宁夏路桥工程股份有限公司宁夏银川750016
摘要:随着经济的飞速发展，我国的各行各业都呈现良好的发展趋势,高速公路建设也不列外。由于高速公路的施工过程中，施工的质量、安全，常常都会受到一些特殊地质情况的影响，其中有一项就是湿陷性黄土路基的影响。如果没有对湿陷性黄土路基进行有效的处理，就能不能保证施工的顺利进行。而其中水泥土挤密桩就是处理湿陷性黄土路基非常有效的办法之一，其施工工艺、相关的质量检测和控制已得到了很好的使用和推广。
关键词：水泥土挤密桩；公路路基；应用
1湿陷性黄土特征，和出现湿陷的原因
1.1性黄土的特征
我国的湿陷性黄土主要分布在我国的华北西北平原地区，这样的土质具有湿陷性和高压缩性等特点。湿陷性黄土主要就是因为受到了水的侵蚀，又在一定的压力条件下，整个土层就会快速的被破坏，结构破坏也就产生严重的下沉，这样就会影响到我们的道路施工安全和以后道路的行车安全。湿陷性黄土下沉的重力来源，主要就是两个，第一个是外力导致的压力，还有就是黄土自身的重力。非自重和自重的两种黄土，有一定的区别，主要就是在黄土的上层覆土受到水的侵蚀时，是否产生严重下沉：其中，会产生严重下沉的是自重性的湿陷性黄土；不会产生严重下沉的就是非自重型湿陷性黄土。这些土地中的含水量和土壤中的空隙会在一定程度上对所施工的工程造成较大的影响。因此只有控制好土壤中含水量的相对质量，才能使得工程在最大限度上不被外界的一些环境因素所干扰。含水量较高就会对土壤的力学性质造成很大的影响，这样会使得地基的承受能力有所下降而且对于构筑物基础也会产生不良的负面作用【1】。
1.2湿陷出现的原因
其中主要的产生原因就是这样的两个：首先就湿陷产生表现出来的原因，到了水的侵蚀，又在一定的压力条件下，整个土层的就会快速的被破坏，结构破坏也就产生严重的下沉，这样就会影响到我们的道路施工安全；第二个原因就是，湿陷性黄土本身所具有的一些化学特性，对于湿陷的产生和黄土内部的结构有一定的联系，也就是天气干燥，黄土也会自然沉声膨胀，然后就出现了内部不密实，较松散的情况，所以结构就会不稳定。
宁夏银百高速公路宁东至甜水堡（宁甘界）段，是银百高速公路的重要组成部分，在国家及宁夏回族自治区公路网中具有十分重要的地位。路线主要布设在吴忠市盐池县境内，起点位于宁东能源化工基地东侧的高沙窝镇，终点在宁甘交界处的甘肃省环县甜水堡镇与银百高速甘肃段相接。项目起讫桩号为K0+000-K113+621,路线总长112.592km该段的土壤性质对于工程的施工过程造成较大的困扰，所以在使用过程中如何消除地基湿陷性同时提高地基的湿陷性和地基的承载能力就显得十分的重要。因此在正常的施工过程中通常使用水泥土挤密桩，这样才能在一定的程度上获得较好的施工效果【2】。
2水泥土挤密桩的作用机理
水泥土挤密桩所使用的原理主要是使用打桩机或者振动器将套管打入地基的土壤当中，然后将这些钢管再从土壤中再拔出来，形成桩孔。夯填水泥土形成水泥土桩。水泥土桩作用主要是将所施工土地的土体进行横向的加密，使得地基的承受力上升，土质的质量得以改善形成人工复合地基，降低原始土壤中孔隙的距离使得土体由高压状态变成低的压缩性状态，从而消除将湿陷性的状况，提高地基承受能力。
在K17+624~K17+658段II级的自重湿陷性黄土。使用水泥土挤密桩进行路基基底处理，在施工过程中是用水泥和土根据设计要求按8%的比例拌和，并在桩孔内加密后形成挤密桩进行土基加固处理。该路段设计桩径40cm，设计桩距80cm，桩位采用正三角形布置。
3施工机械
施工机械主要采用柴油打桩机，打桩机钢管外直径和桩孔的直径相匹配。锤底部的形状为抛物线形椎体，上段为弧形。
4水泥土挤密桩施工工艺流程
4.1施工准备
