浅谈《沉管法灰土挤密桩施工中对地基土进行人工增湿》的几点做法
2015-07-09
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核心提示：灰土挤密桩地基是由桩间土和夯填的桩体组成的人工复合地基，适用于处理地下水位以上，深5～15米的湿陷性黄土或人工填土（素填土和杂填土）地基。而本文主要从“沉管法”灰土挤密桩的设计、施工方面进行阐述。当采用“沉管法”灰土挤密桩进行湿陷性黄土地基处理时，应全面具体考虑每一处的实际情况、土质的自然含水率、最大干密度以及自然含水率状态下的最大压实系是否满足工程设计要求。
一、工程概况
由甘肃五建集团承建的庆阳市宁县马坪新区廉租楼小区1#住宅楼工程，为框架、剪力墙结构，地下一层，层高4.5m，为小汽车库，地上十二层，一层为商铺，其余为住宅楼，总高40.5m，长128.9m，宽35.60m。
二、工程地质概况
该工程位于宁县县城西边土地开发整理的马坪新区内，将原丘陵、坡地、沟壑进行挖填整平，地基处于原貌山梁之上。该建筑场地属自重湿陷性黄土地基，湿陷等级综合评定为Ⅱ级，湿陷程度中等，湿陷性土层下限最大深度为20.25m；地基处理方式为，先进行基坑开挖至-6.50m时，采用沉管法灰土挤密桩处理地基，桩径为400㎜，桩间距为800㎜，桩长为7.0m，灰土比例3﹕7，压实系数不小于0.97，桩间土压实系数不小于0.93.
三、施工过程
于2010年12月开始施工，施工所用机械为柴油打桩机，机锤重3.2t。当桩管沉入至4.0m时，锤击数已达100余次，且无法继续打入，桩管无法正常拔出，经比对《岩土工程勘察报告》《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002（J200-2002）14.2桩间距宜为桩孔径的2.0～2.5倍，桩间距估算公式：
四、分析、计算、对地基进行人工增湿
地勘报告中，探孔T1、T3、T5、T6、T7、T9在地基土层处理深度4.5～12.5m范围内平均含水率μ分别为：5.96、12.78、10.62、9.82、7.14、7.4，根据JGJ79-200214.3.3规定，成孔时，地基工宜接近最优（或塑限）含水量，当土的含水率低于12%时，宜对处理范围内的土层进行增湿，加水量计算公式为：
Q—计算加水量（m？）。
？—拟加固工的总体积（m？）。
—地基处理前土的平均干密度t/m3。
op—土的最优含水量（%）。
—地基处理前土的平均含水率（%）。
K—损耗系数，可取1.05～1.10。
根据现场布好三组桩位，用Φ20铁钎打入深度30㎝左右的孔，灌入细石灰，做为桩孔的定位点，然后在每个桩位的周围均匀设置渗水孔，用8～10㎝的洛阳铲打渗水孔，孔深最好与地基土处理层深度相同，但由于人工打孔，受到限制，水孔深度为6.50m，比处理土层浅50㎝，打渗水孔时，根据每组渗水面积，按渗水孔每米深度内测其含水率，计算求得地基土的平均含水率。
打完渗水孔后，用5～8㎜豆石填充渗水孔，以保证渗水孔良好的渗透性，渗水时防止其塌孔，在其表面均匀的铺一层5㎝厚的豆石防止灌水时土层起泥，并且围成小畦，不致于水全部流向洼处.
桩位，渗水孔简图如下1所示：
根据现场测得每组试桩处土壤含水率的平均值分别为：
根据土壤击实试验测得土的最优含水率op=17.85%
根据现场测得加固工的体积：
？=（3×4×0.866+2×6×0.866）×7.0=145.46m？
根据加水公式计算得到三组试桩处的加水量分别：
Q1=145.46×1.43×（17.85%-13.73%）×1.05=9.00（t）
Q2=145.46×1.43×（17.85%-12.45%）×1.05=11.80（t）
Q3=145.46×1.43×（17.85%-10.35%）×1.05=16.38（t）
加水时，在在自来水管端头临时安装水表一个，用于记录加水量，根据每组处加水量的多少及其渗水情况，分数次间隔一到半天，加入计算所得的水量，加水时要注意水量不要太大，防止满溢，要随时跟踪观察，有个别渗水孔渗水太大时要适当的予以填堵，防止渗水不匀，沉管时会出现缩径塌孔现象。
图1
五、沉管、检测
渗水完成4～6天后，可进行沉管法灰土挤密桩的施工，本次共做三组试桩，一组由于地基异常未做加载试验，庆阳华达建设工程质量检测公司对本次试验进行取样检测、承载力测试，两组均能达到设计要求，地基承载力均不小于250kpa。
六、结束语：
本次地基人工增湿由我负责做了一次技术性的试验，做法是成功的，但由于该工程地基土含水率大面积偏小，要全面进行人工增湿，工期长。根据各方比较、经济分析将数据反馈至设计院，要求地基处理方法予以变更。本次试验方法为以后小面积“沉管法”灰土挤密桩地基土人工增湿的施工积累了经验，掌握了一定的资料。
参考文献：
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002（J200-2002）
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