摘要：随着高速公路建设技术的迅速发展，桩基已经被大范围地应用在湿陷性黄土的沉降施工过程中。使用灰土挤密桩法进行处理的地基，承载能力更强、操作过程较方便，所使用的器材也很简单，处理的深度可以覆盖地下5～15 m，大大降低黄土湿陷性。与其他的处理工艺相比，这一处理措施有着明显的优势。复合地基指的是挤密土与灰土桩相结合的产物，二者的相互结合，能够大大提高地基的强度，有效避免地基变形现象的出现，大大提高地基的各方面性能。文章中着重分析了灰土桩挤密法下湿陷性黄土地段高速公路地基在施工过程中涉及到的质量控制相关的技术, 希望对相关研究人员有所帮助。
关键词：湿陷性黄土地段；高速公路；地基；质量控制
1工程的性质
1.1物理性质
1）黄土颗粒不一，颗粒成分也存在一定的差异。2）孔隙比的范围在0.85～1.24。3）通常状况下，饱和度的范围是15%～77%，当外部的环境湿度较高时, 饱和度大约维持在45±5%。相对而言，略湿和湿土的黄土湿陷性相对较小。4）土壤中的天然含水率，将会影响土壤的承载力和湿陷性，含水量越低，湿陷性越高，相应的土壤承载力也就越高。
1.2 力学性质
1）抗剪强度。抗剪强度由两个指标决定: (1) 土壤中的水含量； (2) 土壤的密度。一般情况下，土壤中的水含量越低，土壤密度就越高。当黄土塑性极限含水率大于黄土自然含水率时，黄土抗剪强度会随水分的变化而变化，土壤含水量越大，相反的土壤凝聚力就随之下降。2）压缩性。致使地基压缩变形的主要因素是外部载荷。通常情况下，我国的黄土压缩性为0.1～1.0 MPa，影响黄土压缩性的两个关键因素是地质时间和土壤自然含水量。
2灰土桩挤密法的相关技术
2.1前期的准备工作
在地基施工之前，一定要先完成开挖工作，石灰土桩顶标高挖出后，再做好“三通一平”相关工作。测量桩位、轴线，根据地基的具体状况，切实做好勘察工作，仔细阅读地质勘察报告、熟悉施工图，结合两份资料，制订详细地基施工计划，健全施工过程中的安全保护制度，统一设计、编排控制桩号，同时进行放样，标记桩位时标志要明显。
2.2测量放样、布置桩位
在地基施工之前，做好地表清理、土方开挖等工作，土方一直挖到灰土桩设计的顶部标高。根据设计图纸，明确路基边桩、中桩的具体位置。布桩的时候，深度要在30～40 cm，直径2.5 cm，用白灰标记桩号。
2.3成孔
成孔是灰土桩施工的第一步，成孔质量关系到灰土桩以及灰土桩复合地基的承载能力，根据成孔方法，将成孔分为排土成孔和挤土成孔两种。前者施工的具体方法有两种:一种为人工成孔，另一种为长螺旋钻孔；后者施工的具体方法有振动、冲击成孔、锤击三种。
2.4夯实成桩
施工用到的设备主要是夯实夯锤，一般情况下，使用的是100～300 kg的夯锤，夯锤最大直径要比桩孔直径小10～15 cm，所以在选择夯锤时，应优先选用尖锥椎体或是抛物面型，夯锤上段要选择弧形的。
2.5质量控制标准
2.5.1材料控制相关标准
土壤搅拌前，要先测其实际的含水量，当范围在最佳含水量的±3%时，视为一批次，当土壤体积<5000 m3时，或是土质发生变化时，视为一个批次。生石灰的最大直径应低于50 mm，含石量低于5%，石灰中活性CaO、MgO的总含量要≥55%。来自同一个制造商的石灰，按200 t/批计算，<200 t时，按一批计算。
2.5.2混合料控制方案
在物料混合的时候，一定要控制好石灰土的含水量以及具体的用量，确保均匀混合，应至少进行3次人工搅拌，用机械搅拌时，不得低于3 min。达不到相关要求时，要及时进行调整。
2.5.3桩径、桩长控制方案
在实际施工之前, 一定要仔细检查沉管的直径，沉管直径要比设计值大5～10 cm，施工前，量好长度，同时做好标记。施工时要测量孔深，在施工完毕后，建议使用钻芯测量桩长。
