灰土挤密桩处理固原铁路住宅小区湿陷性黄土地基效果分析

第ｌ卷第１期　Ｖｏ】】Ｎｏ　ｌ　宁夏Ｉ程技术　Ｎｉｔｌｇｘｉａ　Ｅｎ　ｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　２００２年６月　Ｊｕｎ　２【ｘ】２　文章编号：１６７１—７２４－４（２０￣２）０１—００８９—０３　灰土挤密桩处理固原铁路住宅小区　湿陷性黄土地基效果分析　张建军　（宁夏轶发置业房地产开发有限公司，宁夏银川　７５００２１）　摘要：介耋召了固原铁路住宅小区工程皿用灰土挤密桩，处理湿陷性黄土地基的效果分析．并总结了施工过程中存　在的质量问题，ｍ厦控制管理方法　关键词：灰土挤密桩；湿陷性黄土；地基处理；柱体；桩间土；密实虚　分类号：（中圈）ＴＵ４３１　文献标识码：Ａ　ｌ工程概况　固原县是宁夏南部山区的主要城市和政治、经　济、文化中心．城区位于狭长的清承河盆地南部．东、　西、南三面环山，建筑地基土主要为湿陷性黄土由　于湿陷性黄土中含有一定成分的可溶性盐，在一定　压力下浸承，土结构迅速被破坏，并产生显著的下沉　现象，工程上称之为湿陷．湿陷性黄土对建筑地基、　公路路基及飞机场跑道地基的稳定性会产生不良影　理方法主要有换填法、强夯法、素土和灰土挤密桩法．其　中，灰土挤密桩法是固原城区周围建筑地基处理最常用　的一种方法．因为它的处理方法较为简便，价格也比较低　廉．处理深度可随桩管的长度进行调整．经过灰土挤密桩　处理后，湿陷性黄土一般会全部或部分消除湿陷性．　根据小区工程地质勘察资料．结合建筑结构类　型、用途和荷载，以及对附近已建成楼房的地基处理　方法及其现状的考察、分析．住宅小区各单位工程设　响．若不对它进行处理，将会使地基沉陷或破坏，会　直接影响建筑地基的质量．　固原铁路住宅小区位于固原火车站以北的铁路职　工生活区内，湿陷层厚度一般在６ｍ左右，湿陷系数８　＝计均采用灰土挤密桩设计桩径为　４００一，按等边　三角形布桩，桩距为１．０　ｍ．整片挤密处理；桩孔内　夯填３：７灰土（体积配合比），要求在最优含承量状　态下分层夯实；设计要求灰土桩的压实系数　，不小　于０．９３．桩问土的最小挤密系数　不小于０．８８，　０．０２９～０．１０６，大部分属于Ⅱ级非自重湿陷性黄土．小　区内建筑物多为五层砖混结构住宅楼，地基基础设计　等级为甲级场区地层自上而下地分为三层：黄土状粉　土、砂砾石层和泥岩．其中黄土状粉土为湿陷性黄土，　一复合地基承载力标准值　＝１６０　ｋＰａ，设计桩长（处理　深度）：小区东南部为７．５ｍ，西北部为４．５ｍ；场地在　打桩前，已开挖至自然地面下一２．０ｍ　Ｉ２　．　般分布厚度大约为５．５～７．５　ｍ左右；场地东南分布　厚度较大（６．５～７．５　ｍ）．西北分布厚度较小（４．５～６．２　２现场施工情况　２．１拖工中使用的机械设备　１１１）；场区东部大于西部，平均湿陷厚度为６．０ｍ左右；场　区总湿陷量变化范围为４．５～５７．５　ｒ一，整个场可区分　为Ｉ，Ⅱ，Ⅲ三个湿陷等级．场区西部非自重湿陷区为Ｉ级　轻微湿陷区，场区东部自重湿陷区为Ⅲ级严重湿陷区，　其余场区为Ⅱ级中等湿陷区．　针对建筑场地为湿陷性黄土的具体情况，地基处理　的主要目的是消除湿陷性．目前，对湿陷性黄土地基的处　（１）打桩成孔设备由ＤＤ－－１８００型导杆式柴油　打桩锤，１２ｍ高锤架和１６ｔ履带式吊车组合而成的　灰土挤密桩施工机械，桩锤最大能量为３７．８　Ｉ＝Ｊ．　（２）灰土挤密桩夯实机械为施工单位自制的自　由落锤式夯实机，夯锤为梨型导杆式，锤重１８０　ｋｇ．　（３）其他施工机械还有手推车等．　收稿日期：２００２—０３—２４　作者简介：张建军（１９０５一）．男，助理工程师．研究房地产开发与施工管理　维普资讯 http://www.cqvip.com

宁夏工２．２灰土挤密桩施工工艺　施工工艺主要由成孔和桩体填料夯实两部分组　成，工艺过程如下　２．２．１　锤击打入桩管成孔用灰土挤密桩锤击成　孔桩机打人桩管，桩管栗用闭口　３７７　ｍⅢ无缝锕　管，桩管打入设计深度后，拔出桩管成孔．　２．２．２桩体填料夯安　成孔后分层在孔内投入灰　土，用夯实机械把填料夯实，采用人工投料，投料夯　实一层控制为两锤三击．　其工艺流程为：桩机定位一一打入桩管～一拔出　桩管一成孔一一分层填料一一分层夯实一一成桩．　２．３施工中出现的一些质量控制问题　２．３．１打桩地面隆起在施工过程中，各单位工程　地面都出现了不同程度的隆起．主要原园是打桩顺　序不正确所造成．