Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 科技・探索・争Ｉ乌 浅谈素土挤密桩在湿陷性黄土地基中的 应用与质量控制 张玉龙 （固原市凯达公路工程有限公司，宁夏固原７５６０００） 【摘要】宁夏海原县湿陷性黄土分布较广，地基处理难度大、要求高。本文结合黑城至海原高速公路工程实例围绕素土挤密桩法处理湿陷 性黄土的整个过程，对素土挤密桩在处理湿陷黄土地基的处理方法进行了总结分析，着重从施工准备、质量控制要点及素土挤密桩对于地基处 理的适用条件、优缺点等进行了论述。 【关键词】地基处理；素土挤密桩；湿陷性黄土；承栽力；压缩性 ０概述 湿陷性黄土是指黄土在一定压力作用下．受水浸湿后．土的结构 迅速破坏并发生显著附加下沉、强度也随之降低的黄土 湿陷性黄土 的地基湿陷特性对于高等级公路路基具有不同程度的危害．能使路基 路面发生大幅度沉降、开裂、倾斜甚至严重影响公路的正常使用。我国 湿陷性黄土分布很广．据《湿陷性黄土地区建筑规范）ＧＢ５００２５—２００４， 我国湿陷性黄土主要分布在山西、陕西、甘肃大部分地区，河南西部和 宁夏、青海、河北的部分地区，此外维吾尔自治区、内蒙古自治区 和山东、辽宁、黑龙江等区局部地区分布有湿陷黄土，据统计湿陷性黄 土占我国黄土面积的６０％以上 尤其我区南部地区多为自重湿陷性黄 土．本项目基本全部分布湿陷性黄土．主要为第四纪晚更新世风积黄 土．厚度较大．湿陷性黄土层厚１２—１７米，湿陷类型及湿陷性等级基本 为自重湿陷性黄土Ⅱ级（中等）～Ⅳ级（很严重），土的结构松散，压缩性 高，湿陷性强烈。大量的湿陷性黄土对于拟建公路的地基处理带来较 大的难度 １加固原理 素土挤密桩在处理湿陷黄土地基时采用沉管成孔．桩间土通过打 桩机冲击振动夯实和横向挤压作用．使桩孔内的土质被强制挤向桩孔 周围的土体中．随后在桩孔分层回填并夯实素土．形成密实而强度较 高的桩体．并通过被夯实土体径向扩张而使桩间土进一步被挤密．从 而使桩体和桩间土紧密胶合成复合地基．致使土的孔隙变小．密实度 增大．压缩性降低．力学性质得到改善．同时素土桩体也被夯击的更加 密实．提高整个地基承载力和稳定性。对于处理地下水位以上的湿陷 性黄土地基，处理深度为４—６ｍ，对于消除土的湿陷性、提高地基承载 力以及水稳定性作用明显．且素土挤密桩填土可就地取材、降低工程 造价、机具简单、施工方便、功效高，对于消除黄土湿陷性，减小沉降方 面具有显著作用．使复合地基承载力有很大提高。因此广泛用于湿陷 性黄土地基的加固 笔者针对银南地区湿陷性黄土地基素土挤密桩加 固案例，对其处理方法、技术要点、优缺点比较等进行总结阐述。 ２本项目概况及处理方法选择 本项目路基结构组成，填方路基由路床（０—８０ｅｍ）填筑砾类、路堤 （８０ｃｍ以下）填筑利用土、桩顶铺筑６０ｅｒａ厚三七灰土垫层、地基采用 ４—６ｍ深素土挤密桩处理组成．大部分填方路基为Ⅲ级以上自重湿陷 性地基。据《湿陷性黄土地区建筑规范》和本项目设计文件，施工采用 沉管成孔．成管成孔是采用打桩机．将带有桩尖的桩管打人土层至设 计标高．然后拨出桩管即成孔，沉管法所成桩孔较规则．挤密效果和施 工工艺都较容易掌握 素土挤密桩处理地基．达到消除湿陷性且提高 地基承载力。设计采用素土挤密桩桩径４０ｃｍ，桩间距８０ｃｍ、按等边三 角形布置，有效桩长４—６ｍ．压实系数不小于０．９０ 素土桩施工完毕后， 桩头应碾压使其密实．