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2.5.4科学控制好灰土挤密桩数量
施工前，一定要按图纸进行现场布置，施工时特别注意检查工地的实际状况，施工完成后，用平地机去除表层浮土，统计灰土挤密桩数量。
3湿陷性黄土地基的设计处治心得
3.1技术方面
3.1.1黄土湿陷性原因
致使黄土地基特别容易湿陷的原因主要有: (1) 土壤自身的原因； (2) 外界环境中水的原因。做好防水工作可以很好地防止湿陷性黄土地基产生湿陷现象，因此，我们一定要特别注意完善防水、排水体系，避免地基被水浸湿，防止黄土地基受湿陷性破坏，这一方法成本低，效果好。
3.1.2湿陷性黄土地基处理
地基在做好防水的前提下，科学进行地基处理也很重要。一般情况下，在完善了地基的排水、防水等体系之后，再使用地基表层处理方法，降低地基下端的浸湿率，这一方法易操作、成本低。当地基发生沉降，满足不了桥涵、防护结构等部位的强度要求时，就必须要进行地基处理。
3.1.3特殊情况下的湿陷性黄土地基处理
当必须在湿陷性黄土地基上建设防护结构、桥涵时，一般性的地基加固方法难以满足强度的要求，这时必须要使用结构措施。
3.2处理厚度的确定
3.2.1一般性路基的地基
一般情况下，高速公路建设时，均会参照相关要求完善排水系统，该系统的科学完善，可极大地降低地基浸湿率，切实提升地基变形能力。因此，在处置一般性高速公路的路基时，主要的工作目标是提高地基的承载力，保证完工后，路基变形压缩能力可满足工程需求，进而在这一前提下，在地基的浅层或是表层，使用整片处理技术，加固地基的浅层或是表层的土体，切实提高路基的承载力。
3.2.2桥涵构造物地基
当桥涵构造物在沟谷底时，可提高黄土地基湿陷性，对于路基承载力而言，桥涵构造物的要求是很高的。另外，桥涵构造物对压缩变形、湿陷变形的适应性非常差，因此，科学控制上述三要素，意义都非常重要。
3.3工程应用
3.3.1工程概况
某高速公路，周边都是黄土层，土壤以灰色原始黄土为主，土层厚，节理垂直，湿陷层厚度为5～10m。
3.3.2用灰土挤密桩法进行桩体试验
用履带式石灰土桩机钻孔，孔直径为40 cm、深度为4 m，桩锤重量1 500 kg，回填、夯实均用手动，夯实用140 kg的捣固杆机、1.5 t的重夯机。一并使用可移动拌和机、石灰粉碎消化机，使用不同夯实工具，根据不同的回填厚度，获取更准确的数据；将夹杆夯实机的回填厚度保持在10 cm左右，分别夯实6次、5次以获得更加准确的试验数据；重锤夯机控制在1 m上下，进行5次夯实，获取相应的试验数据。如干密度最大值为1.68 g/cm3、灰土含水率最佳值为18%、在石灰中，CaO+MgO的总含量不低于55%。根据这些试验数据，无论用夹杆夯夯实，还是用重锤夯实，压实度都≥90%。结果表明:重锤夯实效果相对好一些，但是灰土用量及桩的直径增加了，进而致使总成本有所升高。
4总结
近年来，我国高速公路的建设数量和规模都在不断增加，黄土地区的路基处理不到位，易出现地基不牢固、公路质量下降等现象。笔者希望通过此次研究,可以帮助到黄土地区的高速公路建设工作，切实提升高速公路施工的整体质量。
参考文献
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论文作者:安华兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/8
标签：地基论文; 黄土论文; 灰土论文; 土壤论文; 夯实论文; 路基论文; 桥涵论文; 《基层建设》2019年第22期论文;