中交路桥建设有限公司北京市100007
摘要：为促进全国地区经济文化的交流与发展，国家加大了对交通基础设施的建设力度，各种道路、桥梁的建设规模和数量越来越多。由于我国南北地区地形具有明显差异，在建设高速公路时会根据建设地的地质状况和环境特点因地制宜，采取合理的处理技术来达到最佳的处理效果。当高速公路建设遇上湿陷性黄土地区时，必须针对湿陷性黄土自身的物理特性及力学特点，对其进行加固处理来满足工程需要，灰土挤密桩近年来在处理高速公路湿陷性黄土中得到广泛应用。
关键词：灰土挤密桩；高速公路；湿陷性黄土；应用
引言
湿陷性黄土由于本身土质结构疏松，具有较大的孔隙比，决定了其承受外部应力时容易发生变形，且遇水后极易发生沉降、塌陷。如果在这样的地基上建设高速公路，一旦地基处理技术不当，就容易引发各种公路质量病害，势必为高速公路的后期使用埋下重大安全隐患。目前处理高速公路湿陷性黄土的施工技术有很多，而灰土挤密桩施工技术因成本低加固效果好的特点，被广泛应用于我国高速公路湿陷性黄土的处理中，已日益成为广大高速工程界人士的主要处理方式之一。
1灰土挤密桩加固原理
灰土挤密桩就是在被处理地基中，通过科学的布置桩孔，然后在桩孔中加入能引起湿陷性黄土物理性能发生改变的添加物，来形成灰土桩以消除黄土的湿陷特性，提高地基强度和承重能力。具体施工时，按照施工要求利用打桩机将钢套管打入地下土层的一定深度后随之将钢套管拔出，从而在土层中形成与钢套管直径一致的桩孔，然后在桩孔中分层注入石灰土进行挤压夯实，以此形成一个灰土桩。在套管向地层中打入的过程中，会对土体形成一个向下的水平应力，从而使套管周围土体受到挤压而变得更加密实，土体强度和稳定性增加。桩孔中注入石灰土形成桩体后，石灰土与土壤中的某些成分发生化学反应产生固化凝结现象，石灰土在释放水化热的过程中体积逐渐增大，对土体进行进一步挤压，使得土体的压缩性能降低，密实程度增加，从而达到加固的效果。
2灰土挤密桩在处理高速公路湿陷性黄土中的应用
2.1施工前的准备工作
在进行灰土挤密桩正式施工前，首先要对当地的地形、地貌及地质情况进行现场勘测，准确了解当地土壤结构成分、土壤含水量及近年来的降水规律，为制定湿陷性黄土处理方案提供依据。其次检查施工设备及人员。对施工过程中所用的各种机械设备进行检查和调试，对检查出的各种问题和不足要及时进行维修和更换，确保设备性能良好能正常发挥作用。施工人员要熟悉施工流程及具备专业的操作技术，明白施工中的重点部位及注意事项，严格按照施工方案规范操作，确保施工过程的安全高效进行。再次以施工图纸为指导，严格按照施工流程做好地面平整、测量放样、桩位布点设置、施工材料准备、成孔、夯实等各项工作。并根据施工具体情况灵活应对各种问题和不足，灰土桩成桩之后要对施工质量和成桩效果进行检测，确保灰土挤密桩施工效果能真正实现对湿陷性黄土地基加固的作用，为高速公路工程提供强有力的基础。
2.2施工材料
灰土桩的材料主要是石灰与黄土的混合物，即石灰土。石灰要事先进行消解变成熟石灰，然后与黄土按照一定的比例进行拌和。在拌和之前要确保石灰与黄土纯净无杂质，通过过筛的方式来实现石灰与黄土颗粒直径及纯净程度的控制。混合料的含水量要根据拌和用土和石灰的标准实验确定，拌和过程中严格控制，确保混合料的含水量符合灰土桩的施工需要。
2.3土灰挤密桩的施工
1）首先要对施工场地进行平整处理，根据桩孔平面布置图以及桩位图，对施工段进行测量放样确定出桩位的准确位置，做好标志并编制桩号。对照施工图纸检查桩位、桩距及平面布局，确保桩体布置符合施工要求，同时要做好相应的文字记录。具体施工前，要做好施工材料、设备和人员的准备工作，并提前做好石灰、桩间土、夯填土的最大干密度检测。土料宜采用天然的黄土，控制好土料的颗粒直径、有机质含量；生石灰块要用水进行消解处理。石灰土要进行现场拌和，拌和过程中要确保石灰和土料的充分融合，并且要即拌即用，确保石灰土的最佳含水量。严禁使用停留时间过长的拌和土，以免因其质量下降影响桩体质量。桩机安装并且检查调试成功后，即可进入正式成孔阶段。施工过程中要保证桩管、桩尖、桩锤始终处于同一垂线上，利用桩锤向下的击打力将套管压入土层中。
2）成桩。
对桩机进行安装和调试后，在保证桩机安装位置合理且平整的基础上，对桩位和桩架进行检查，在完成上述工作后进入成孔操作工序。在施工过程中，要对照施工图纸对桩径、桩体长度、桩体的垂直度及桩位偏差进行监测，并将测量数据做好记录，为进行桩体质量的分析工作提供数据参考。一旦在监测过程中发现沉管速度、桩体直径发生变化时，要及时拔出套管进行检查，迅速上报给相关部门作出处理，以此确保成桩质量。在夯实成桩过程中，首先要由操作人员根据事先确定的下料参数进行试验，根据压实度的要求得出石灰土的夯填高度值、夯击次数等。在夯填过程中，夯机工作效率要与桩机工作效率相适应，以免因间隔时间过长引发桩体质量缺陷。
3灰土挤密桩处理高速湿陷性黄土应注意的问题及效果分析
3.1施工中应注意的问题
首先要保证石灰、黄土的质量，根据工程需要确定合理的材料配比，严格按照操作规范实现对二者的拌和，并且通过试验检测的方式来实现对石灰土含水量的有效控制。其次在石灰土拌和过程中，要采用专业的机械进行集中操作，以此降低因地点分散给工程带来的不便及对环境的不良影响。为确保灰土桩施工质量，需在现场进行成孔、夯填、挤密等操作环节的技术试验，从而得出准确的施工技术参数。在施工过程中，加强对施工过程的全方位监测力度，并做好相关测量数据的记录。同时可及时发现施工过程中的问题和不足，进而采取针对性的措施加以完善和提高，为促进施工质量的提升打下基础。
3.2灰土挤密桩处理湿陷性黄土的效果分析
灰土挤密桩施工结束后，要对成桩质量及地基的整体效果进行检测。对照施工图纸和设计要求，对灰土挤密桩的桩体质量及桩间土的挤密系数进行抽样试验检测，按照设计桩体的不同长度及地基处理深度，对桩体的外观质量及平面布置进行现场检测，对桩体的抗压强度和压实密度通过试验检测的方式得出。通过对复合地基强度和承载能力的检测，确定其满足高速公路的设计要求。
结语
灰土桩挤密桩在高速公路湿陷性黄土中的应用，使湿陷性黄土的物理特性发生改变，形成的桩体与填加的挤密土互相作用，将来自地面外部的荷载力合理分担，使得地基的强度和稳定性明显增强，提高了高速公路工程的质量和安全性。在实际应用时，应充分结合建设地地质情况及周围环境，对桩孔直径、桩孔深度、处理宽度、合理布置桩孔数量、位置，来确保灰土挤密桩的施工效果，以此来实现对湿陷性黄土的湿陷性消除，为提高高速公路工程整体质量打下坚实的基础。
参考文献：
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