第6章 土(灰土)桩

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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

2、法是横向挤密，但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

3、含水量大于24％、饱和度大于65％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

4、常采用土（或灰土）垫层或强夯法等处理。大于15m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

5、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

6、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

7、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

8、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，