的提高。
选择地基处理方法,应根据建筑物的类别和湿陷性黄土的特性,并考虑施工设备、施工进度、材料来源和当地环境等因素,经技术经济综合分析比较后确定。
常用的地基处理方法见下表:垫层法垫层法包括土垫层和灰土垫层。
当仅要求消除基地下1~3m湿陷性黄土的湿陷性黄土的湿陷量时易采用局部(或整片)土垫层进行处理,当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳定性时,易采用整片灰土垫层进行处理。
湿陷性黄土地区灰土挤密桩+CFG桩的施工技术
712019·7摘要:结合工程实例,从湿陷性黄土的特征以及灰土挤密桩+CFG桩施工工艺方面,总结了采用该工艺时应注意的技术要点,为以后类似工程提供宝贵经验。
关键词:湿陷性;灰土挤密桩+CFG桩;施工引言湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低。
湿陷性黄土在附加压力或附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物危害性很大。
本文结合工程实例,对采用灰土挤密桩+水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)进行地基处理的施工技术进行总结。
一、工程简况和地质条件长治市某拟建保障性住宅,采用钢筋混凝土剪力墙结构,基础采用筏形基础,地下2层,地上11层,建筑面积为4819.93㎡,建筑总高度34.80m。
基础尺寸为23.9m×14.4m,基础埋深5.4m。
拟建场地地形开阔平坦,场地地面相对标高978.60~978.95m,地貌单元为长治盆地南部山前冲、洪冲平原,地下水稳定水位埋深12.10~13.50m,地下水类型属于孔隙型潜水。
场地为非自重湿陷性黄土场地,地基湿陷等级为Ⅰ级(轻微)。
地层分布自上而下依次为:①素填土(Q 42ml ):以粉土为主,局部为粉质黏土,含零星碎石、砖屑及煤屑,具湿陷性。
②湿陷性粉土(Q 41al+pl ):含零星钙质结核,局部为粉质黏土,具湿陷性。
③粉质黏土:可见褐色锰质斑点,局部为粉土。
④粉土(Q 3al+pl ):见褐色锰质斑点及小钙质结核。
该层土质较均匀,局部为粉质黏土。
⑤粉质黏土(Q 3al+pl ):见褐色锰质斑点及零星的钙质结核,含铁锈条纹,局部为粉土。
⑤1细砂(Q 3al+pl ):砂子成分为长石、石英,磨圆差,分选较差,砾石成分为灰岩、砂岩,局部夹中砂、粗砂、砾砂,夹薄层粉土。
二、地基处理设计要求根据现场土质情况,因二层土为Ⅰ级非自重湿陷性,本工程采用灰土挤密桩法处理地基,桩径为400mm,有效桩长不小于4.5m,桩距为1000mm,梅花形布桩,桩内填料为2:8灰土,压实系数不小于0.97。
湿陷性黄土地基的处理方法
湿陷性黄土地基的处理方法地基处理是项目建设中的关键组成部分,特别是湿陷性黄土地基的处理是特别关键的。
黄土区域常常出现水土流失、地基湿陷、水库边坡、路堑和黄土源边滑坡和崩塌等灾害性地质活动,对工农业建设和人民生活经常导致严重危害,因此使用合理的处理办法解决黄土的失陷性对项目具备关键的意义。
标签:湿陷性黄土;黄土地基处理方法1、湿陷性黄土地基的处理办法1.1灰土挤密法1.1.1处理方法灰土挤密桩是运用打入钢套管,或振动沉管或爆扩等办法,在土中成桩孔,之后在孔中分层填入素土域灰土拼夯实而成。
在成孔与夯实经过中,原处于桩孔位置的土所有挤入四周土层中,让距桩周必然间距内的天然土获得挤密,这样来根除桩间土的湿陷性并提升承载力。
