灰土桩在唐城仓储项目中的应用体会

赵桉

【摘要】唐城仓储项目地处于西安市纬二十六街西段，地处于湿陷性黄土地段，总面积约为3.4万平米，该项目的基坑面积达到了8千平米以上，主要采用DDC成桩法，在DDC桩顶部有一层厚度为600mm的灰土垫层。接下来笔者就针对唐城的仓储项目向读者详细的阐述灰土桩在湿陷性黄土地基中的应用。

【关键词】灰土桩;湿陷性黄土地基;唐城仓储项目;应用

湿陷性黄土在一定的压力作用下，遇到水极容易发生变形和沉陷。其湿陷性会建筑物造成不同程度的伤害，导致建筑物开裂、发生沉降、甚至是倾斜等。在处理湿陷性黄土地基的时候，通常使用比例为2：8或者是3：7灰土桩进行处理，形成复合地基，来提高黄土地基的强度，改善湿陷性。

1、灰土桩的加固机理

一是灰土桩成孔挤密作用。灰土桩在成孔时侧面会受到一定的挤压作用，使得桩间土的密度逐渐增大，从而降低了黄土的湿陷性。同时，灰土桩与桩间土共同并且均匀受力，经过一系列的物理变化形成强度较大的复合地基。二是灰土桩通常采用灰土比例为2：8或者是3：7混合土，这样形成的桩体和桩间土具有较高的气硬性和水硬性。土体中的钠离子与熟石灰中的钙离子发生交换作用，使得原来土体变成钙土，土分子之间的引力增强，土体抗剪性增强。三是灰土桩周围多余的氢氧化钙分子吸收了桩间土中的水分，其他饱和氢氧化钙分子自行结晶，形成了稳定的结晶网格，提高了桩间土的强度。接下来笔者就以西安市唐城仓储项目为例，向读者详细的阐述灰土桩在湿陷性黄土地基的应用。

2、工程实例

2.1工程概况

唐城仓储项目位于我国的西安市，地处于湿陷性黄土地基中，整个项目总面积为34000㎡，前楼和后楼分别是是高度为4层楼的商业区，上部13层作为酒店项目。前后楼有沉降缝作为界限。根据建筑类型以及湿陷性黄土地基的特点，结合当地施工条件以及材料情况等我们决定采用比例为2：8和3：7的灰土挤密桩（DDC）进行地基处理。

2.2 施工工艺

唐城仓储项目的施工场地较为狭小，开挖后东西侧的道路宽度在1m左右，最多可以支撑行走，由于该项目抵触繁华地段，为了便于施工我们决定将坑基的坡道留作内坡道，计划在施工后期进行边退边打。具体的施工工艺顺序为：测量桩位→成孔→检查成孔深度→对孔底进行夯实→分层下料→逐层夯实→封顶。

2.3 桩长、桩距的确定

唐城仓储项目一方面要消除黄土的湿陷性，同时要提高地基的整体承载能力，从而提升整个地基的强度与密实度。根据《黄土规范》中规定：在自重湿陷性的黄土地基中，要消除黄土湿陷量的处理厚度不低于整个地基湿陷厚度的三分之二，同时要保证剩余未经过处理的湿陷层的湿陷量小于20cm。在设计时如果桩径过小，那么成桩数量便会增加，这样会大量增加工程量，但是如果桩径较大，桩间土挤密系数达不到要求，黄土湿陷性降低效果不佳。该项目的坑基面积达到了8000㎡以上，经过勘察确定该项目的桩长：前楼DDC 桩长度为12m，成孔直径为400mm（成孔时采用重量为柴油沉桩锤进行垂直夯击，挤密成孔的方式），成桩之后孔径达到550mm，使用比例为3：7的灰土进行成桩，成桩数量为2800根;后楼DDC桩长度为5.5m，孔直径为400mm，成桩之后孔径达到550mm，使用比例为2：8的灰土进行成桩，成桩数量为7500根。前楼和后楼的桩顶标高一致，同时要在DDC桩顶铺设一层厚度为600mm比例为2：8的灰土垫层。以上的桩间距维持在1-1.5m，灰土桩的排布呈等边三角形排布，如图1所示。

2.4地基承载力的计算

灰土DDC桩处理地基的承载力时要对桩与桩间土的密实度进行综合考量，如果是桩的强度大大超过桩间土的强度时，此时的地基强度较大，可以保证桩与桩间土的变形保持一致，那么此时的桩土抗压性能较高。为了保证桩间土能够最大化发挥其性能，则需要在刚性地基基础之铺设较厚的灰土垫层，保证能够均匀的向下传递压力，这样便可以保证DDC桩不被破坏同时桩与桩间土能够共同作用，形成一体，约束侧向作用，形成强度较高的复合地基。

复合地基承载力的计算公式为：

2.5灰土桩夯实

DDC桩体的材料主要是由消石灰和过筛土两种材料组成，消石灰中不能含有任何未经过熟化的生石灰，含水量较低，消石灰与土的配比为：前楼施工3：7，后楼施工2：8。夯土机到位之后要保证平稳，准确对准桩孔，保证能够准确落入孔底。要保持桩孔清洁干净，在进行填料施工前必须要要将夯实孔底直到可以发出清脆声音为止。在填料时尤其要注意的不能随意填料，禁止将料直接倾倒入孔中，要逐层填夯。成孔和回填应该从外向里，间隔回填。

2.6质量控制

由于该项目的地基面积较大，为了能够保证施工正常进行并且能够保证施工进度，在施工之前我带领施工团队不断的对项目基础数据进行推演，不断进行工艺试验，最终确定施工的控制參数，确保地基承载力能够符合施工设计的要求。同时，为了确保施工质量，在施工过程中我要求要严格规范操作规范，控制好回填时间，严禁使用过时失效的熟石灰。安排专业人员对成孔的回填和夯实情况进检测，在成桩过程中时刻关注着地面升降以及桩顶上升高度，如果桩顶上升过大的话，很容易导致端桩的情况发生。

总结：

根据西安唐城仓储项目的地质条件，我们决定采用灰土DDC桩来形成复合地基，在前楼使用灰土比例为3：7的混料，在后楼使用灰土比例为2：8的混料进行成桩。本工程较大工期较短，经过90天的施工，该项目地基地基承载力提高了2倍之多，完全达到了建筑设计要求。

参考文献：

[1]项博威.灰土桩在湿陷性黄土处理的应用[J].江苏建筑，2011（14）：14-15.

[2]沈鸣，王文平.灰土桩处理地基在老城改造中的应用实例[J].山西建筑，2011：24-26.