挤密桩施工前，应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定出填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求，按照设计要求对桩间土和桩心土进行干密度测定，直到符合要求。
清除施工地表那些不适合使用的材料，按照设计桩位进行布置（正三角形）。用直径为20mm的钢钎镶入土壤当中20cm，钢钎拔出来后在孔中注入石灰来进行定位，以保证桩的误差不大于20毫米。
试桩。通过试桩试验确认土基分层的厚度，同确定成桩夯击的次数。
材料准备：水泥一般采用P.O32.5复合硅酸盐水泥，应采用初凝时间不少于4h，终凝时间不少于6h并不大于10h；土粒中有机质含量不得超过5%，不得含有冻土和膨胀土，使用时应过10-20mm筛；土中含水率应接近最佳含水率。应为低液陷粉土或低液陷粘土，塑性指数不大于7。
4.2成孔
在成孔之前要首先将桩孔的位置进行确定，然后进行编号。在成孔过程中按照先外排后里排，同排内应间隔1-2孔，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。挤密桩加固宽度范围随路基宽度而渐变，在两段接茬处应过渡顺畅，不能错台，桩顶标高不一定在同一水平面，但桩底必须在同一倾斜平面上。桩孔成孔完成并经检查合格后应及时回填，以防雨水浸蚀。
4.3回填
在成孔之后，要将孔进行清底夯实，夯实次数不小于8次，经监护工程师检查认可后，立刻用水泥土在最佳含水量（一般范围在15-18%内，按经验总结出“手握成团，落地开花”的鉴定方法）状态下进行桩孔回填。桩孔分层回填夯实，每次回填厚度为300-400mm，压实系数不应小于0.9（重型标准）。夯填时，逐层以料斗向孔内下料，逐层夯实；
4.4施工检测
桩孔完成后应立即检查孔位、垂直度、桩径和深度等。对沉管法，桩径不得超过设计值得+10cm、-5cm，桩孔深度不应小于设计深度的30cm。
4.4.1质量检测
地基处理检测的主要内容包括：水泥土挤密桩夯填均匀性检测、水泥挤密桩桩体干密度及压实系数检测、桩间土挤密系数检测、桩间土湿陷性检测及单桩复合地基承载力检测等。
a桩体夯填质量的检验按不少于2%进行，在施工过程中从设计桩顶起每隔1-1.5m用带有长把的专用环刀，在孔中分层取出原状土样，测试其干密度和压实系数，水泥土桩压实系数不小于90%（重型标准）为合格。
b按规范要求在24小时内对桩孔总数2%进行剖芯取样检验，剖芯检验桩体的外观、桩径、桩长等。实测桩体平均干密度和平均压实系数应大于设计要求。并对桩间土进行检测，处理后桩间土0-30cm范围压实度不小于90%（重型标准）；桩体和桩间土均应达到设计要求。通过室内试验检测桩间土和桩孔夯实水泥土的湿陷系数小于0.015证明湿陷性已经消除。
c通过竖向静载荷试验来确立复合地基的承载力，在挤密桩成桩14天后，抽取桩孔总数0.1%的点进行检测。水泥挤密桩处理地基的承载力标准值应通过原位测试并结合当地试验确定。
5结束语
这种方法对湿陷性黄土地基进行了科学的整治，质量较为稳定而且可靠，因为所使用的回填材料比较便宜，而且所使用的施工机械也较为简单，施工工艺也不太复杂，所以这种灰土挤密桩法在公路软地基的处理过程中是较为经济而且效果较好的一种处理方法。
参考文献
[1]范江团.灰土挤密桩法在公路软地基处理中的应用[J].山西建筑,2008,34(26):278-279.
[2]王志国.灰土挤密桩法进行公路软地基处理[J].城市建设理论研究:电子版,2015(8).
[3]王颖星.柱锤冲扩灰土挤密桩法在处理杂填土地基中的应用[D].中国地质大学(北京),2008.