DDC灰土挤密桩在湿陷性黄土地区工程中的应用.docVIP

DDC灰土挤密桩在湿陷性黄土地区工程中的应用 　　摘要：本文分析了 DDC 灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基加固机理，并结合具体工程案例详细阐述了DDC灰土挤密桩在湿陷性黄土地区工程中的应用。实践表明，采用 DDC 灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基，对消除黄土湿陷性、节约工程造价、更广泛推广灰土挤密桩具有重要的实际意义。 　　关键词：DDC灰土挤密桩；湿陷性黄土；地基；桩孔；夯实 　　一、DDC 灰土挤密桩加固机理 　　DDC 灰土挤密桩，就是采用孔内深层强夯法（简称 DDC 法）的施工工艺，用螺旋钻机或柴油锤沉管成孔，在孔中分层填入灰土，分层夯实成桩，反复锤击使桩径逐步扩大，向孔底和周围挤密压缩，与桩间土共同组成复合地基的地基处理方法。其强夯重锤作业是在孔内自下而上完成，夯击能量可达2000kN?m/m2，深度最深时可达30 m以上。 　　灰土挤密桩加固湿陷性黄土地基的机理主要有两个方面：一是成孔时对桩间土的挤密作用；二是灰土桩对上部荷载的分担作用与对桩间土的约束作用。 　　（一）桩间土挤密作用 　　灰土桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高。相邻桩孔间挤密效果试验表明，在相邻桩孔挤密区交界处挤密效果相互叠加，桩间中心部位的密实度增大，且桩间土的密度变得均匀，桩距愈近，叠加效果愈显著。 　　（二）灰土桩桩体作用 　　在灰土挤密桩复合地基中，由于灰土桩具有一定的胶凝强度，其变形模量超过桩间土10 倍左右。荷载试验结果表明，只占压板面积约20% 的灰土桩承担了总荷载的50%左右，从而降低了基础底面一定深度内土中应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。 　　二、DDC灰土挤密桩在湿陷性黄土地区工程中的应用 　　（一）工程概况 　　该厂址地处宛川河右岸（南岸）的Ⅲ级阶地，地形相对平坦，标高在1612～1624m之间。地层主要为第四系地层，厚度大于60 m，下伏第三系砂砾岩。所揭露的地层主要有黄土状粉土、卵石及粉细砂等。其中卵石层局部渐变为圆砾层，夹有粉土、粉细砂层。各层土的岩性特征分述如下： 　　①层：人工填土（Q4），主要为人工建筑整平土地形成的填土。厚度0.5～2.5m。 　　②层：黄土状粉土（Q4 AL+pl），褐黄色，稍湿，稍密；土质均匀，粉粒含量较高。一般厚度14.5～24m。 　　（二）钻孔挤密桩技术要求 　　灰土挤密桩施工要求采用DDC法进行施工。即首先采用洛阳铲成孔方式，利用掏土在地基中成孔，然后在孔中分层填入灰土后夯实成桩施工工艺。 　　本次试验按桩体间距不同分为2个试验区，每区24根桩，其平面布置按间距1.0m和1.3m分为两种，桩体均按等边三角形布置，如下图所示： 　　完成地基处理后应消除湿陷性，且复合地基承载力不小于250KPa。 　　（三）灰土挤密桩施工 　　1、挤密成孔 　　钻机对准桩位中心，正常冲击取土，一般不宜多用高冲程，避免塌孔。桩位中心的偏差不大于 5cm。成孔后应及时回填，以防止相邻孔之间互相挤压或震动坍塌。桩孔垂直度不大于 1.5%，直径误差为 20mm。 　　2、桩孔夯填 　　夯填前，夯机就位后应保持平稳，夯锤对中孔位，并能自由落入孔底，先重锤空夯3 次。桩体应分层回填、夯实。逐层以小装载机定量向桩孔内下料，每次不大于 0.13m3（800mm～1000mm高度）。先提锤高度 2m，轻击两次，然后提锤高度4m，击8次，每次填料后重复上述夯实方法。为保证桩顶部位桩头质量，每孔需超填夯实不小于50cm，并增加夯击次数，以增加 3 次为宜。在施工过程中，应对每个桩实际填料数量、填入次数、夯击次数、提升高度有详细的记录，对完工的桩号、排号、桩数与施工图认真对照检查，如发现问题及时返工。 　　3、工程钻挤密桩试验主要结论 　　（1）钻孔机械应采用导正性能好钻机，以保证钻孔挤密桩的垂直度。 　　（2）本次试验填料采用现场开挖的黄土状粉土经人工过筛，粒径不大于15mm。石灰采用新鲜的消石灰，粒径不大于5mm。3：7灰土采用装载机拌和，含水量控制在最优含水量20.7%的±2%以内。工程桩施工时，可采用机械过筛、灰土拌和机拌料。 　　（3）夯实机采用25kN锥形锤进行孔内深层强夯，每次填料量为0.13m3，连续夯击8次（锤），夯锤落距不小于4.0m。工程桩施工时，应严格控制每次的填料量及夯击次（锤）数，确保钻孔挤密桩的压实系数满足规范要求。 　　（4）桩位采用等边三角形布置。1.0m桩间距区复合地基承载力特征值建议取260kPa，变形模量平均值建议取16MPa；1.3m桩间距区复合地基承载力特征值建议取180kPa，变形模量平均值建议取10MPa。 　　三、DDC灰土挤密桩质量检测 　　1、在