正确的打桩顺序应该是尽量采用　封闭式，即从外圈向内圈施工；桩机宜采用前进式，　即剐打完的桩处于桩机下方，以桩机重量增加覆盖　压力，减少地面隆起量．　２．３．２塌孔个别桩孔在成　Ｌ后，出现塌孔现象．楼一一　蛇勰　”∞鳃踮鹋　　主要原园是桩管闭口端设置的排气口不畅所致．桩　管底部要有良好的排气通道，否则在拔管时，孔内产　生真空负压力，导致塌孔、楼一　：。　阱ｓ５　２．３．３填料最优台水量控制不当　主要原园是现场灰　楼儿　强拍　鲫　土填料浸水不均匀，达不到最优含水量（　＝１８、１）的　控制要求，造成桩体填料压实系数低于设计要求．楼一　∞船培幢帅阳阳　　３　３灰土挤密桩处理效果检测试验　楼　让　拍拈　＂∞　８　为确保工程质量．在工程施工过程中对各单位　楼　如＂∞盯　锶　工程灰土挤密桩施工效果进行了抽样检测试验、试　｝＿　验的主要目的是：检验经过灰土桩挤密后，处理深度　楼缸∞　醯∞硒　范围内的地基土湿陷性消除情况；桩的密实度和桩　问土的挤密效果．　检测试验采用轻型动力触探、静荷载试验原位　测试和挖探井分层取样，测定桩体灰土填料和桩间　土的干密度、湿陷性等指标、　３．１轻型动力触探试验检测桩体密实度　轻型动力触探试验是针对灰土挤密桩的夯填质　量进行的检测试验．这是一种既简单又实用的方法，　试验要求在灰土挤密桩成桩２４　ｈ之内进行、首先，要　做桩体夯填试验，分层取样测定桩体灰土填料的干密　度和每层轻型动力触探的锤击数．求出触探锤击数　Ｎ　与填料压实系数＾　之间的关系曲线、其次．进行　对比试验，得出桩体密实度下限锤击数为肌。＝７５（即　锤击数大于７５击），对应桩体的压实系数＾　：０、９５．为　程技术　第１期　桩体密实度质量合格，达到设计要求．　表１列举了几个单位工程住宅楼的轻型动力触　探试验数据统计平均值；试验数据判定结果如表２　所示　．　表１轻型动力触探平均锤击数Ⅳ　统计表　／击　检测深度　０　Ｏ～Ｏ　３　Ｏ　３一Ｏ　６　０　６～０　９　０　９一ｌ　２　１　２～１　５　１　５～１　８　１　８—２　１　２　ｌ一２　４　２．４～２　７　１：　：　丝　鲤　型　塑　表２轻型动力触探平均锤击数Ⅳ．．试验判定结果统计表　以上抽样检测的几个单位工程住宅楼桩体轻型　动力触探平均锤击数』ｖ　的结果说明，桩体的夯填　密实度质量控制的比较好，桩体压实系数＾　基本达　到设计要求、但是．除了２２。楼外．其他单位工程都　或多或少地存在桩体填料不密实的问题，尤其是在　２、１　ｍ深度以下，问题比较突出、经过分析，问题存在　的主要原园是现场灰土填料浸水不均匀，达不到最　优含水量（　．＝１　８．１）的控制要求．　３．２开挖探井分层取样检测桩体和桩间土的干密　度、湿陷性等指标　对灰土挤密桩的夯填质量和桩间土挤密效果的进　一步检测，是对已完成地基处理的单位工程进行抽样　开挖探井，分层取样检测桩体和桩间土的干密度、湿陷　性等指标、依照湿陷性黄土地区建筑勘察规范确定　：　（１）检测桩体的压实系数＾　，判定桩体夯填密　实度质量、　（２）检测桩间土的最小挤密系数　一，判定桩间　土的挤密效果、　（３）检测桩问土的湿陷系数，判定桩间土的湿陷　性是否消除、　开挖探井中包含灰土桩３根，开挖从基底平面　开始，对桩体和桩问土每隔１、０　ｍ分别取原状试样　一次，测定桩身填料和桩问土的物理性质指标，其统　计结果如表３，表４所示、表５把处理前后桩问土的　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　张建军：灰土挤密桩处理固原铁路住宅小区湿陷性黄土地基效果分析　９ｌ　物理力学指标做了对比　。　．　表３桩体压实系数指标统计　４　结语　通过三种检钡４方法的综台分析，可以得出以下结论　表６复台地基载荷试验结果表　表４桩间土挤密效果指标统计　（１）用灰土挤密桩处理固原铁路住宅小区湿陷　性黄土地基的方法是可行的，达到了消除湿陷性，提　重　些墨些堡堕星堡　圭塑堡　兰塑堡堕些竺　物理力学指标　（岩性）　处理前　处理后　（黄土状粉土）（黄土状粉土）　高承载力的目的．　（２）经过灰土挤密桩处理后的地基土的物理力　学性质得到很大改善．由于土体被挤密，土的孔隙比　明显降低很多，密实度提高到中密以上，土的压缩性　由高压缩性，降为中低压缩性．　（３）桩体填料不密实的问题，尤其在２．１　ｍ深度　从以上开挖探井检测桩体和桩间土的物理力学　指标试验统计资料表明：　（１）桩体填料压实系数　和桩问土的最小挤密　系数　已达到设计要求，也满足了湿陷性黄土地　以下问题比较突出．