湿陷性黄土场地上灰土桩施工方法

摘要：简要介绍了黄土的湿馅性概念，湿陷机理，灰土桩的加固机理和施工原理。

关键词：黄土 湿馅性 机理 灰土桩 施工

0 引言

我国北方地区分布有面大域广的黄土，其中，具有湿陷性的黄土比较普遍。黄土的湿陷性是湿陷性黄土特有的工程地质性质。它与各种工程建筑的关系是非½常密切的。黄土的湿陷性常威胁与破坏工程建筑的正常运营和使用。随着国民经济建设的日益发展，黄土湿陷性问题日益突出。因此，进行黄土湿陷性场地的处理的研究，有着十分重要的现实意义。

1 湿陷性黄土的概念及其湿陷机理

1.1 概念

在上覆土自重应力和附加应力共同作用下或仅在上覆土的自重应力作用下，受水浸湿后土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉的土称为湿陷性土。有时杂填土也具有湿陷性。湿陷性黄土广泛分布于我国山西、陕西、甘肃大部分地区以及河南西部，此外，新疆、山东、辽宁等地区也有不连续分布。湿陷性黄土又分为

自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。在上覆土自重压力作用下受水浸湿发生显著附加下沉的，即为自重湿陷性黄土。反之，在上覆土自重压力作用下受水浸湿不发生显著附加下沉的，即为非自重湿陷性黄土。

黄土的湿陷机理：湿陷性黄土按其湿陷机理可分为高可溶盐的湿陷性黄土和高空隙率的湿陷性黄土。 湿陷性黄土除具备黄土的一般特征外，粒度成份以粉土颗粒为主，约占50%以上，具有肉眼可见的孔隙，它呈松散、多孔结构状态，孔隙比很大，天然剖面上具有垂直节理，含可溶盐（碳酸盐，硫酸盐类等）较多。垂直大孔性、松散多孔结构和遇水即降低或消失的土颗粒间的加固凝聚力，是它发生湿陷的内部因素，而压力及水是外部条件。另外，黄土的湿陷性与所受的压力大小有关。湿陷性黄土地基的湿陷等级越高浸水后可能产生的湿陷量越大，对结构物的危害也越大。黄土类土原始的结构类型对湿馅性也有决定性的影响。

1.3 湿陷性的危害

湿陷性黄土泛指饱和的结构不稳定的黄土，湿陷性黄土颗粒组成中粘粒的含量为8%一26%，在自重的压力或自重压力与附加压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显著下沉。它的这种特性，会对结构物带来不同程度的危害，使路基及结构物大幅度沉降、折裂、倾斜，严重影响其安全和使用。

2 湿陷性黄土场地上灰土桩加固机理

2.1 挤密作用。

2.2 灰土性质作用。

灰土桩是石灰和土按一定的体积比例拌合，一般比例体积比例为2：8（3：7），并在桩孔内夯实加密后形成的桩，灰土混合材料具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷的粘土颗粒相互吸附，发生离子交换，改变ผ了土的带电状态，而且유交换☁的结果使得土颗粒迅速靠拢，小颗粒聚集成大颗粒，并相互胶合，从而提高了抗剪强度。生石灰消化产生大量的热，使石灰土混合物的温度升高并随之产生对土的膨胀挤密作用。消化后的石灰与空气或土中的二氧化碳发生反应而生成具有微结晶体性能的 CaCO3和 MgCO3，从而加强了土粒连接，提高地基承载力，消除湿陷性，使沉降均匀和沉降量减少，从而起到加固作用。

3 灰土桩施工原理

3.1 操作工艺

灰土桩是利用打入刚套管（或振动成管）在地基中成孔，通过挤压作用使地基得到加密，然后在孔中分层填入灰土后夯实成桩。桩施工一般采取先将基坑挖好，预留20～30mm土层，冲击成孔，然后在坑内施工土桩。桩的成孔方法可根据现场机具条件选用沉管（振动、锤击）法、爆扩法、冲击法等。

3.2 灰土桩的施工技术要点

灰土桩在施工前，应首先在现场进行成孔，夯填工艺和挤密效果试验，按照设计要求对桩间土和桩心土进行干容重测定，如达不到要求，应会同设计人员调整桩距，或由施工单位对分层填料厚度、夯击✘次数进行调整。

桩孔应分层回填夯实，每次回填厚度为250-400mm。或采用电动卷场机提升式夯实机，夯实时一般落锤高度不小于2m，每层夯实不少于10锤。施打时，逐层以量斗向孔内下料，逐层夯实，当采用偏心轮夹杆式连续夯实机，则将灰土用铁锹随夯击不断下料，每下二锹夯二击，均匀地向桩孔下料、夯实。

每个桩孔填料的实际用量应做好记录，并按施工图逐根对照检验，以防漏打漏填。灰土体积比按设计要求，土料用塑性指数不大于4 的黏土，不能含有软杂质，并应过筛，土的颗粒不能大于15mm，白灰的颗粒不能大于 5mm，灰土应拌合均匀。

施工过程中，设专人监测成孔及回填夯实的质量，并做好记录。如发现地基土质与勘察资料不符，并影响成孔或夯实时，应立即停止施工，待查明情况或采取有效措施处理后，方可继续施。

4 结语

建筑场地本来就复杂，大填大挖等情况常用。再加上很多地区都有湿陷性，所以给地基处理带来很多麻烦。处理湿陷性黄土地基的方法很多，主要有换填土、重锤夯实、强夯法、预浸法、挤密法、化学加固法等，可根据湿陷性黄土的不同类型和工程特点选择不同的处理方法。本文介绍了灰土桩处理的施工工艺，灰土桩挤密地基是由桩间挤密土和填夯的桩体组成的人工“复合地基”，它具有施工方便，价格低，工期短，可在密集的建筑群内作业，通过夯实桩间土可消除地基湿陷性和提高承载力。

参考文献：

[2]岩土工程施工技术[D]，2004

[3]张忠苗.工程地质学. 2006