一、什么是灰土擠密樁

1.灰土擠密樁（lime soil column）

利用成孔過程中的橫向擠壓作用，樁孔內(nèi)土被擠向周圍，使樁間土擠密，然后將灰土或素土（黏性土）分層填入樁孔內(nèi)，并分層夯填密實至設(shè)計標(biāo)高。

2.水泥粉煤灰碎石樁（CFG）

用長螺旋鉆機鉆孔或沉管樁機成孔后，將水泥、粉煤灰、碎石及石屑加水混合攪拌料，泵壓或經(jīng)下料斗投入孔內(nèi)、灌注而成的樁體。

二、適用范圍

1、灰土擠密樁法

適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基?？商幚淼鼗纳疃葹?～15m。 但當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4％、飽和度大于65％時，不宜選用灰土擠密樁法或土擠密樁法。

灰土擠密樁法和土擠密樁法具有原位處理、深層擠密和以土治土的特點，在我國西北和華北地區(qū)廣泛用于處理深厚濕陷性黃土、素填土和雜填土地基時，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2、水泥粉煤灰碎石樁

水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基屬于剛性樁復(fù)合地基，具有承載力提高幅度大，地基變形小等優(yōu)點。并可適用于多種基礎(chǔ)形式：條基、獨立基礎(chǔ)、箱基和筏基等。

CFG樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗或通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。

三、施工方案

1、試樁

夯填施工前應(yīng)進行夯填工藝試驗，確定合理的分次填料量和夯擊次數(shù)。通過成孔、夯填工藝和擠密效果試驗，確定樁體填料高度,夯擊次數(shù)等各項參數(shù)，以達到樁體壓實系數(shù)不小于0.97和樁間土擠密系數(shù)不小于0.90的設(shè)計要求，指導(dǎo)大面積施工。

2、排樁

根據(jù)設(shè)計樁位平面位置布置圖施工放樣定點，通過坐標(biāo)控制點，準(zhǔn)確放出每根樁位點，用石灰點做出點位標(biāo)識，檢驗無誤后開始施工，并做好施工記錄。

有梅花樁、三角樁、平行樁。

打樁機

3、成孔

成孔順序采用從路線中心向兩側(cè)間隔1～2孔跳打成孔，成好一個孔用蓋板蓋一個空，成孔時專人做好記錄。

樁機就位，使其平整穩(wěn)固，吊架吊起樁管，對準(zhǔn)樁位點，通過錘擊及樁管自重，將樁管壓入土中。

樁尖剛接觸表面時，采用低垂輕擊，入土1～2m正常后，采用預(yù)定的速度、螺距、錘擊樁管至設(shè)計深度。

錘擊過程中，經(jīng)常校核樁管豎直度，發(fā)現(xiàn)傾斜立即糾正。

沉管至設(shè)計深度時停止錘擊，關(guān)閉油門，及時勻速拔管，防止管與土層粘結(jié)，造成難以拔出或塌孔現(xiàn)象。

成孔過程中出現(xiàn)擠孔時，應(yīng)隔點補打，不得漏點。

成孔檢測，包括樁徑、樁間距、成孔深度，并做好施工記錄。

犁形夯實錘

4、成樁

灰土拌合均勻，自檢后經(jīng)監(jiān)理工程師檢測合格后，用小鏟車運至現(xiàn)場。

樁孔回填夯實順序采用從路線中心向兩側(cè)間隔1～2孔調(diào)填夯實。

夯錘形狀采用下端呈拋物線垂體形的梨形錘，錘重100kg,夯錘直徑280mm。

每樁孔回填前，用錘重將孔底夯實，分層回填夯實，單次成樁深度易為30～40cm，填料、夯實交替進行，完成單樁施工。

回填時做到均勻下料，均勻夯擊，保證夯擊錘重落距及次數(shù)。

回填夯實至設(shè)計標(biāo)高頂面高出10cm后，用素土封頂處理。

5、檢測試驗

成樁后，應(yīng)及時抽樣檢驗灰土擠密樁或土擠密樁處理地基的質(zhì)量。主要檢查施工記錄、檢測全部處理深度內(nèi)樁體和樁間土的干密度，并將其換算為平均壓實系數(shù)和平均擠密系數(shù)。抽樣檢驗的數(shù)量，對一般工程不應(yīng)少于樁總數(shù)的1％，對重要工程不應(yīng)少于樁總數(shù)的1.5％。

