土挤密桩试验方案

南水北调中线一期工程总干渠安阳段第九施工标段土挤密桩试验方案

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编制：

河南水利建筑工程有限公司南水北调安阳段9标项目经理部

二OO八年五月

土挤密桩试验方案

本标段桩号IV(AY)35+866.9～IV(AY)39+723之间为湿陷性黄土区，设计采用强夯处理消除黄土的湿陷性。在桩号IV(AY)38+315.6～IV(AY)38+500渠道左岸、桩号IV(AY)38+375.6～IV(AY)38+475.6渠道右岸设计湿陷性黄土处理区段附近，有多处高压线、通信光缆横跨渠道，周边民房距离强夯处理距离最近处不足30m，进行强夯施工对周边建筑影响较大，不宜采用强夯处理，根据（承包[2008]变更9-001号）变更申请的批复意见，该区段变更为采用土挤密桩法消除地基的黄土湿陷性。

本试验的目的主要是在施工前对土挤密桩处理湿陷性的效果进行检验，确定下步施工中的控制性参数，为以后施工提供指导。

一、编制依据

1、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）

2、承包[2008]变更9-001号

二、加固机理

1、通过挤密作用提高了桩间（周）地基土的密实度。未处理的地基土孔隙率大、压缩性高、承载力低、湿陷性高，打入土挤密桩后，桩体周围土密度增加、孔隙率减少、压缩性降低、承载力提高、抗剪强度增大、湿陷性降低或消失。

2、通过地基土的挤密，提高了地基土的隔水性。欠密实的湿陷性黄土，其渗透数量级一般为10－2～10－4cm/s，浸水渗透很快，渗水速度可以达到每昼夜几十厘米到几米。经挤密处理后，渗透系数量级可以达到10－6～10－8cm/s，防水隔水性能明显增强，使地基土成为不透水或弱透水的，下卧层的未处理土层不会自上向下浸水，这对湿陷性黄土尤其重要。

3、通过桩孔内土料的夯填，使挤密地基得到进一步加强。

三、试验区布置

试验区设置在IV(AY)38+422.2～IV(AY)38+435.5之间渠基左岸，长25.2m，宽3.64m，共4排，76棵桩。（详见附图）。

四、试验设计

1、挤密孔位布置：采用正三角形布置。

2、挤密孔直径：挤密孔直径0.4m。

3、桩长：7m。

4、孔心距：1.4m。

5、处理范围：超出基础外边缘线不小于3.5m。

6、填料：采用素土回填，填料压实系数不小于轻型击实最大干密度的95%。土料就近从渠道开挖区取土，击实试验最大干密度1.76g/cm3。

五、机械设备及人员配置

成孔机械采用DZ60走管式振动沉管桩机；桩孔填料夯实采用电动卷扬提升式夯实机，夯锤锤重340kg。

施工机械配置表

施工人员配置表

六、试桩施工工艺

1、试验流程图

2、施工过程

1）清基、平整场地：清除施工区范围内所有杂草等杂物，表层腐殖土清除不小于30cm，清基土运至业主指定的弃土区存放。

自检合格后报监理验收，为下步施工放线作好准备。

2）初步试桩：

初步试桩用于确定正式试桩时孔内填料压实系数能达到0.95的铺土厚度与夯击次数的最优组合。

为避免在渠基上试桩，检测桩身干密度时造成渠道基础破坏，初步试桩选在

河道开挖区进行。

初步试桩成孔深度为1米，夯锤落高2m。孔内填料前先夯实孔底，夯击次数不小于8次。试验时虚填厚度与夯击次数按照厚度50cm、60cm、70cm、80cm和夯击6次、7次、8次，9次，10次进行组合试验。试验结束后人工挖除表层虚土，测定每个组合的桩体的干密度，绘制铺土厚度、夯击次数与干密度关系曲线图，选定虚铺厚度和夯击次数最优组合作为正式试桩填料的试验参数，初步试验区布置见附图。

铺土厚度与夯击次数组合表

3）桩孔定位：

初步试验结束，确定正式试验的铺土厚度与夯击次数的最优组合后，进行土挤密桩正式试验。根据试验区桩位平面图用全站仪定出试验区四个角桩的位置。确定试验区的平面位置后，建立平面位置的控制桩，以备下步施工使用。

桩间距为1.4m，先在施工区边线上分出每排桩的控制线。拉线，用50m钢尺定出每个桩的位置，并插竹筷做标示，对每个桩都建立编号。定位完成后，复核所放桩位位置、数量是否与施工桩位图一致，核对无误后，报监理工程师验收。

4）施工顺序：

成孔和回填时先外排后内排，为防止临孔之间互相挤压造成相邻孔径缩孔或振动坍塌，同排施工顺序采用隔孔跳打，成孔后立即回填。

5）桩机就位：

桩位经验收合格后，进行桩机就位，就位时用沉管桩尖对准桩位，调平桩机机身，使管身保持垂直，桩机就位后在互相垂直的两个方向上校核桩管的垂直度，管身垂直度偏差不大于1.5%，垂直度不满足要求，要重新就位。

6）成孔

桩机就位后，提升桩管，将桩头活页闭合。加压开启振锤，将桩管边振动边沉入土层，沉入速度控制在2m～3m/min，沉至设计要求深度原位留振10秒再提升桩管，移至下一桩位。

7）孔内填料

填料前首先在取土场用五铧犁翻晒土料进行备料，在土料含水率接近最优含水率时方允许用于填孔用料，填料有机质含量不得大于5%。

成孔后及时进行夯填，孔内填料前先夯实孔底，夯击次数不小于8次。然后按照初步试验确定的铺土厚度与夯击次数进行孔内填料。

八、质量控制

1、成孔挤密

1）桩机就位时必须平稳，不发生移动或倾斜，桩管应对正桩孔。沉管开始阶段应轻击慢沉，待桩管方向稳定后再按正常速度沉管。

2）当桩管沉至设计深度后及时拔出，不要在土中搁置时间过久，拔管困难时可用水浸润桩管周围土层或将桩管旋转后拔出，以防止孔口破坏。

3）成孔后若发生桩孔严重缩径和回淤，填入干砂重新沉管成孔。 2、桩孔回填

1）夯实机就位保持平衡，使夯锤对正桩孔，能够自由落入孔底，孔内有杂物和积水要清除干净，填料前先夯实底部。

2）填料时指定专人按规定数量均匀填入，不得盲目乱填，更不能用送料车直接倒入孔内。

3）填料至地面高程，施工结束后平整施工场地，将表层挤松的土压实。 3、施工过程中，设专人监测成孔及回填夯实的质量并做好施工记录。如发现地基土土质与勘察资料不符并影响成孔或回填夯实时，立即停止施工，将情况上报监理部门。

九、质量检验

1、土挤密桩的允许偏差和检验方法

2、桩间土湿陷性系数检验

1）取样部位：相邻三桩桩间土的中心。 2）取样时间：试验完成后。 3）取样深度：7m 。

4）试验方法：原位取样，室内土工试验。 5）取样数量：2个。

6）质量标准：湿陷性系数≤0.015 3、孔内填料压实系数

1）取样部位：距孔心3

2

半径处。