潘富娟+高峰+孙豆豆

摘 要： 高层建筑体系是由上部结构、基础和地基三部分组成的统一体，在荷载作用下，它们是互相影响、共同作用的。针对湿陷性黄土场地的岩土工程条件和高层建筑的特性，选取灰土挤密桩（DDC法）复合地基处理方法进行湿陷性黄土地区高层建筑地基处理，该技术的应用可有效提升工程質量，推动建筑工程更快更好发展。

关键词： 湿陷性黄土；高层建筑；地基处理

灰土挤密桩是通过振动沉桩机将带有通气桩的钢制管沉入到土中设计的深度，下沉桩管对周围黄土产生较大的横向挤压力，桩管将地基中同体积的黄土挤向周围的土层，这样有效减少土间孔隙，增加土间密度，使湿陷性得到消除，提高桩间土的承载力。当灰土桩的桩体材料石灰与土之间发生物理化学反应时，能够使一定强度的桩体得以凝结，桩体与挤密土所组成的复合地基，从而使地基土的承载力得到了有效的提高，并且满足施工设计的要求。

一、湿陷性黄土的特征

1、湿陷性。当黄土受到自然地表水的侵蚀时，黄土中的易溶盐类溶解，会破坏颗粒间的胶合作用力，从而导致土粒悬浮于水中。当再次沉积时，土粒碰到已沉积的土粒，因两者之间的相互引力大于其重力，土粒会在最初的位置上停留，不再出现下沉现象，从而形成蜂窝状结构，这为水的进一步侵蚀提供了条件，空隙间通过连通和扩展，会导致大孔隙和陷穴的出现。经过外荷载作用，会破坏土体结构，这样会造成大量、剧烈变形现象的发生，大大降低了土体结构的强度，从而产生湿陷性。

2、直立性。湿陷性黄土在天然含水量的状态下具有强度高和压缩性小的特征，可以将垂直边支撑起，天然陡壁多呈近90°的边坡。因此，湿陷性黄土具有直立性的特征。

3、膨缩性。当湿陷性黄土遇到水时，会产生膨胀现象，而干燥后会产生收缩现象，通过多次反复作用，会导致裂纹的形成，然后剥落，这样会对地基的稳定性产生严重地影响。

4、崩解性。当湿陷性黄土浸入水中时，会很快产生崩解现象，这对地基的强度和稳定性会产生较大的影响。

5、难压实。当湿陷性黄土的最大干密度和最佳含水量较高时，就会难以满足碾压密实要求的条件。

6、受含水量影响较大。湿陷性黄土受含水量的影响较敏感。当含水量较小时，易于产生扬尘现象。当含水量大于最佳含水量时，易于产生翻浆现象，而适宜压实的含水量为最佳含水量的+0.5～-2%。

二、湿陷性黄土地区高层建筑地基处理施工准备

1、材料准备

对于灰土材料的选择，石灰的各项技术指标应符合施工的要求，并且要采用集中购进和集中消解的方法，从而确保施工进度。如果存放时间较长，必须对其进行覆盖，这样以来可以起到防潮的作用，在使用前应对钙、镁的含量进行测定，不得使用不符合施工要求的材料。对于土源来说，取土场必须具备足够含水量适中的老黄土，翻松自然土的塑性指数应在14左右，不得使用有机质含量大于10%的有机土。

2、机械准备

施工机械设备应在施工前期进行全方面的彻底质量检测，确保施工过程中施工机械能够正常运作，特别是施工中应用到的冲击成孔机械等，在确保各项机械设备配件齐全的前提下，应做好调试与维护作业，避免机械运作中出现任何意外，造成工期延长与降低工作效率。

3、其他准备

施工前应进行地基土与桩孔填料击实试验，选用地基原土样进行轻型击实试验，这样可以获得土的最佳含水量与最大干容量，重型击实试验应遵循灰土体积配合比2：8进行，并获得灰土材料的最佳含水量与最大干容重。

三、湿陷性黄土地区高层建筑地基处理施工工艺

1、试桩

在施工前，应先进行成孔、夯填工艺和挤密效果等试验，然后对分层填料的厚度和相应的夯击次数、一次成桩的长度和振动锤功率等进行确定。只有确定试桩各参数后，才可以进行规模施工。主要试验内容：桩间土的标准贯入试验、符合地基荷载试验以及单桩承载力试验。如果一次试验不成功，要对设备进行改装或更换，并对施工方法进行改变，设置两次或多次试桩，直到全部试桩达到施工的要求。

