灰土挤密桩加固地基施工方案设计.pdf

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1、河南科技下3 有微量下沉，该工程预留了 200mm 下沉高度。观察沉降情况， 若在 8h 内的自由下沉量为 8 mm，则可进行封底。 五、沉井封底 原计划用水下混凝土封底，但在施工过程中发现，各土层 均为不透水或微透水层，所以改为干封底。在封底前准备好封 底用的片石和商品砼（掺加速凝剂），当清理锅底完成时，抛 填片石、浇筑砼分层（按每层高 500 mm 控制）进行，直至浇 筑至粗格栅及进水泵房底板处，插好设计抗浮拉筋，以便与底 板连成整体。 六、沉井抗浮稳定性验算 沉井上部有建筑，能满足使用阶段抗浮要求，故不再进行 使用阶段抗浮验算。施工阶段，在沉井封底混凝土浇筑完成， 上部建筑未建时，进行施

2、工阶段的抗浮验算。沉井高 16.8 m， 地下水按沉井所受最大浮力考虑，地下水深度为 14.1 m，制作 沉井钢筋混凝土方量为3 3，封底素混凝土方量为 53， 则有： 施工阶段沉井自重 G 100325 50224 37123kN。 施工阶段浮力 F 15.113.314.110 28317 kN。 抗浮系数 K G/F 37 123/28 317 1.31 1.1，满足抗 浮要求。 七、结论 该工程沉井下沉过程中，因工期较紧，决定在粉质黏性土 层与淤泥质土层之间采用不排水下沉，施工中采用大功率专用泥 沙泵，大大加快了下沉速度；沉井封底采用干封底，便于沉井 封底质量的控制。从 2010 年

3、9月 20 日到 10月 5 日，共计完成 1 800 m3的土方开挖，顺利完成下沉封底。沉井的下沉偏差严格 控制在规范允许范围内，混凝土沉井结构从制作到下沉完成， 未产生任何裂缝，达到了井壁的抗渗性能标准要求。 灰 土 挤 密 桩 加 固 地 基 施 工 方 案 设 计 青海省路桥建设机械工程有限公司 林 波 灰土挤密桩是一种软基处理方法，现已广泛应用于高速公 路的软基处理加固工程中。对于湿陷性黄土地区，使用该处理 方法可以消除黄土的湿陷性，从而提高地基承载力，降低地基 压缩性。本文，笔者以丹拉国道主干线西宁过境公路西段 6 1 标 K20 103 K22 100段工程为例，介绍灰土挤密桩加

4、固地 基的施工方案。 一、工程概况 丹拉国道主干线西宁过境公路西段 6 1标 K20 103 K22 100 段，位于青海省西宁市西北边缘的北川河东侧、级 河谷阶地以及湟水河北岸、级低山台地。该公路处在两种 地貌（阶地地貌和黄土塬梁地貌）单元上，阶地地貌占该路线总 长的 53，黄土塬梁地貌占该路线总长的 47。该公路段灰 土挤密桩共计 200 981 延米， 共计 5处，其灰土桩桩长根据具 体工程路段的工程地质情况确定：桩径 0.5m，高路堤 4m 时， 桩长 6.0 m；低路堤 4 m 时，桩长 3.0 m, 平面呈梅花形布置 , 桩间距 1.2 m，桩径 0.5 m，桩顶设 50 cm 厚

5、灰土垫层 , 灰土桩 及灰土垫层均采用 2 8灰土，处理范围为路基坡脚外侧 2.0 m 以内区域。 1. 工程勘察资料显示，场地土层特点自上而下分为 4层。 （1）第 1 层为新近堆积湿陷性黄土层（Q42al pl）。该 土层呈黄褐色 , 成分以粉土为主， 次为粉质黏土， 含少量砂粒、 云母碎片，表层植物根系发育，虫孔、孔隙较发育，干强度低， 韧性低，岩芯呈散状，稍湿，稍密，为级自重湿陷性黄土。 （2） 第 2 层为湿陷性黄土层（Q41al pl）。该土层呈黄 褐色，成分以粉土为主，次为粉质黏土，含少量砂粒、云母碎 片， 表层植物根系发育， 虫孔、 孔隙较发育， 干强度低， 韧性低， 岩芯呈散

