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时间:2018-10-04
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1、东南大学土木工程地基处理1第6章土(灰土)桩利用成孔过程中的横向挤压作用,使桩间土被挤密,然后将素土或灰土分层填入桩孔内,并分层夯填密实至设计标高。填入材料为素土时,称为土挤密桩法;填入材料为灰土时,称为灰土挤密桩法。夯填密实的土桩或灰土桩,与挤密的桩间土形成复合地基。采用土桩挤密法时,若桩体和桩间土的密实度相同,则形成均质地基。21发展:灰土(土)挤密桩技术在国外30年代开始采用,我国50年代在甘肃兰州使用过,在70年代对处理湿陷性黄土和杂填土地基展开了较为系统的研究,并逐渐取得了广泛的应用;32、优点:a土(灰土)桩挤密法是横向挤密,但
2、同样可以达到所要求处理后的最大干密度的指标;b与土垫层相比,无需开挖回填,节约了开挖和回填的工作量,比换填法缩短工期约一半。c由于不受开挖和回填的限制,一般处理深度可达12~15m,最小深度一般要求大于5m;d填料一般是就地取材,比其它处理湿陷性黄土和人工填土的方法造价为低,尤其利用粉煤灰可以变废为宝,去得好的效益;43、适用条件地下水位以上的的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基;处理深度5~15m;以消除湿陷性为主要目的时,宜选用土挤密桩法;当主要为提高地基承载力和增强水稳定性时,宜选用灰土挤密桩;当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65
3、%时,不宜选用灰土(土)挤密桩法;当e=0.9~1.2时,挤密效果好;当e<0.80时,一般土的湿陷性已消除,无必要挤密地基,应慎重选用;5大量的试验资料和工程实践证明,灰土(土)挤密桩用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基,不论使消除土的湿陷性还是提高承载力都是有效的。当土的含水量大于24%及其饱和度大于65%时,在成孔及拔管过程中,桩孔及其周围容易引起颈缩和隆起,挤密效果差,故该方法不适用与处理地下水位以下及毛细饱和带的土层。基底下5m深度内的湿陷性黄土、素填土、杂填土,通常采用土(或灰土)垫层或强夯法等处理。大于15m
4、的土层,由于成孔设备的限制,一般采用其它处理方法。饱和度小于60%的湿陷性黄土,其承载力较高,湿陷性较强,处理应以消除湿陷性为主。而素填土和杂填土的湿陷性较小,但压缩性大,承载力低,应以提高承载力和减小压缩性为主。6灰土(土)挤密桩时一种比较成熟的地基处理方法,自20世纪60年代来,在陕西、甘肃等湿陷性黄土地区的工业与民用建筑中已广泛使用,积累了一定的经验,对一般工程,施工前在现场不进行成孔挤密试验,不致产生不良后果,并有利于加快地基处理的施工进度。但在缺乏建筑经验的地区和对不均匀沉降有严格要求的工程,施工前应按设计要求在现场进行试验,以检
5、验地基处理方案和设计参数的合理性。7一、加固原理挤密通过挤密作用提高桩间土的密实度。挤密土,不同于重塑土,它形成了以桩孔为中心的环状竖向节理结构,仅是将原地基土呈环状水平向挤密,一定程度地保存了地基土地原状结构,它保存了土的原始凝聚力和部分固化凝聚力,挤密土比同密度重塑土的力学性能要好。8一、加固原理衡量桩间挤密土的密实度指标采用挤密系数hc,而不用压实系数λc,以示区别。1挤密单孔周围的环形挤密影响有效半径一般为1.5d,离桩边越远,挤密效果越差。9土的侧向挤密作用灰土(土)桩成孔时,土体被迫产生侧向挤密,挤密影响半径一般为1.5~2倍桩
6、直径;相邻桩孔挤密区交界处挤密效果叠加,增加挤密效果;桩间土中心部位密实度增大,且变得均匀,桩距越近,叠加效果越明显合理的桩孔中心距约2~3倍的d。天然含水率对挤密效果影响很大大于最优含水量时,不宜排水,挤密效果不好小于最优含水率时,有效挤密区太小10土体天然干密度对挤密的影响干密度大则挤密范围大干密度小,则有效挤密区变小土质均匀则挤密范围大土质不均匀则挤密范围小112、灰土性质作用;石灰与土按一定比率(2:8或3:7)拌和形成的桩体具有气硬性和水硬性,由于石灰内带正电Ca离子与带负电粘土颗粒相互吸附,形成胶体凝聚,并随灰土龄期增长,土体固
7、化作用提高,土体强度逐渐增加。在力学性能上,可达到挤密地基效果,提高地基承载力,消除湿陷性,沉降均匀和沉降减小。一、加固原理123、桩体作用;在灰土桩挤密地基中,灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量(灰土的变形模量E0=29-36MPa,相当于夯实素土的2~10倍)降低了基础底面一下一定深度内的土中的应力,消除了持力层内产生较大压缩变形和湿陷性的不利因素,形成的桩体作用降低了原来地基土持力层的应力;桩体对桩间土的侧向约束作用,改善桩间土体的变形形式,使压力与变形成线性关系;一、加固原理13土桩挤密地基有桩间挤密土和分层夯填的素土桩组成,土
8、桩桩体和桩间土均为被动挤密的重塑土,属同类土料。两者的物理力学指标无明显差异。因而,土桩挤密地基可视为厚度较大的素土垫层。14一、加固原理4提高地基土的隔水性通过对地基土的挤密,
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