淺析公路工程中土樁擠密施工技術控制

許俊明+安文舉

摘 要：作為一種新的軟土地基的處理方法，軟基振動沉管擠密碎石樁的運用能夠使粉土和砂土地基實施加固，能夠將地基的承載力增加，減少沉降量，避免出現地震液化，同時也可在對軟弱粘性土的整體穩定性的增加中得到運用。

關鍵詞：公路工程；土樁擠密施工

1 土樁擠密法

土樁擠密法（soilcompactionpile），按預定平面位置，采用沉管、沖擊或爆破等方法成孔，然后在孔中填以素土（粘性土）或灰土，分層搗實，形成土樁。土樁與擠密后的樁間土組成復合地基，共同承受基礎所傳遞的荷載。此法常用于處理濕陷性黃土地基、雜填土地基和填土地基，處理深度一般為5～10米，自50年代開始，最大處理深度可達15米以上。處理后的地基承載力一般提高50～100%。土樁（包括灰土樁）擠密地基的樁徑、樁距和孔深通過試驗求得。樁孔直徑一般為30～50厘米，樁距（樁孔的中心距離S）約為樁孔直徑的2～3倍。擠密樁法與其它地基處理方法比較，有如下主要特征：

1、灰土、素土等擠密樁法是橫向擠密，但可同樣達到所要求加密處理后的最大干密度的指標；

2、與土墊層相比，無需開挖回填，因而節約了開挖和回填土方的工作量。比換填法縮短工期約一半，

3、由于不受開挖和回填的限制，一般處理深度可達12～20m；

4、由于填入樁孔的材料均屬就地取材，因而比其它處理濕陷性黃土和人工填土的方法造價為低，取得很好的效益。

灰土、素土等擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理地基的深度為5～20m。當以消除地基土的濕陷性為主要目的時，宜選用素土擠密樁法。當以提高地基土的承載力或增強其水穩性為主要目的時，宜選用灰土擠密樁法。當地基土的含水量大于24%、飽和度大于65%時，不宜選用灰土擠密樁法或素土擠密樁法。

2 公路工程土樁擠密施工材料準備

1、素土

在土樁施工中運用的素土材料主要是粉質粘土，在實際應用之前，應采用篩子進行過篩處理，控制篩子的篩孔大小，使其小于2cm。其次，在選擇素土時，應對素土原材料內含有的有機質含量應達到5%以下，禁止在素土中對膨脹土、凍土或其他土質進行摻入。當然，允許素土內有碎石存在，進碎石的粒徑控制在小于5cm，對于超過5cm的碎石可進行剔除。

2、灰土

土樁施工中，運用的灰土原材料是塑性指數超過4的及粒性粉土，在選擇灰土材料時，應禁止里邊有松軟性雜志摻入，嚴格對灰土的顆粒粒徑進行控制，使其達到小于1.5cm。另外，在拌和灰土時，可對小于50mm粒徑大小的生石灰進行運用，使其作為石灰摻料。此時，應注意的是，應嚴格對生石灰的摻入量進行控制，盡可能將生石灰的含量控制在小于5%，避免由于較大生石灰粒徑造成含量過大問題出現，從而對土樁的密實度造成影響，在施工過程中，結合生石灰和水容易出現反應，當軟化后會出現膏狀，從而無法將其作用得到充分發揮。

3、二灰土

土樁擠密施工技術應用中，為了進一步加強地基的密實效果，都會在原材料中加入一些二灰土，利用二灰土中含有的粉煤灰來增強施工效果。但二灰土中的粉煤灰必須要曬干后才能加以使用，且使用時還必須按照一定的體積比與原材料中摻加進的生石灰拌和均勻。

3 公路工程土樁擠密施工技術控制分析

1、成孔擠密

（1）沖擊法

沖擊法成孔主要是利用定型或簡易沖擊機來進行，施工工藝是將錘頭升高到一定高度后，再任其自由下落，這樣就會對土層造成嚴重的沖擊，重復這樣的操作，直至成孔結束，通過這種方式得到的孔，孔深通常超過20米，孔徑范圍為500到600米。為了保證孔的質量，需要做到下面幾點：