6、状，稍湿，稍密，属中压缩性土，具湿陷性。 （3） 第3层为非湿陷性黄土 （Q41alpl） 。 该土层呈褐黄色， 成分以粉土为主， 含少量砂粒、 云母碎片， 偶见钙质粉末， 虫孔、 孔隙不发育，干强度低，韧性低，稍湿，稍密 中密。 （4）第 4 层为饱和黄土（Q41al pl）。该土层呈褐黄色， 主要成分为粉粒，次为黏粒，含少量砂粒，干强度低，韧性低， 湿，软塑。 2. 材料准备。根据环保要求，该工程石灰选用袋装生石灰， 石灰质量高于级；土料选用黏性土及塑性指数大于 4的粉土， 不得含有松软杂质或耕植土等，其颗粒粒径 15 mm。灰土严 格按配合比配制，采用灰土拌和机拌制，灰土拌制达到均匀一

7、致为止。对素土和灰土要适当控制含水率，现场以手握成团、 两手轻捏即散为准。 3. 试验准备。通过试验对原设计参数进行检验和修正以确 定最佳含水量、压实系数。经试验确定最佳含水量为 21.5%， 灰与土的体积配合比为 28， 灰土垫层的压实系数不小于 0.97。 4. 成桩试验。正式施工前，在现场进行不少于 7 根的试桩 试验，结果表明，灰土挤密桩复合地基承载力特征值均大于 200 kPa。灰土压实系数平均值不小于 0.97，消除了桩间土的 湿陷性，满足了设计要求。 二、施工工艺流程 1. 准备。对原地面进行整平处理，按设计要求用木桩布点， 2012.028 100 m02 m 河南科技下 建

8、筑 工 程 ARCHITECTURE ENGINEERING 复测点位纵、横间距。 2. 定位。首先，利用全站仪施放轴线，保证其偏差在规定 范围内。然后，采用 DS3 型水准仪按闭合水准路线，将标高控 制点引测至基坑 内。通过钢尺配合连线，逐个测放出全部桩位 点，并在桩位点用 12mm 钢筋头作出标记。最后，放出全部 桩位点用仪器重新复核，防止偏差过大。并经校核无误后，在 桩位上撒上白灰做标记 。在施工一段时间后，对未施工的桩位 需进行复检。 3. 采用沉管成孔，柴油打桩机打桩。桩机就位时必须平稳， 不能发生移动或倾斜，桩管应对正桩孔，桩孔垂直度偏差不宜 大于 1.5，桩孔中心点的偏差不宜超过

9、桩距设计值的 5。在 打桩机就位后，调整导架垂直度，对中桩位。 4. 穿靴。成孔施工时，地基土宜接近最佳含水量。并将打 桩机端部采用靴头套在空心管端部，使其在下沉过程中阻止泥 沙进入套管。 5. 沉入提升。松卷扬机，将套管激振至设计深度后关机， 桩孔中心偏差不超过桩距设计值的 5，垂直度偏差不大于 1.5。启动卷扬机，提升沉管至设计桩长后进行打桩机移位。 6. 填料施工。向孔内填料前，孔底须夯实，填料经检测 合格后用灰土填筑，在最佳含水量状态下分层夯实，其压实 系数不小于 0.97。成孔和回填夯实间隔进行，基础底面以上 预留 0.7 1 m 厚的土层，待施工结束后，将其表面挤松的土 挖除或分层

10、夯实。 三、施工质量保证措施 1. 灰土挤密桩处理地基的宽度应大于基础宽度。局部处理 时，对非自重湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基，每一个边超 出基础的宽度不小于0.25b （b为基础短边宽度） ， 并不小于0.5m； 对自重湿陷性黄土地基不应小于0.75b，并不小于 1.0m；， 自重湿陷性黄土场地采用整片处理，每边超出建筑物外墙基础 外缘的宽度不宜小于处理土层厚度的 1/2，并不小于2 m。 2. 隔排隔行每隔 1 2 孔跳打，成孔后立即回填，以防止 邻孔之间互相挤压造成相邻孔缩孔或振动坍塌。在整片处理时 由内向外进行，局部处理由外向内进行。 3. 成孔和回填灰土夯实施工时应做到以下几点。

