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素土挤密桩在岩土工程地基处理中的应用研究
摘要:素土挤密桩作为常用的地基加固手段,主要能够消除湿陷性,确保地基整体性能,可以满足施工要求。相比常规的处理模式,此方法具有造价低、施工周期短等优势,目前技术发展趋于成熟。在实际施工过程中,应做好全面勘察工作,根据具体情况优化方案,严格把控放线、成孔、回填夯实等技术要点,并做好人员、技术以及现场管理工作,确保各项操作有序进行,避免质量问题发生。
关键词:素土挤密桩;岩土工程;地基处理
引言
素土挤密桩施工技术的应用提高了地基的承载力,相比于其他方法更节约工期和成本,大大降低了后期的维护费用,创造了较好的经济效益及社会效益,提高了企业的知名度和社会影响力,获得了建设单位和质检部门的一致好评。该工艺在地基处理时具有施工简便、速度快、效果好、造价低等诸多优点,具有广泛的应用价值及推广前景。
1素土挤密桩概述
在岩土工程地基处理中,素土挤密桩是比较常用的方法,主要是通过相应的成孔设备进行冲击、沉管等,从而形成一定挤压力,促使目标区域内的土挤密,进一步生成桩孔,再将素土填入、夯实,最终形成挤密桩。通过不断挤压使土体质地变得非常密实,同时在桩孔内部填入带有黏性的素土,进行分层次振捣压实,直至达到设计标准和要求,使地基承载力、稳定性得到显著提升。素土挤密桩能够降低土层渗透性、湿陷性,获得一定水稳性、承载力,如果岩土工程地基处理以消除湿陷性为主要目的,应将此方法作为首选,但该方法不适用于地下水位以下的水层。作为柔性桩,素土挤密桩能够推动区域内的土向四周各个方向移动,不需要进行大范围的开挖作业,相关材料可以就地取材,具有施工方便、成本投入低、效率高、操作简单等优势。成桩后,施工单位需要注意及时做好抽样检验,明确地基处理质量,严格把控施工流程的规范性,重点检查土层干密度,并计算出挤密系数、压实系数等数据,如果是重要工程,还要重点检查湿陷性、压缩性,常用的检查方法包括荷载试验、环刀取样等。
2施工工艺流程
施工准备—第一次场地平整—原土含水率检测—土埂围护施工—增湿注水—检测含水率一第二次场地平整―测量放样—挤密桩成孔—填料拌合—桩孔夯填—检测验收。(其中:挤密桩成孔、填料拌合、桩孔夯填、检测验收等工序循环进行)。
3素土挤密桩在岩土工程地基处理中的应用要点
3.1挤密桩成孔施工
1)清表、平整场地。项目场地原始地貌为玉米地,需对地表进行清表处理,要求以清除玉米根茎为标准,清表的同时将场地平整。2)桩孔定位。根据建设单位提供的测量控制点,在施工现场引入控制桩用于桩孔定位。相邻挤密桩的距离为1.1m,首先在每个建筑单体的最外排桩撒白灰做基准线。然后拉线,使用手提钢卷尺根据桩距撒白灰或插竹筷对各个桩位置进行定位。自检合格后,报监理单位进行验收。3)施工顺序。在成孔和夯填施工时,为防止相邻桩的施工距离过近引起变形,采用跳打的方法,且排与排之间同样采取跳打的顺序。4)桩机就位。挤密桩位置验收通过后,将环保挤密桩机行驶至第1个孔位的位置,钻头对准孔位中心。5)成孔。开启钻机开始沉管成孔;按照方案要求施工顺序进行沉管成孔施工;随时检查环保挤密桩机的倾斜情况,超过预警值时立即停止作业并进行调整,保证机械安全及成孔的垂直度;沉管成孔完成后,及时进行自检,对不合格的孔洞进行处理。
3.2桩间土挤密系数与桩体压实系数
(1)桩间土挤密系数素土挤密桩施工结束后7d,按设计要求对3处抽检点桩间形心点素土挤密桩深度范围内的土进行钻芯取样,通过室内压缩试验检测挤密效果。检验结果为桩间土挤密系数不小于0.93。满足规范及设计要求值。(2)桩体压实度素土挤密桩施工结束后7d,按设计要求对15根抽样检测桩桩心点全桩长范围内进行钻芯取样,并检测其桩体压实度。此次桩身质量抽检显示,其结果均满足桩体压实度不小于97%的设计要求。
3.3桩孔倾斜
桩孔倾斜主要是由于桩机倾斜、土质均匀度低等原因所致,如果四周的土质硬度不同,便会在击打时向一侧倾斜,如果存在障碍物,发生桩管倾斜的风险更高。一旦出现桩管倾斜,无法保证土层均匀性,还会造成拔管困难,因此施工时要加强现场观察,严格把控桩管倾斜率。当发现倾斜问题时,应立即停止操作并拔出桩管,再将土料填入孔内进行复打。为预防该情况发生,应在施工前明确地下障碍物、土质均匀等情况,及时挖除位置比较浅的障碍物,对于位置较深且影响较大的障碍物,要与设计单位积极沟通,协商解决方案。由于倾斜问题还与桩机有直接关系,应严格把控桩机操作的平稳性,可以使用吊线锤的方式确保桩管垂直确保垂直打入。
3.4质量控制
应先进行试验段施工,试验段选取长度200m为宜;对原土进行标准击实试验,取得最大干密度和最优含水率等数据参数,作为计算和施工控制的依据;填料应过筛后使用,并在使用过程中定时测量含水率,超出标准不得使用;夯实过程中要及时抽样检查,其数量为总桩数的2%,每个台班不应少于1孔;成桩14d ̄28d后对桩身土压实系数、桩间土挤密系数进行检验,可采取挖探井取土样后以实验测定桩身及粧间土的干容重并计算其压实系数,确定是否符合设计要求,以达到预期挤密及消除部分湿陷的效果。
结束语
素土挤密桩属于常用的地基处理方法,适用范围较广,具有环保、成本低、操作方便等优势,能够有效解决湿陷性问题,提升地基的稳定性和承载力,避免沉降情况的发生。在具体施工过程中,技术人员须掌握施工要点,提升施工质量,才能避免后续大范围返工,影响实际施工进度。同时,为进一步提高施工质量和效率,要从制度、人员、技术质量管理等方面着手,强化管理力度,全面提升施工规范性、合理性。
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