其上再铺垫５０ｃＩＴＩ厚３：７灰土层．为保护灰土层 不受破坏．等灰土层施工完成后，在上面填筑３０ｃｍ厚的土层。要求处 理后桩间土０－３０ｅｍ范围压实度不小于９０％．桩间土及桩孔内夯实土 的湿陷系数６Ｓ＜Ｏ．０１５．即证明湿陷性已消除 ３施工工艺及操作要点 ３．１施工工艺流程 常采用以下工艺步骤（图１） 图１ ３．２施工中操作要点 ３．２．１ 回填土要求 桩孔回填材料素黄土因为使用量大．选用了沿线取土场或利用土 方作为回填土。回填前，做土工试验，确定最大干密度为１．９０ｇ／ｃｍ，，最 佳含水量为１３．２％．用于检测回填土的含水率及压实系数．保证回填土 的密实。回填土必须过筛．保证土粒不得大于２０ｍｍ。回填土采用自动 送土自动夯填设备，电子计时器控制，保证压实密度。监理人员旁站， 监理发现现场操作不规范立即纠正 严格按照规范抽取回填土样．保 证回填土质量 机械及偏差控制本工程施工采用６Ｏ型柴油打桩机挤 密成孔，沉管至桩底标高时，停止沉管．用静力拔出桩管成孔，在孔内 填入素土。沉管前复合桩位、凋平夯实机，保证垂直度小于１．５％．桩位 偏差小于５０ｒａｍ。 ３．２．２夯实机械及要求 夯实素土桩心，采用夹杆式夯实机，夯锤重量不低于ｌｏｏ ，边下 料边夯实至桩顶标高 填土前应先在孔底进行原土夯实．孔底发出清 脆响声后向孑Ｌ内填土： ３．２－３成孔要求 施工采取分段并由外向内．隔行隔点跳打顺序挤密．并分四遍完 成，①、②、③、④分别代表第一、二、三、四遍成孔。 ①②①②①②① ③④③④③④③ ①②①②①②① ③④③④③④③ 图２成孔顺序图 （下转第３３３页） ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。ｌ。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界ｌ ３２１ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 科技・探索・争鸣 表４显示，手术科室的医生发生锐器伤的比例最大。其次是护士． 无论是否为手术科室．护士发生锐器伤的比例均超过一半。后勤人员 于减少锐器伤的发生。 ｅ 和管理人员比例最低，差异有统计学上的意义（Ｐ＜Ｏ．００１）。 【参考文献】 ２．１．４锐器伤防护意识调查 ［１］张影华，覃金爱，甘泳江，等．广西９６所医疗机构医务人员锐器伤调查分析『Ｊ］． 在调查了锐器暴露和受伤隋况后．针对工作中可能导致锐器伤的地 中华医院感染学杂志。２０１２，２２（２１）：４８２１－－４８２３． 方，调查研究对象的自我防护睛况，如表５结果显示．研究对象自我防护 ［２］徐世兰，吴西亿，饶莉，等．８４０例医务人员锐器伤现状调查［Ｊ】ｌ中国循证医学杂 措施有效实施率较低．仅有在医疗废物的正确分类和放置上．达到一半 志．２０１１．１１（６）：６３６－６３９． 水平，而其他锐器防护，乃至伤后的正确处理自我满意度均不满２０％。 ［３］李霞，谷金君，马静．医务人员锐器伤相关因素调查与防护对策Ⅱ１．现代预防医 ２．２结论 学，２０１０，３７（１２）：２２５１—２２５４． 本次研究结果中．锐器伤发生人数１２７８名．人均发生１．５６次。发 ［４］李卫光，徐华，朱其凤，等．山东省２８所医院医务人员锐器伤现状调查ｌＪ１．中华 医院感染学杂志．２０１３．２３（７）：１６０５—１６０７． 生锐器伤的岗位主要集中于护士和手术科室的医生 在发生锐器伤的 ［５］Ｍｕｊｅｅｂ ＳＡ，Ｋｈａｔｒｉ Ｙ，Ｋｈａｎａｎｉ Ｒ．Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐａｒｅｎｔｅｒａｌ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ａｎｄ ８Ｃ— 医务人员中，仅有８．１％在任何情况下都能正确处理伤口。研究对象针 ｒｏｐｒｅｖａｌｅｎｅｅ ｏｆ ＨＢＶ，ＨＣＶ ａｎｄ ＨＩＶ ａｍｏｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｏｏｍ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｌ Ｊｌ－Ｊ Ｈｏｓｐ 对工作中锐器伤害的自我防护意识普遍较低 Ｉｎｆｅｃｔ，１９９８，３８（２）：１３３－１３７． ３讨论 ［６］胡欣，杨柳青，刘永芳，等．医务人员锐器伤报告的调查与分析『Ｊ］．华西医学， ２０１３，２８（８）：１１６２—１１６４． 锐器伤是医护人员在工作中经常遇到的一种职业性损伤．同时也 ［７］刘云华，王书会，李百彦，等．临床医务人员锐器伤主要致伤物品调查Ⅱ】．中华医 是遭受医院感染的危险因素之一＿引．据文献报道．目前已证实有２Ｏ多 院感染学杂志。２０１３。２３（１ １）：２６７４—２６７６． 种病原体可经传播．其中危险性最大的是乙型肝炎、丙型肝炎 ［８］何金爱，王婕玲，张顺珠．医务人员锐器伤报告分析【Ｊ］．中华医院感染学杂志， 和艾滋病．据资料统计医务人员因锐器伤感染这三种疾病的几率分别 ２０１ １，２１（１ ２１：２５０８—２５０９． ［９］应方方，王少群．锐器伤的危险因素分析及干预效果评价叨．医院管理论坛， 是６％～３０％、１．８％、０．２％～０．５％。［４－７］而当前我国医院中，医务人员锐器 ２０１３，１３（５）：１５－１６，２４． 伤发生比例较大．但上报比例小，医务人员和医院重视不足，防护培训 ［１０］田青，吕婕，李蕾．１３２０名医务人员锐器伤现状调查分析伽．中华医院感染学 不到位等问题凸显．严重影响我国医务人员的身体健康。 杂志，２０１２，２２（１２）：２５９１—２５９３． 通过以上分析．我们认为医院应加大对锐器伤的关注。加强对重 ［１１］彭凌，林燕，郑舟军，等．医务人员锐器伤相关因素调查及规范化管理模式探 点科室、重点时间和重点人群的管理。同时，严格在职人员的技术培训 讨叨ｌ中华医院感染学杂志，２００９，１９（１８）：２４６５—２４６７． 和安全防护意识培训．在提高医务人员的技术熟练度的同时．也提高 ［１２］李敬华．中医医院急诊室医护人员锐器伤后报告及处理的调查ｆＪ１＿中华医院 医务人员的自我保护意识 医院还应加大锐器伤防护措施和伤后应急 感染学杂志．２０１３．２３（２２）：４０２－４０４． 的宣传与落实。在医疗器械的选择上应尽可能使用带有保护装置的． ［１３］林凯＇口十金明，钟既宁，等鲸合医院医务人员锐器伤调查与对策【ｊ】．中华医院 如手术刀采用伸缩式刀片、缝合针采用钝性针头、注射器采用伸缩式 感染学杂志．２０１２．２２（２３）：５３２５—５３２７． 针头等相对安全的医疗设备。只有医院和医务人员共同努力．才有助 ［责任编辑：薛俊歌］ （上接第３２１页）３＿３施工过程质量保证 ５结束语 全线设计素土挤密桩共计４８９万延米。由于点多线长．承包人施 工队伍技术工艺参差不齐．导致工程质量控制难度较大．