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时间:2018-09-03
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1、小直径石灰桩在软弱地基处理中的应用 小直径石灰桩是指直径小于等于80mm的生石灰压注桩,与大直径的桩相比,施工简单,生石灰固化反应彻底,容易早期测定复合地基载力,由于施工机械简单,操作不受场地限制,对环境无污染,无噪音干扰,成本低廉,深受业主喜爱。但在施工期间,要求施工人员应具有较高的敬业精神,严格操作,认真捣实。 石灰桩加固地基最适合于高含水量粘性大、素填土、杂填土、淤泥质土层,其含水量一般在40%-95%,无侧限压缩强度在10kPa以上,在新乡地区基工程中,一般软弱地基的承载力在60-90kPa时,多层砖混结构
2、工程中应用较经济。 小直径石灰桩用D=40-80mm钢管成孔、间距100-300mm,把以生石灰为主的材料压注入孔,形成柱状,使生石灰吸取地基土中的孔隙水,发生化学反应,生成有较高强度的桩。由于周围地基的孔隙被吸收,含水量下降,加速地基土的固结,同时,桩本身吸水膨胀,挤实了四周的土。而化学反应释放热量引起水分蒸发,也使地基中水分减少,这样地基就得到了加固。 降低含水量 桩中的生石灰经过下述的反应过程,以化合水的形式吸收桩周围地基中的孔隙水: CaO+H2O=Ca(OH)2 上式中生石灰反应成熟石灰时的需水量为
3、石灰量的%。反应后体积约增1倍,加上原生石灰间孔隙及反应后的熟石灰间的孔隙均可充填水。又由于反应产生大量热量,引起水分蒸发,降低了含水量,促进了桩周围地基土固结,从而在结构物建造后使地基沉降大大减小。 增加粘聚力 在生石灰桩刚施工完后,地基土由于被扰动,地基强度暂时降低,其降低程度与地基土的灵敏度成正比。然后随着生石灰桩效果的发挥,土的扰动影响被抵消,地基强度逐渐上升,约二周就呈大体稳定之势,地基强度的提高,主要是地基土被加速固结后,粘聚力有了较大提高。 根据提供的地质勘察报告和建筑物结构形式确定地基持力层是否采
4、用石灰桩,持力层的土层为杂填土、粉质粘土、素填土或淤泥质土时,并且承载力≤80kPa,厚度大于1m,经分析挖除软弱土层不经济或不可能时,可采取生石灰桩处理地基。 确定石灰桩的长度、直径、间距、平面布置方式。 桩径和间距一般关系为L=D,布置形式可为梅花式、矩形或三角分布,桩长度一般,然后验算是否满足薄弱层和基础宽度要求。 确定桩土复合地基承载力,其中一般处理后F≥120kPa,当F>150kPa一般取150kPa。 审核检验:施工结束后,检验复合地基承载力。 成孔工具为洛阳铲或端部尖形的钢管;填充生石灰的捣实
5、工具,用空心套管,辅助以钢筋棍捣实。填充速度不宜过快、过猛。由于施工中无噪音、无污染,成本低廉,可昼夜施工,不受环境场地限制。 桩的材料:因纯熟石灰为粉末状,无多大强度,实际施工中,桩孔内可掺入其它材料,如砂土,一般填充料的比例为:小生石灰块75%-80%,生石灰粉25%-20%。,在施工振捣中一般会渗入1%-3%左右原状土。这些材料共同作用可形成密实的生石灰桩。 工程概况 石羊住宅楼,砖混结构,六层。 地基条件 第一单元土层厚,承载力fk=70kPa,杂填土、粉质粘土、局部以粉土为主的素填土;第二单元厚,f
6、k=130kPa,粘土层,以下无软弱土层。 桩设计 根据经验,一般情况下地基强度经处理后可提高到原地基的倍来考虑,对我市解放初期的杂填土,经处理后承载力提到120-140kPa。按处理后地基承载力达到fk=120kPa,确定混凝土带基为宽,桩加因宽度,桩距200mm,每平方米桩总数25根,梅花形布置,用直径D=48mm的钢管成孔。室内外差,从技术经济角度考虑,基础埋深-,桩长,混凝土垫层厚,下卧层验算满足要求。 施工期 按上述方法施工,三天全部完成。 效果评价 生石灰桩施工完后,一定要作判断,一般可做标准贯
7、入度试验,或环刀取样进行室内试验,对有经验的设计人员也可凭经验判断。该工程施工完后,环刀取样进行室内试验,结果fk>125kPa,基础宽度按fk=125kPa修正后,浇注混凝土垫层,打混凝土带基。一般情况下石灰桩施工完后一周内强度可达到最终强度的80%左右,随着时间的增加4年左右趋于稳定,经多年实践,该方法用于永久性建筑物是绝对牢固可靠的。该处理方法比碎石桩、喷粉桩节约造价20%-80%,深受业主青睐。
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