在加固深度以下,将大大减少附加应力,灰土挤密桩对地基的加固处理结果,不但和桩距相关,还和所解决的厚度与宽度相关。
当解决宽度小时,也许让基础形成相对大的下沉,更甚是让稳定性丧失,依据《湿陷性黄土区域建筑标准))(GBJ25-90)需求,当为部分解决时,黄土在非自重湿陷性的场地,解决宽度两端要超过基础宽度的0.25倍,并不要小于0.5米;在自重湿陷性黄土场地,如果需要完全根除加固后地基土的湿陷性,则要超过两边各0.75倍基础宽度的解决宽度,而且不小于1米。
1.1.2局限性存在必然局限性的灰土挤密法,在小于等于65%的饱和度,而且在地下水位以上的状况下,湿陷性黄土地基加固处理,这种地基在5米到7米之间的厚度需求。
这种办法对含水量需求非常高,假如含水量非常高或者含水量非常低,经过实践证明都达不到设计的需求。
挤密法对土的含水量需求相对高,通常要求略低于最优含水量,含水量太高或太低,都达不到设计要求的挤密效果。
由于湿陷性黄土具备吸水性强与容易达到饱和状态的特点,这样导致施工经过中很难控制含水量的问题,假如对表层黄土实施洒水时,由于土质干燥,易饱和的上层土质,下层土质由于接受小到水处于干燥状态。
所以,在含水量相对低的土质中,不能使用这办法。
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灰土挤密桩在临吉高速公路路基工程湿陷性黄土地基处理中的应用学号:G2******* 姓名:张璐军摘要介绍临吉高速公路灰土挤密桩在湿陷性黄土处理中的应用原理,施工方法,质量控制与检测,为类似工程提供借鉴。
关键词灰土桩湿陷性地基处理湿陷性黄土作为一种特殊土体,其特殊性从力学角度考虑突出表现在它的结构性、欠压密性和湿陷性三个方面。
湿陷性黄土遇水时,土体强度显著降低,在饱和自重压力或附加压力和自重压力的共同作用下,往往具有突然下沉的性质,导致公路工程发生破坏。
临吉高速公路是我国国家高速公路网青兰高速的重要组成部分。
临吉高速公路穿越部分湿陷性黄土路段,地层主要以第四系冲积层为主,承载力低,为消除湿陷性,提高地基承载力,该路段地基处理则采用特殊方法处理,而普遍采用的则是灰土挤密桩加固地基处理。
一灰土挤密桩的设计1 设计原理灰土挤密桩是利用打桩机或振动器将钢套管打入地基土层并随之拔出,在土中形成桩孔,然后在桩孔中分层填入石灰土夯实而成灰土桩。
与夯实、碾压等竖向加密方法不同,灰土挤密桩是对土体进行横向加密。
施工中当套管打入地层时,管周地基土受到了较大的水平方向挤压作用,使管周一定范围内的土体工程物理性质得到改善。
成桩后石灰土与桩间土发生离子交换、凝硬反应等一系列物理化学反应,放出热量,体积膨胀,其密实度增加,压缩性降低,湿陷性全部或部分消除。
2 承载力湿陷性黄土地基经过土桩挤密之后,其工程物理性质发生了明显变化,土桩与桩间挤密土由于工程物理性质相近,两者能较好地共同作用,合理地分担荷载,共同组成了复合地基,即灰土桩挤密地基。
3 桩孔直径桩孔直径主要取决于施工机械的能力和地基土层的原始密实度,桩径过小,桩数增多,增加了打桩和回填工作量;桩径过大,桩间土挤密效果差,均匀性也差,不能完全消除黄土地基的湿陷性,同时要求成孔机械的能量也太大,振动过程对周围建筑物的影响大,总之,选择桩径应对以上因素进行综合考虑。
4 桩孔深度挤密桩深度主要取决于湿陷性黄土层的厚度,性质以及成孔机械的性能,最小不得小于3m,因为深度过小使用不经济,对于非自重湿陷性黄土地基,其处理厚度应为主要持力层的厚度,即基础下土的湿陷起始压力小于附加压力和上覆土层的饱和自重压力之和的全部黄土层,或附加压力等于自重压力25%的深度处。
