机动洛阳铲凿井夯实灰土桩施工技术

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摘要：机动洛阳铲凿井夯实灰土桩施工技术是在灰土桩的基础上，结合“强夯”施工方法的优点，研究开发的一种地基处理的技术。

关键词：机动洛阳铲，凿井，夯实，灰土桩

中图分类号： TU74 文献标识码： A

机动洛阳铲凿井夯实灰土桩施工技术具有施工工艺简单、设备轻便、成本低、无污染、速度快等特点。适用于加固地下水位以上，天然含水量12~23%，桩径300~800mm，深度4.0~30.0m，最深可达40m的素填土、杂填土、粉土性黄土、粉土、粉质粘土等全部建筑场地。该技术现已成功应用于工程实际，效果明显。

1、技术原理

该技术是通过机械带动洛阳铲先排土成孔，成孔达到设计深度、再利用特制柱状重锤的高压夯扩动能，先夯实孔底，然后填料，在孔内对孔内填孔进行冲击夯扩，由重锤产生的巨大冲击力破坏原天然地基土结构，使填料向孔底和周侧强力压缩挤密，形成桩体与桩周围挤密同组成的复合地基，达到消除湿陷性，提高地基承载力的目的。处理地基的深度不受设备限制，最深可达40.0m，其深度是目前其他设备很难达到的，特别适用于处理大厚度黄土地基。其夯击动能也可以根据需要灵活调整，夯扩桩直径根据桩长调整，桩间距根据设计及试夯确定，桩间土挤密范围可达桩体直径的1.5~2.0倍。该方法侧向冲击压力大，对下层填料是深层动力夯、砸、压实，对上层新填料是动力夯、砸、劈裂和强制侧向挤压实，土层中的软弱部分产生强烈的横向挤密，在动能的夯击作用下，产生极大的被动土压力，迫使涂料向周边强制挤出，桩体直径随天然地基土的软硬程度及密实度的变化而变化，从而使桩身在竖向形成“糖葫芦”状，桩间土也被强力挤密加固。灰土受到高动能重锤夯击，使地基土受到了很高的预压应力达到超固结状态。桩周土受到的侧向挤密应力成桩后慢慢释放，对灰土桩体产生很大的侧向“抱紧”作用，使加固后的灰土桩与桩间土形成一个密实整体，增大了侧壁阻力。由于灰土发生一系列的物理化学变化，产生胶体凝聚体，强度和刚度逐渐提高，具有动力固结和化学凝聚双重作用，较大幅度地提高了承载力。在桩体的形成过程中。消除了大部分变形，该方法地基处理的地基，建筑物总沉降量很小，差异沉降量更小。

2、技术特点

2.1、适用范围广

可适用于各类建筑物（构筑物）的地基处理，对地下水位以上的湿陷性黄土，杂填土，填土，粉土，黄土，粉质粘土等各种复杂建筑场地，只要能形成孔的地基土，均可以采用该技术。

2.2、用料标准低、就地取材

采用不含有机质的粉质粘土、黄土、熟石灰等廉价材料。

2.3、桩的深度、夯击动能可以灵活调节

根据处理土层的分布深度决定桩长，使桩端切实落在均匀、密实、无湿陷性、层位较稳定的持力层中。

2.4、施工工艺简单、造价低

施工工艺流程为：场地平整测量放线工艺试验桩定位测量放线布置桩位填料拌制机械成孔成孔验收分层强夯成桩成桩验收。

2.5、施工机械

采用机械洛阳铲，整机可以利用轮子行走。该设备的主要配件有：5.5kW电动机；12kN卷扬机；4m高的桩架；500mm直径的可自动卸土的洛阳铲；10kN的柱状重锤。

3、工程应用实例

3.1、工程概况

天水市某综合楼，为地上两层地下一层框架结构，地下室层高4.5m，一层层高5.1m，二层层高3.3m，建筑物长66.17m，宽29.35m，建筑面积5800㎡。

建筑场地位于黄土梁山前坡积裙，地基土为第四系全新桶坡积物为主的粉质粘土，地基土的含水量w=20.1~20.8%，干密度ρ=1.59~1.73g/cm（T/m3），层厚大于18.00m，建筑场地无湿陷性土层分布。

3.2、地基处理方案

地基处理采用换填垫层法，开挖设计标高后，由于地基比较软弱，承载力无法满足设计要求，经过经济技术比较，采用设备比较轻便的机动洛阳铲成孔，孔内重锤夯填3：7灰土的灰土桩，桩径500mm，桩间距2000mm，桩长6.0m，满堂布置，复合地基上部再铺1000厚的灰土垫层。

3.3、效果检测

实测资料表面，灰土压实系数Dy≥0.97，地基承载力满足设计要求，建筑物沉降量符合规范要求。

4、结论

采用机动洛阳铲凿井夯实灰土桩处理地基后，复合地基承载力显著提高，压缩系数降低。该方法具有施工设备轻便，经济可行，施工速度快等特点，可以处理素填土、杂填土、黄土，黄土状粉质粘土、粉土地基，施工质量容易控制，是一种行之有效的地基处理措施。