第一要根據現場土質狀況與孔徑設計直徑來選擇適合的機型來進行施工，為避免錘頭入土位置錯誤或在沖擊過程中造成孔損壞，需要裝設鋼管導向器在鉆機上。第二不能再開孔前，將錘提的過高，要控制在較低的位置，并且沖擊次數要頻繁，當錘頭完全進入土后，則轉換成正常的沖程錘擊，這時候仍然不允許過多的使用高沖程。第三為了方便觀測沖孔的深度，從而對其進行控制，必須要在鋼絲繩上設置長度標志。

（2）沉管法

沉管法成孔的主要器具是振動或錘擊樁機，打入土層的樁管所帶有的樁尖是由精鋼特制而成的，樁管入土深度是設計深度，一般為到8米，樁管的拔出操作必須要緩慢進行，拔出后即成孔。為了保證成孔的質量，選擇操作設備時，對于打樁機，要求其性能必須要和樁管直徑、長度、質量和地基土質條件相適應；對于錘擊樁機，應選取錘重超過樁管重量兩倍的。為了保證樁管準確的落入樁孔中，需要采用平穩就位樁機來協助操作。在整個沉管過程中，都要注意控制操作的速度和力度，要做到輕擊慢沉，一旦樁管穩定，就要及時將其拔出，拔出過程中，要注意不要破壞孔口。另外，成孔后，如果樁孔出現嚴重的縮項及回淤情況，需要及時填入干砂，并再重復一次沉管成孔。

（3）爆擴法成孔方式

爆擴法成孔方式主要包括藥眼施工法和藥管施工法兩種。其中，再低藥眼施工法進行選用時，施工方式主要是在土層中對直徑為1～30mm的鋼纖進行打入，然后拔出鋼纖，即產生藥眼，將炸藥和1～2個雷管向藥眼內填入，進行引爆，隨即出現樁孔。需要控制的質量關鍵是確保炸藥與國家生產的產品相滿足，并把握好炸藥的用量。在對藥管施工法進行選用時，與較大含水量的土層較為適用。采用洛陽鏟或扁頭鏟是時候挖掘，在土中形成空洞，使其直徑控制在60～80mm，并使其深度滿足樁孔設計值，向孔洞內對直徑為12～30mm的炸藥管和1～2枚電雷管放入，當安裝完成之后即可引爆，從而產生樁孔。需對質量實施控制，使其與藥眼施工法相符，即屬于國家生產的炸藥和用量。

2、填料夯實

必須經過回填試驗，確定合理的填料數量和夯擊數后，才能進行回填夯實施工。常見的樁孔填料夯實機是電動卷揚機提升式夯實機，它的錘重可達450kg，所以具有夯機能量大，夯實效果好的特點。此外還有偏心輪夾桿式夯實機，它的夯錘重達100～150kg，具有6～8m長的夯錘鋼管，其管徑是60～80mm。它的特點是鋼管與夯錘被焊成一個整體，一雙同步向偏心輪將鋼管夾在中間，進行夯實填料。質量控制需要注意的事項有以下幾點。首先，保證錘重不小于100kg，錘的最大直徑要比樁孔的直徑小100～160mm。其次，在夯錘機就位時必須確保其平衡，而且夯錘一定要對準樁孔。此外，需要將樁孔內雜物和積水清理干凈。

4 結束語

綜上所述，目前在公路工程中所使用的軟土地基處理方法種類繁多，而對于其中位于地下水位上方的濕陷性黃土、雜填土和新近積黃土最有效的處理方法就是土樁擠密施工技術。擠密法是深層密實法的一個分支，標志著當代地基處理方法取得的重大進展。其不僅可以對軟土地基進行加固壓實，還可以提高公路施工的質量。因此，在我國公路工程中得到了廣泛的應用。

參考文獻

[1]趙雋華，李偉.公路工程中土樁擠密施工技術[J].黑龍江交通科技.2016（08）

[2]包凱，劉昆明.淺析公路工程中土樁擠密施工技術[J].科技創業家.2013（23）

[3]王義堂.淺析土樁擠密施工技術在公路工程中的應用[J].中國新技術新產品.2012（18）

[4]王貴斌.公路工程中土樁擠密施工技術[J].交通世界（建養.機械）.2011（Z1）

[5]葉偉.淺析公路工程中土樁擠密施工技術[J].黑龍江科技信息.2011（22）