宁夏回族自治区水利水电工程局 宁夏 750004
摘要：湿陷性黄土属于特殊土，它广泛分布在我国东北、西北等地区，土质较均匀、结构疏松，在施工过程中若不注重该类土质的地基处理工作，容易导致地基湿陷、引发附加沉降。素土挤密桩施工技术在湿陷性黄土中的应用，能够有效避免地基沉降，对工程施工奠定了坚实的基础。基于此，文章主要对湿陷性黄土进行了分析，并对素土挤密桩施工技术进行了研究。
关键词：湿陷性黄土；素土挤密桩施工技术；应用
引言
现如今，随着城市现代化建设的飞速发展，高层建筑愈来愈多。建筑高度的提高给湿陷性黄土地区建设工作的开展提出了新要求。由于不同地区堆积环境、地理位置、地质和气候条件的不同，其厚度和工程特性都有明显的差异。受湿陷性黄土土质结构的影响，采用合理的地基基础处理方法，保证湿陷性黄土区域工程地基的稳固性，是提高建筑工程质量的重要措施。
1湿陷性黄土及素土挤密桩技术概述
1.1湿陷性黄土区域定义
从建筑学角度来讲，湿陷性黄土是指在覆盖土层后，在重力系附加应力的作用下，土层结构在浸水后发生破坏，从而产生明显的变形，这样的土层被称为湿陷性土层。根据其作用力，可以将其分为自重湿陷性黄土区域与非自重湿陷性黄土区域。湿陷性黄土区域从其内涵上看，是指以简单的地基处理着手施工，其完工后的建筑，可能会随着浸水与时间的延长，从而导致工程的出现整体塌陷，严重影响工程的质量。
1.2素土挤密桩技术原理
素土挤密桩技术，主要是指在处理湿陷黄土地基时，利用桩机沉管成孔，通过冲击振动夯实和横向挤压作用，使桩孔内的土质被强制挤向桩孔周围的土体中，再在桩孔分层回填并夯实素粘土，形成密实而强度较高的桩体。同时，通过被夯实土体径向扩张，使桩间土进一步被挤密，使桩体和桩间土紧密胶合成复合地基，致使土的孔隙变小，密实度增大，压缩性降低，力学性质得到改善，同时素土桩体也被夯击得更加密实，从而提高整个地基承载力和稳定性。
2素土挤密桩施工技术在湿陷性黄土区域中的应用
2.1素土挤密桩施工工艺
在素土挤密桩施工过程中，施工流程大致如下图所示：
图1 素土挤密桩工艺流程
第一，施工前先确定将施工范围内的土方挖至素土桩的设计顶标高，并用平地机整平并洒水碾压。
第二，在路基边桩、路堤坡脚桩、中桩、断面桩的具体位置，依据规定在距路中心一定的距离、易于保护位置处设置路线控制桩。
第三，对沿线原状土进行各种土工试验。每段分层取原状土进行试验检测，检测原状土的天然含水率、塑性指数、土的比重、击实标准、湿陷系数。
第四，施工顺序，隔排隔行、间隔1-2孔跳打，成孔后检验合格立即回填，以防止邻孔间互相挤压造成相邻孔缩孔或振动坍塌。待成孔后，采用履带式打桩机反复冲击土层成孔，桩的倾斜度不超过1.5%。素土桩施工顺序为先内排后外排，同排内间距1-2孔进行，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或塌孔。
第五，桩孔完成后，立即检查孔位、垂直度、桩径和深度，保证桩孔中心点的偏差不超过设计值的5%且不大于5cm，桩孔垂直度偏差小于1.5%。然后对素土回填进行夯实，以确保地基土密实，成桩后对桩头用振动压路机碾压密实。
2.2素土挤密桩施工技术需要注意的问题
在素土挤密桩施工过程中，为了保证施工技术水平，技术人员应注重以下几点问题：
首先，针对不同地区不同特性的湿陷性黄土区域，其素土挤密桩桩点的选择可以用三角法进行确定，如，以桩孔直径为400mm，桩心距950mm，排桩间距823mm，有效桩长为20m的工程为例，其正三角形布置图如下所示：
图2 素土挤密桩桩点的正三角形布置图
成孔采用“隔行、隔排、跳打”的方法，图中1、2、3、4分别代表第一、二、三、四遍成孔。第一遍成孔锤击次数为80击左右；第二遍成孔锤击次数为95击左右；第三遍锤击次数为125击左右；第四遍锤击次数为300击左右，在成孔20m深度后回落土达到3.0～3.5m，进行二次冲孔，提管高度为10～12m，冲孔后回填土为1.5～2.0m。在成孔或拔管的过程中，桩孔击周边土易缩颈和隆起，挤密效果差，待施工结束后，将表层挤松的500mm厚挖除再分层碾压、夯实。
其次，施工过程质量保证。施工过程中保证成孔机械就位平稳，不发生移动和倾斜，并详细记录成孔时间、沉孔问题、解决办法等；并按照规范和设计要求现场抽检土的含水率和桩体压实系数；若成孔机械沉入过慢，可能由于土的含水率偏低或有石块，可进行定量浸水，然后继续沉入，如石块过大无法取出时，应采取措施更改沉孔方法；成孔后要及时进行检查，观察孔径和深度是否超过允许偏差，并应及时回填。
再次，在雨季施工过程中，技术人员要做好防雨准备工作。如，采用遮盖的方式进行防雨，用篷布、塑料布覆盖黄土防止雨淋；明确土料制备计划；收集气象信息为工程防雨做准备；施工单位在工地堆料场应设有排水沟，保证备料不受水淹；受雨浸的夯填料要及时进行含水量测定，含水量超过最佳含水量的3%时进行晾晒。
3消除湿陷性黄土缺陷的方法
通过对湿陷性黄土的研究可以发现，该区域内的黄土层密实性较差，吸水性相对较强，要解决湿陷性黄土问题，就必须要提升黄土的密实性，降低其吸水性。而吸水性是黄土的基础性属性，这是无法从根本上解决湿陷问题的，因此，为了解决黄土湿陷施工人员就应该从加密、加固两个方面着手：
第一，利用带立架的履带式打桩机，以柴油锤锤击沉管，将带有通气桩尖的钢制桩管沉入土中，使之达到对应的深度后，便可拔出管桩，从而使得桩孔形成。在成孔的过程中，桩孔周围的土层将会受到挤压，这就使得桩孔之间的土层得到加密。如此反复，便可使得黄土层的密实性提高。
第二，桩体需要以石灰和土以2：8的比例混合而成，并且逐层进行夯实与回填，从而使得桩体的稳固性加强。尤其是以此类原料所制成的桩体，其具有较强的吸附性，能够在土壤的表层凝结成团状，从而改善土壤的力学性能。一旦水分进入后，其还能与水中的胶质二氧化硅产生反应，从而生成对应的硅酸钙水化物，使得土壤颗粒互相缠绕，达到加固的作用。
结束语
综上所述，在湿陷性黄土区域内施工过程中，利用素土挤密桩施工技术能够有效提高黄土的密实性，从而为工程建设工作的开展奠定坚实的基础。相信在技术人员的不断努力下，湿陷性黄土区域内的工程建设水平会越来越高。
参考文献：
[1]邓长江.湿陷性黄土区域素土挤密桩施工技术[J].建筑技术开发，2017，44（17）：46-47.
论文作者:马洪贵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
标签：黄土论文; 土层论文; 密实论文; 地基论文; 夯实论文; 过程中论文; 施工技术论文; 《基层建设》2018年第2期论文;