灰土擠密樁或土擠密樁地基竣工驗收時，承載力檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗。檢驗數(shù)量不應(yīng)少于樁總數(shù)的0.5％，且每項單體工程不應(yīng)少于3點。

四、問題處理方法

實踐證明，水泥土擠密樁加固地基在矸石土回填地基的加固中是一種值得推廣的方法。五創(chuàng)設(shè)備今天將結(jié)合工程實例介紹水泥土擠密樁在矸石土回填地基中應(yīng)用的工藝原理、施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制。

一

工程概況

機修車間、綜采設(shè)備庫、器材庫聯(lián)建、乳化液磅房及擋墻設(shè)計±000標(biāo)高為1053.30m。根據(jù)設(shè)計要求，該建筑物地基持力層為矸石回填土，該層承載力低，不滿足設(shè)計要求。經(jīng)陽泉新宇巖土工程有限責(zé)任公司設(shè)計水泥土擠密樁對該建筑物場地進行地基處理。柱錘直徑0.4m，成樁直徑0.5m，樁間距1.2m×1.2m，樁體強度均為4.5Mpa；機修車間設(shè)備器材庫聯(lián)室內(nèi)地段采用樁間距1.5m×1.5m，基槽開挖至設(shè)計基底標(biāo)高后，以柱錘沖擴擠密成樁，樁長7.0m，柱錘沖擴夯實水泥土樁1940根，總樁長13580m。夯實水泥土樁體采用1：5（水泥與土的體積配合比）水泥和土進行配合。

二

工藝原理

1、矸石土回填結(jié)構(gòu)為雜色，松散、稍濕、成分以粉土和粉質(zhì)粘土為主，含有大量的砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖碎塊和少量植物根系，是造成沉降的主要原因。

水泥土擠密樁技術(shù)由于在施工過程中因沖擊振動而對樁周圍土體充分?jǐn)_動，使大空隙的回填土原有結(jié)構(gòu)受到破壞，且變得結(jié)構(gòu)緊密，從而大大提高了抵抗?jié)裣莺驼裣莸哪芰?，減少了工后沉降。

2、在成樁過程中，樁間土也受到很大的側(cè)向擠壓力，同樣被擠密加過，形成了強制擠密區(qū)以及擠密影響區(qū)，提高了樁周土體模量，減少地基整體壓縮變形。

3、采用較重夯錘，孔內(nèi)加固原材料單位面積受到高動能、強夯擊，使地基受到很高的預(yù)壓應(yīng)力，樁體強度高、模量大。實踐證明，處理后的地基浸水和加載都不會產(chǎn)生明顯的壓縮變形。

三

施工工藝及技術(shù)要點

1、施工準(zhǔn)備

（1）包括施工機具配置，勞動力組織，地基土和樁孔填料的試驗。主要設(shè)備：履帶式打樁機錘重4.2T、夯填機具采用自落式重錘式夯實機，錘重＞400kg、小型裝載機、自卸車各一臺。勞動力的組織：司機4人、工人10人、工長1人。

（2）樁孔填料的試驗得出最佳含水量，夯實水泥土樁體采用1：5（水泥與土的體積配合比）水泥和土進行配合。

（3）基礎(chǔ)和樁孔放樣，施工前對場地清理平整，測量放線確定基礎(chǔ)中、邊線和樁孔定位編號，樁孔中心可用直徑20mm鋼釺插入土中500px，拔出后灌入石灰定點。

2、成孔工藝

（1）機修車間設(shè)備器材庫聯(lián)建基礎(chǔ)、乳化液泵房及擋墻采用正方形布孔。機修車間設(shè)備器材庫室內(nèi)地段采用梅花形布孔。樁徑與樁距：柱錘直徑0.4m，成樁直徑0.5m，樁間距1.2m×1.2m，樁體強度均為4.5Mpa；機修車間設(shè)備器材庫聯(lián)室內(nèi)地段采用樁間距1.5m×1.5m，基槽開挖至設(shè)計基底標(biāo)高后，以柱錘沖擴擠密成樁。樁長：選擇下部第②層碎石作為樁端持力層，根據(jù)場地雜填土埋置深度，樁長7.0m。