经过分析，主要原因是现场灰土　填料浸水不均匀，达不到最优含水量（　＝１８．１）的　控制要求，经过进一步的质量管理，再次抽检全部台　格，达到了施工质量验收标准．　区建筑规范要求．　（２）地基土的湿陷性已基本消除，其他力学指标　也明显提高．　３。３复合地基静载荷试验　在现场采用复台地基静载荷试验的目的是检验　灰土挤密桩处理地基的承载力是否满足设计要求．　在基础底平面试坑中，采用２．０　的圆形钢制承压　（４）打桩地面隆起问题，分析主要原因是打桩顺　序不正确所造成．经过纠正，得到很大改善．　（５）塌孔问题，主要原因是桩管闭口端设置的排　气口不畅所致．经过整改，再没有发生此类现象．　参考文献：　［１］　罗字生ＧＢ５００２５－－２００１《湿陷性黄土地区建筑规范》简　板，承压板下面压３根桩．加荷反力采用土袋堆载、千斤　顶逐级加载荷，用百分表观测每级载荷作用下的沉降量．　根据载荷和沉降关系的曲线，确定复台地基的承载力．　在场区几个有代表性的单位工程住宅楼处理后的地　基上，选定了３个载荷试验点进行试验，承载力基本值按　相对变形ｓｔｄ：０．０呕（ｓ＝１２．８）所对应的荷载确定（表６）．　经检测试验判定其复合地基承载力标准值为　２００　ｋＰａ，达到了设计要求．　舟［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００１　［２］　皿尔Ｆｃ．工程地质与岩土工程　Ｍ］北京：中国建筑工　业出版社．１９９０　［３：　宁夏地震工程研究院固原铁硌住宅一１－区地质勘察报　告［Ｒ］宁夏地震工程研究院，１９９６　［４］　宁夏建筑科学研究院．固原轶硌住宅小区地基处理检　测报告：Ｒ］宁夏建筑科学研究院，ｌ９９６．　［５］ＧＢ５００２５－－２００１湿陷性黄土地区建筑规范［ｓ　北京：中　国建筑工业出版社，２００１．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｕｓｉｎｇ　ｌｉｍｅ—ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｐｉｌｅ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ　ｌｏｓｓ—ｓｏｆｔ　ｉｎ　Ｇｕｙｕａｎ　ｒａｉｌｒｏａｄ　ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ　ｑｕａｒｔｅｒｓ　ＺＨＡＮＧｆｉａｎ－ｊｕｎ　（ｈ＇ｉｎｇｘｉａ　Ｒｅａｌ　Ｅｓｔａｔｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｉｍｉｅｔｄ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ　７５００２１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴＨｅ　ｐａｐｅｒ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｕｓｉｎｇ　ｌｉｍｅ—ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｐｉｌｅ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｃｏｌ—　ｌａｐｓｌｂｌｅ　ｌｏｓｓ．ｓｏｉｌ　ｉｎ　Ｇｕｙｕａｎ　ｒａｉｌｒｏａｄ　ｌｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ　ｑｕａｔｌｅｒｓ．Ｑｕａｌｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｎｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐ　ｒｏｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｐｕｔ　ｏｒｆｗａｒｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｌｍｅ・ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒ－ｃｏｌｌａｐｓｉｄｌｅ　ｌｏｓｓ－ｓｏｉｌ；ｓｍｕｎｄ　ｔｒｅａｔｎｅｎｔ　（责任编辑、校对王岳昭）