2、场地平整

在施工前，施工人员要对施工场地进行清理和平整，这样以来便于大吨位桩机的移机，确保桩的垂直度，同时要采用防护措施确保施工的安全。

3、机械安装

施工前，应组织经验丰富的技术人员对到达场地的设备进行安装，必须确保桩管的垂直，当发现损件时，要及时进行维修和更换，从而确保施工顺利地进行。

4、定位测量

施工前，施工人员应按照施工图纸对轴线进行定位，只有监理验线合格后，才可以进行桩位放样，轴线测量的精度和桩位放样必须符合施工的要求。

5、垂直度的校正

当桩机就位后，应对桩管的垂直度进行校正，确保桩尖和桩中心在同一直线上，从而确保桩身施工的垂直度。

6、沉管成孔

（1）待桩机就位平稳后，不得有移动、倾斜现象的发生，则桩管与桩孔相对应。

（2）在施工开始时，应轻击慢沉。当桩管方向稳定后，按照正常的速度进行沉管。

（3）当桩管沉到设计深度后，要及时将桩管拔出，不得在土中搁置太久。如果拔管较难，可以先使用水浸润桩管周围的土层，然后旋转桩管拔出。

（4）当成孔后，要及时对桩孔质量进行检查，对孔径和深度进行观测，看偏差是否超过容许值，轻微缩颈可削扩至能满足填夯施工。

7、填夯施工

在填夯施工前，应先进行填夯试验，对填料数量和夯击次数进行确定，按照夯实质量的标准对检测方法进行检测，确保其达到施工的指标。当挤密成孔检查合格后，应及时进行回填夯实，应先底夯，确保有效地进行深度的处理，一般底夯要8次以上，直到听到清脆锤声为止。然后进行填料夯实，根据试桩所取得的参数，确定每次分层填料的厚度、夯锤的高度、夯击的锤数，直到每层听到清脆锤声，方可进行上一层填料夯实。

8、质量检测

（1）在施工前，应对桩尖土进行标准灌入的试验，对各土层强度增长情况进行比较，从而对土层的承载力进行判定。

（2）对于复合地基承载力的检验数量不得低于总桩数的0.3%，不少于3点，而单桩承载力的检验数量不得低于总桩数的2%。

（3）在施工后，应间隔一定的时间进行质量的检验。当空隙水压力消散且间隔时间不少于28天后，方可进行饱和粘性土地基的检测，而粉土、砂土和杂填土地基不得少于7天。

（4）对于桩体现场的检测，其主要内容有：桩径、桩距、桩长和桩体土，可以采用钢卷尺对桩距、桩径进行现场测量，可以采用钻孔取芯方法对桩长、桩体土进行检测，采用人工探井取原状土样法对桩间土进行检测。

四、结束语

综上所述，伴随我国建筑行业的快速发展，建筑市场竞争愈加激烈，很多企业都在对自身施工技术进行不断优化，从而提高其市场竞争力。作为湿陷性黄土地基施工的重要技术之一灰土挤密法具有设备简单、施工便捷、适用范围广、节省材料、施工工期短等优点，因此被广泛应用于高层建筑地基处理施工中。该技术的广泛应用，全面提高了工程建设的整体质量，推动了工程行业的可持续发展。■

参考文献

[1] 龚贵林.换填法与灰土挤密桩法处理湿陷性黄土地基试验研究[D]. 兰州交通大学 2015.

[2]郭小云，王敏，闫嘉庆，相兴华，白晓红. 灰土挤密桩法和强夯法处理湿陷性黄土地基的效果对比[J]. 施工技术. 2012（19）.

[3]邵生俊，杨春鸣，马秀婷，陆斯. 黄土的独立物性指标及其与湿陷性参数的相关性分析[J]. 岩土力学. 2013（S2）.

[4]何斌，姜军周.灰土挤密桩及在处理湿陷性黄土地基中的应用[J]. 山西建筑. 2010（17）.

[5]张峰.灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的工程实例及分析[J]. 甘肃科技. 2011（23）.endprint