5 处理宽度灰土挤密桩地基的效果也与处理宽度有关,当处理宽度不足时,基础仍可能产生明显下沉,根据现场浸水试验,灰土挤密桩的处理宽度采用以下数值较为安全:在非自重湿陷土黄土地区,地基每边超出地基边缘的尺寸不小于0.3m,对于挤密桩则不得小于0.5m。
6 桩孔平面布置桩孔布置的基本原则是尽量减少未得到挤密的土的空白面积。
因此,桩孔应尽量按等边三角形排列,这样可使桩间得到均匀挤密,但有时为了适应基础几何形状的需要而减少桩数,也可是正方形。
7 桩距灰土挤密桩地基的效果与桩距的大小关系极大,桩距大了桩间土的挤密效果不好,湿陷性消除不了,承载能力也提高不多;桩距太小桩数增加太多显得不经济,同时成孔时地面隆起,桩管打不下去,给施工造成困难,因此,必须合理地选择,选择桩距应以桩间挤密土能达到设计的密实度为准。
要消除桩间土的湿陷性,桩间土的最小干容重不得小于15kN/m3。
8 临吉高速公路灰土桩设计临吉高速公路黄土段黄土湿陷等级为II级,路基基底设置灰土桩时,桩径40CM,桩间距根据承载力及置换率要求采用1.0-1.5M,桥台台背桩间距采用1.3M,灰土桩处理后路基底面设置30CM厚的5%灰土垫层。
具体布置如下图:灰土桩桩体与土体积比2:8,压实度不小于0.97,桩间土平均压实度不小于0.93。
二灰土挤密桩的施工1、灰土桩施工框图(1)施工顺序构造物测量放线—测量控制复测—平整场地—桩孔放线定位一安装组装设备—材料准备—试桩—成孔—检验成孔—填夯灰土—试验检验—进行下道工序施工施工操作2、灰土桩施工程序经现场确定,灰土桩施工程序为(1)整平场地,组织好良好排水系统,根据桩孔平面图做好场地平整,对电源处及有防雨要求的机械设备,做好防雨设施,确保施工安全。
(2)测量放样,设定桩位。
每个桩位以钢钎作点,灌注白灰作为标志,编制桩号,桩位按三角形布置。
(3)备料:施工前应将施工所用材料,土和生石灰准备妥当。
土料宜为天然的黄土状亚粘土或轻亚粘土,有机杂质含量要小于5%,使用前剔除较大颗粒,粒径不得大于15mm。
石灰应选用新鲜的消解石灰粉,直径不得大于5mm。
生石灰块用水喷闷后(3 h-4 h),消解成石灰粉,剔除较大颗粒后方能使用,不得含有未熟化的生石灰块。
灰土须充分拌和至均匀,并控制最佳含水量。
桩间土、夯填土和石灰应提前2d送试验室,求出最大干容重。
拌合可采用现场拌制,达到料的颜色一致并使其含水量保持在最优含水率左右,现场实施可用"手捏成团,落地开花"的标准鉴定其含水率的标准,配成的灰土要做到不隔日使用。
(4)成孔:安装好桩机,复查桩位和桩架,调整和检查机械后开始成孔。
核实桩长、桩径、桩位偏差、垂直度等项目,进行量侧检查,如发现有缩孔或沉管速度与试桩有较大差异时,应及时拔管检查,有异常情况,及时通知监理和设计单位洽商后进行局部处理,成孔采用隔点跳行法施工.(5)夯填成桩:夯填采用试桩确定的下料参数进行下料,填料前需进行孔底夯实,至清脆声后方可夯填,回填料以活瓣桩尖或锤型夯锤压实。
灰土夯填至标高后,做好相应标志,夯填应紧跟桩机,以免随着时间延长产生缩孔、缩径、影响成桩质量。
(6)成桩后,抽样检验灰土桩处理地基的质量,检测处理深度内桩体和桩间土的干密度,并将其换算为平均压实系数λc 和平均挤密系数ηc。
3、灰土桩施工控制要点a.灰土桩施工采用锤击沉管法进行成孔,施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验,以确定分层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求。
b.成孔施工时,地基土宜接近最佳含水量,当含水量,低于12%时,宜用水增湿至最佳含水量。