（2）樁施工順序應(yīng)先外排后里排，同排內(nèi)應(yīng)間隔1-2孔進行；以免因振動擠壓造成相鄰孔縮孔或坍孔。成孔后應(yīng)夯實孔底，夯實次數(shù)不少于8擊，并立即夯填水泥土。樁孔應(yīng)分層回填夯實，每次回填厚度為250-400mm。采用提升式夯實機，夯實時一般落錘高度不小于2m，每層夯實不少于10錘。

（3）成樁后，整個處理范圍內(nèi)先從樁頂標(biāo)高開始向下鑿除0.5m，而后鋪設(shè)褥墊層，褥墊層材料采用三七灰土，且褥墊層壓實系數(shù)不得小于0.97。

3、樁孔填料

（1）根據(jù)工程要求及地基處理的目的確定夯實水泥土樁體采用1：5（水泥與土的體積配合比）水泥和土進行配合，土料中有機含量不得超過5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時應(yīng)過10～20mm篩，混合料含水量應(yīng)滿足土料的最優(yōu)含水量，其允許偏差不得大于±2%，土料與水泥應(yīng)拌和均勻，當(dāng)用機械攪拌時，攪拌時間不應(yīng)少于1min，當(dāng)用人工攪拌時，攪拌和次數(shù)不應(yīng)少于3遍，混合料拌和后應(yīng)在2h內(nèi)用于成樁。

（2）填料：分層夯填，夯填的落距和填料厚度根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，填料平均壓實系數(shù)不小于0.97，最小壓實系數(shù)不小于0.93。

4、施工質(zhì)量控制

（1）樁孔及樁孔質(zhì)量檢驗

水泥土擠密樁的樁數(shù)、排列尺寸、孔徑、深度、填料質(zhì)量及配合比，必須符合設(shè)計要求或施工規(guī)范的規(guī)定。施工前應(yīng)對土及水泥土的質(zhì)量、樁孔放樣位置等做檢查。施工中應(yīng)對樁孔直徑、樁孔深度、夯擊次數(shù)、填料的含水量等做檢查。

（2）成樁后，應(yīng)及時抽樣檢驗水泥土樁的質(zhì)量；

夯填樁體的干密度質(zhì)量檢驗應(yīng)隨機抽樣檢測，抽檢的數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的2%；檢查樁的干密度、施工記錄。干密度的檢驗方法可在24h采用取土樣測定。

夯實水泥土樁地基竣工驗收時，應(yīng)檢查成樁的質(zhì)量及地基承載力承載力，檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗和單樁靜載荷試驗，每項單體工程復(fù)合地基靜載荷試驗檢驗數(shù)量不應(yīng)少于3點，單樁靜載荷試驗檢驗數(shù)量不應(yīng)少于樁總數(shù)的1%。

四

施工注意事項

1、在確定各種施工工藝前應(yīng)進行成樁工藝、樁身材料配合比、地基加固效果有關(guān)試驗工作，以證實水泥土擠密樁方案的可行性并取得合理施工參數(shù)。

2、松動層的預(yù)留：應(yīng)在基頂標(biāo)高以上預(yù)留0.5m—0.7m松動土層，待成孔和樁孔回填夯實結(jié)束后，將其挖除。

3、原材：土料中有機含量不得超過5%，不得使用挖出的砂土，土料中不得含有磚塊、瓦礫、生活垃圾、雜土、和粒徑不得大于15mm，含水量應(yīng)接近最佳含水量；水泥為普通硅酸鹽水泥，保證有效期內(nèi)使用。

4、樁頂保護樁長不應(yīng)小于0.5m—0.7m，該段應(yīng)在做墊層前由人工清除，禁止使用挖掘機清除樁頭，基地標(biāo)高以上0.5m宜采用人工開挖，防止樁端頭斷裂。

五

結(jié)論

水泥土擠密樁廣泛應(yīng)用在地基處理及高速公路的路基中，提高了地基承載力，復(fù)合地基承載力達到300kpa以上，達到控制工后沉降的目的。

END

來源：互聯(lián)網(wǎng)

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