11、 （1）成孔施工时地基土接近最佳含水量。 （2）桩孔中心的偏差不小于 1.5。 （3） 桩孔垂直度的偏差不小于 1.5。 （4）夯锤重不小于 100 kg。采用的锤型应有利于将边缘土 夯实（如梨形锤和枣核形锤等），不宜采用平头夯锤，落距一 般应大于 2 m。 4. 桩孔的直径和深度。施工时，桩孔的直径误差为设计值 70mm，桩孔的深度要合适。 5. 向孔内填料前，孔底应夯实，然后用灰土在最佳含水量 状态下分层夯实，其压实系数不小于 0.97，填料的质量应符合 要求。 6. 施工时，成孔和回填夯实间隔进行，在大、中桥工程处 采取分段施工。 7. 基础底面以上预留 71.0 m 厚的土层。施工结束

12、后，将其 表层挤松的土挖除或分层夯压密实。 施工过程中，由专人监测成孔及回填夯实质量并记录。 发现地基土质与勘探资料不符并影响成孔及回填夯实时，应立 即停止施工，查清情况并采取有效措施处理后继续施工，并详 细记录锤击次数和振动沉入时间、出现的问题和处理方法。 9. 处理区段地基土的含水量要接近经试验确定的最佳含水 量 21.5。高于 21.5时，则要晾干；低于 21.5时，要对处 理范围内的土层进行增湿。增湿要在地基处理前 4 6d 完成， 需增湿的水通过一定数量和一定深度的渗水孔均匀地渗入处理 范围的土层中。 10. 施工时要控制拔管速度，在拔管前停顿 10 s 左右，成 孔后清底夯实、夯平

13、，夯实次数不小于 8 击。成孔后进行孔中 心位移，垂直度、孔径、孔深检查，合格后进行下道工序施工 或用盖板盖住孔口，防止杂物落入。 11. 施工中一旦缩孔，要及时处理。目前，较为常用的缩 孔处理方法就是在填料前用洛阳铲进行扩孔处理。 12. 灰土拌制根据回填要求随拌随用，已拌成灰土不能超 过 24h 或隔夜使用，被雨水淋湿、浸泡的灰土要作废处理，下 雨期间不能进行灰土拌制。 13. 该工程施工中采用人工填料，在填料前认真按操作规 程施工，按照设计的配合比严格称量，并将填料搅拌均匀，干 湿度要适宜，并指定专人按规定数量均匀填入，不得盲目乱填， 更不能用送料车直接倒料入孔。 每次向孔内填充的填料的

14、厚度、 数量、落锤高度、夯击次数等，要按试验规定的技术参数施工， 做到前后一致，每一桩孔的实际填料数、夯实时间均应控制并 记录。每一个桩孔回填用料应与计算用量基本相符。 14. 雨季冬季施工时，应采取防雨、防冻措施，防止土料 和灰土受雨淋湿或冻结。 四、质量验收 1. 灰土挤密桩地基属隐蔽工程，施工中必须加强检验。 2. 对于一般工程，主要检验桩间土的干密度、承载力和施 工记录。 3. 对于大、中桥工程，除监测上述内容外，还应进行荷载 试验或其他原位测试。也可在地基处理的全部深度内取土样测 定桩间土的压缩性和湿陷性。 4. 在孔之间形心点附近、成孔挤密深度内，每 1 m 取土样 测定干密度，并

15、进行湿陷性试验和压缩试验，计算干密度与其 最大干密度的比值、湿陷系数和压缩模量等参数。 5. 抽样检验的数量不应小于桩孔总数量的 2。不合格处 应采取加桩或其他补救措施。 五、结论 丹拉国道主干线西宁过境公路西段 6 1标 K20103 K22 100段工程施工采用上述施工方案和质量保证措施，桩施工结 束后桩检测结论显示：灰土挤密桩复合地基承载力特征值大于 200 kPa，满足设计要求；采用灰土挤密桩进行地基处理后，在 处理范围内地基土的湿陷性已消除，满足设计要求；灰土挤密 桩桩体压实系数范围为 0.96 0.99，平均值为 0.97，满足设计 要求。只有从各个关键环节严格监督管理灰土挤密桩施工，才 能更好地控制施工质量。 2012.0284 8.