c.桩孔中心距偏差不应超过桩距设计值的5%,且不大于50mm。
d.桩孔垂直度偏差不应小于1.5%。
e对沉管法,起桩孔直径误差为±50mm和深度误差-100mm;对冲击法,桩孔直径的误差不得超过设计值的+100mm、-50mm,桩孔深度不应小于设计深度的300mm。
f.向孔内填料前,孔底必须夯实,夯击次数一般不少于8次,然后用灰土在最佳含水量状态下分层回填夯实,回填土料宜用粘性土及塑性指数大于4的粉土,不得含有松软杂质,保证其颗粒粒径不得大于15mm。
灰土宜用新鲜的生石灰进行消解,其粒径不得大于5cm,含石量不得大于5%。
g.成孔和回填夯实的施工顺序,应先外排后里排,同排内应间隔1~2孔进行,以免因振动挤压造成相临孔缩孔或坍孔。
灰土桩采用分段施工的方法进行。
h.灰土桩检查项目:检查桩与桩间土的干密度、承载力和施工记录;还需进行载荷试验或其他原位测试,以及测定桩间土的压缩性和湿陷性。
灰土桩施工时应边下料,边施工,施工后桩间土压实度检测不应小于0.93,桩体不应小于0.97。
抽样检验的数量不应少于桩孔数量的2%。
不合格处应采取加桩或其它补救措施。
特殊问题及处理桩基施工中如果出现橡皮土时,可采用以下几种方法处理a、暂停一段时间施工,使橡皮土含水量逐步降低,必要时将上层土翻起进行晾槽。
b、挖去橡皮土,重新填好土或级配砂石等。
施工中出现缩颈的原因及处理方法。
a、原因:在饱和含水量的软土层中打桩时,土受强制扰动挤压产生孔隙水压,桩管拔出后,挤向一侧未回填孔,使未填孔身局部直径缩小。
处理方法:控制拔管速度,采取“慢拔”方法。
b、原因:桩间距过小,邻近桩施工时挤压已成孔桩,使其缩颈,处理方法:采用跳打法加大桩的施工间距。
c、对缩孔严重者,处理方法采用复打法和人工修护缩孔处。
d、现场必须有专人做自检记录(成孔及夯实记录、含水量实验记录)。
4 灰土挤密桩的质量检测灰土挤密桩的质量检测工作主要分为现场桩体检测、三桩复合地基静载试验、室内灰土试样抗压强度试验、桩体压实系数试验及桩间湿陷性、压缩性试验,检测桩体数量为灰土桩总数的2%,桩间土检测频率为1%。
桩体现场检测内容主要包括桩径、桩距、桩长、桩体土,其中桩距、桩径采用钢卷尺现场量测,桩长、桩体土芯样通过钻孔取芯方法检测、桩间土采用人工探井取原状土样检测。
(见灰土桩质量检验标准表)室内试验室内试验主要分干密度试验和抗压强度试验,干密度试验目的是检测灰土的压实系数;抗压强度试验主要检测桩基土样的抗压强度。
灰土桩质量检验标准表4、灰土桩机械选择灰土桩施工因在工程前期进行,所以灰土桩施工的工程进度,将直接影响整体工程的施工进度,这点笔者在实际施工中深有体会,所以选择快速、方便、经济、高效的灰土桩机械在实际施工中尤为重要。
早期的灰土桩施工大多采用横向移动轨道式成孔桩机,这种机械在实际施工有行走缓慢、震动效果强烈、音噪大等缺点,但因其夯实效果好,多用于建筑行业;在临吉高速公路路基施工中,湿陷性黄土路段较长,地形复杂,冲沟较多,轨道式灰土桩机械已不适用于大面积路基基底处理。
我单位果断选用自行走履带式灰土桩机,这种机械移动灵活,成孔质量好,音噪低,适用野外施工,可下到冲沟底部进行施工作业,保证了我临吉高速公路09标段项目部在45天内完成了27万米的灰土桩施工任务,同时施工质量也得到了业主与监理的一致好评。
三结束语灰土挤密桩在临吉高速公路的应用中,成功地达到了消除黄土湿陷性,提高地基承载力的目的,由于该方法是原位处理湿陷性黄土,无须挖出地基土,环保作用明显,而且处理地基较深(最深可达15m),回填材料价格低廉,施工机械简单,施工工艺简便,是经济与技术效果都较好的一种地基处理方法。