本项目强化 对于湿陷性黄土处理可采用多种方法。但采用索土挤密桩处理湿 现场管理．及时总结施工经验。首先狠抓参建人员的质量意识教育．严 陷性黄土。工艺步骤简单，材料可就地取材，施工速度快、技术可靠、社 格执行三级技术交底和进场岗前培训制度．统一思想认识．统一质量 会效益好、工期短，施工造价低，处理深度大，处理后地基承载力和稳 标准统一过程监控目标。严格按照招标文件规定采用集中焖料、集中 定性有大幅度提高。因此广泛应用于宁夏银南及固原等湿陷性黄土地 过筛拌合．使素土的含水率和均匀性得到很好的控制。为避免人为因 区 但素土挤密桩整个施工过程属隐蔽工程，施工阶段质量检查困难， 素影响挤密桩夯填质量．决定对全线挤密桩夯填机改造成自动送土自 要保证桩体质量及处理效果．必须具有严谨、科学的态度、高度的责任 动夯填设备．要求统一安装电子计时器．将技术参数设定好后对计时 心。在施工项目各环节都要精益求精．严格操作规程，才能保证最终的 器统一铅封．并要求全线于素土挤密桩开工前全部改造完成。 施工质量。● ４处理效果 【参考文献】 成桩后通过对单桩桩周土的空隙比和密实度实验分析．在距离桩 ｆ １］省道３０５线黑城至海原公路设计文件ｆｚ］． ［２］杨太生．地基与基础工程施工『Ｍ１．北京：中国建筑工业出版社，２００５ 心０．８ｄ范围内．土体密实度一般可以达到或接近天然含水量时的最 『３］ＧＢ５００２５—２００４湿陷性黄土地区建筑规范ｆ ｓ１ ｌ‘ 大密实度．干密度可增加２８％一３５％．空隙比减小到０．７５以下．土体湿 ［４］ＪＧＪ７９—２０１２建筑地基处理技术规范【ｓ】． 陷性基本完全消除：在距离桩心（０＿８—１．５）ｄ范围内，土体干密度可以 『５］ＪＴＧ Ｆ１０—２００６公路路基施工技术规范ｆｓ１． 增加１５％一２８％，空隙比减小到０．７５－０．９２，土体湿陷性基本消除。最后 ［６］ＪＴＧ Ｆ８０—２００４公路工程质量检验评定标准：土建部分［ｓ】． 通过试验室试验湿陷系数６Ｓ＜０．０１５，符合设计及规范要求。 ［责任编辑：张涛］ （上接第２９２页）器，最大外径可根据套管内径调节，且其体积小，分 二次固井后可以较方便地选择目的层射孔生产．充分可以发挥低含水 布均匀，即使遇到套管轻微变形或井斜，也可稍作旋转通过，从而保证 层和潜力层的产能 了施工顺利进行。同时可使套管居中，确保了固井时环形空间的通畅。 （３）文东深井套管损坏多集中在盐膏层、泥岩及砂岩层段，套管严 ３认识与结论 重变形后内径变小，经大修磨铣、扩铣。打通道，套管壁变薄甚至破损 后，容易导致地层出盐、砂等，采用４”套管工艺加固，能保证油气水及 通过近几年的技术攻关．悬挂４ 套管已成为套损井治理的一种重 易垮塌地层的有效封堵。 要工艺．具有以下优点： 因此．开展文东油田悬挂４ 套管工艺的应用．对提高文东油田套 （１）文东深井套管破损后，浅部破损可通过取换套修复，水泥返高 损井修复成功率，开展高含水井的有效治理、完善注采井网、增储上产 以下部位套管损坏及管外窜槽．采用悬挂４”套管工艺治理彻底．有效 具有十分重要的意义。ｅ 期长 （２）文东深井油层层数多、层间跨度大、非均质严重，悬挂４”套管 ［责任编辑：张涛］ ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。 。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界Ｉ ３３３
