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灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用
灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用
一、研究背景
湿陷性黄土是我国土工工程中常见的难处理地基类型，主要特点是具有较大的含水量和孔隙度，强度低、初始压缩度大，易发生沉降和变形。对此类地基的安全稳定和可靠性进行保证，是土木工程领域的重大问题。传统处理方式主要采用加固、加密和沉降控制等方式，但这些方法存在一些局限性和不足之处，如固结时间长、工期长、效果不稳定等问题。
为了解决上述问题，灰土挤密桩技术应运而生。灰土挤密桩是在原土中钻孔后，用挤压机将混合灰(或水泥)和黄土挤到孔孔隙中，并由此形成的桩体体系。灰土挤密桩兼具灰土墩和灌注桩的优点，不仅能够提高原土的力学性能和抗变形性能，还能够改善黄土地基的物理性质，提高桩身和黄土地基的复合性能。
二、灰土挤密桩的特点及机理
灰土挤密桩的特点和机理主要有以下几点：
1.灰土挤密桩桩头为拓展扩底式桩头，增加桩头压实范围
桩头为拓展式扩底桩头，可以将重载作用向下引导，增加桩头压实范围，保证桩头与原土紧密衔接，提高桩-土界面间的摩阻力。桩身中的灰土填充物通过固结作用和桩体重载作用，高效压实和加固原土固结和稳固性质。
2.灰土挤密桩填充物由混合物填充，提高原地土的自然密实度和硬度
混合灰(或水泥)和黄土的混合物是灰土挤密桩的典型填充物，混合物经过挤压和长期固结后，形成高强度的压密坚实的桩身。这些桩身波导岩柱通过整个灰土挤密地基相连，形成一个整体桩柱体系。
3.灰土挤密桩创造了一个贯穿原土的增浓体系
挤压混合物的同时，使得原土和混合物相互渗透，形成了一个贯穿基础地基的增浓体系。该增浓体系具有优异的强度和稳定性，消除了原土的缺陷，提高了黄土地基的整体性能。
4.灰土挤密桩兼具了强度和刚度的优点
灰土挤密桩不仅使原土的强度和稳定性得到改善，还可以提高原土的刚度和抗压强度。特别是在土工领域中，刚度和抗压强度是非常重要的指标之一，相互影响。从而实现了原土和灌注桩之间的协同恢复，进一步提高灰土挤密地基复合材料的强度和稳定性。
灰土挤密桩的特点和机理论证，从机理上研究，灰土挤密桩不仅能够提高原土的力学性能和抗变形性能，还能够改善黄土地基的物理性质，提高桩身和黄土地基的复合性能。
三、应用实例
灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用实例主要采用的是灰土挤密桩分布式桩机施工技术。下面介绍四个具有代表性的实例：
1.西北某地区机场，采用灰土挤密桩改良方案
原地基为黄土和淤泥，岩体成沉积硅石和苦岩等。地基硬度较低，不适合大型民航飞机的起降和停放。改良项目对于机场的正常运行具有重要意义。通过对原泥土地基的分析和室内试验，决定采用高活性煤灰和黄土混合，制备成为灰土混合物，利用现有的灰土挤密桩技术进行地基加固。
改良方案采用灰土挤密桩分布式桩机进行施工，并采用大型混合机和自动化灰土混合工程进行制备。最后，经过施工和检测，机场地基的零场应力得到了有效控制，承载力和稳定性得到了明显提高。
2.西南某煤矿某露天矿采用灰土挤密桩技术处理黄土地基
原地基为黄土，煤矿的道路、铁路、支架区地基和周边的塌陷区均采用了灰土挤密桩技术进行了实施。改良工程中使用了一种新型的隔距挤密桩技术，将灰土桩分布和挤密，形成固体混合料和固体桩墙。
改良过程中，将灰土桩固定在地基上，并通过密度、醇试验、黏度和细度测定等一系列方法，检测其效果。改良后煤矿的道路、铁路、支架区地基和周边的塌陷区，地基的硬度、稳定性水平明显得到提高。
3.某重要公路改造工程利用灰土挤密桩改造黄土地基
原地基为黄土，湿度较高，容易变形和沉降。为了解决此问题，改造工程采用灰土挤密桩技术改良地基。采用灰土挤密桩技术，通过灰土和黄土混合，制备成灰土混合物，然后挤压成桩体。
改良后的地基硬度、稳定性水平明显得到提高，并且具有较高的承载力和稳定性，能有效地承受行车荷载和耐受重载。并且，在改造后的公路运营过程中，保持感觉和灵敏度的状况保持稳定，在保证了公路安全稳定上起到重大的作用。
4.华南某诊断中心利用灰土挤密桩技术解决道路下陷问题
原道路经过长时间的使用，地基遇到了严重的下降现象，对交通、人口和环境产生了影响。为了解决这一问题，诊断中心采用了灰土挤密桩技术进行处理。经过安排，施工队完成了85米长的分布式灰土挤密桩，其中每个灰土挤密桩的长度为3.4-4.6米，破裂面距离桩尖30-60厘米。
经过改造后，该路段的地基硬度和稳定性得到了极大的提高，道路运行效率得到了有效的保证，环境条件得到了改善。灰土挤密桩技术在此案例的应用为相似状况的道路和公路改造提供了有益的参考。
四、结论
灰土挤密桩技术是一种适合于湿陷性黄土地基处理的高效率、低成本和加固性能优良的土技术。实践证明，在灰土挤密桩的应用过程中，可以显著提高土地的物理化学性质，增强桩-土界面的摩阻力，改善基础