灰砂桩及碎石桩在处理软弱地基中的联合应用

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1、灰砂桩及碎石桩在处理软弱地基中的联合应用提要：本文通过灰砂挤密桩及振冲碎石桩在处理软弱地基中的联合应用，对其机理及联合应用的效果进行了分析,并提出了改进意见。关键词：软弱地基；复合地基；灰砂挤密桩；振冲碎石桩中图分类号：TU47文献标识码：A由于城市建设用地的日益紧张，可供选择的理想的场地愈来愈少，不少建筑物只能建在杂填土或其他软弱地基上。作为地基、基础上部结构整体考虑，地基的正确处理是十分必要的。目前，处理软弱地基的方法较多，如填土垫层法、强夯法、加深基础法等，有的土方开挖量大、造价高，有的噪声大，使用受到限制。灰砂挤密桩

2、（以下简称灰砂桩）、振冲碎石桩（以下简称碎石桩）在处理建筑场地软弱地基、提高地基承载力上，具有开挖土方少、施工速度快、干作业不受季节限制等优点。我市近几年来，有局部处理软弱地基,到整片或基础下地基全部处理，已广泛应用，其处理效果不少超过预期的要求。一、机理灰砂桩的机理是生石灰块吸收分解、膨胀，桩间土被挤密、脱水，强度提高。生石灰块、中粗砂级配适当，达到砂填充生石块孔隙，使桩体达到一定强度，从而桩体与被挤密的桩间土形成复合地基。拌合材料夯填入孔后，孔周围水分被吸附于桩内，生石灰与水分解热胀，周围土受到脱水挤密,桩体本身也由于水

3、化作用而结硬。碎石桩是用振冲成孔器成孔，原孔位土体在成孔过程中被挤压到周围土中，孔钻至设计深度，提起成孔器，分层灌入一定级配的碎石骨料，分层振冲密实，这样就形成一密实面坚硬的碎石桩。碎石桩属于物理加固地基的方法，碎石桩和被挤密的土体共同组成复合地基，按变形一致的原则，由压缩性小的碎石桩承受上部荷载大部分，桩间土承受少部分。土体在水平力作用下，产生径向位移，使碎石桩周围形成非常密实的挤压区，土体反过来对桩体起约束作用。复合地基之所以比天然地基承载力高，主要是因为桩体的变形模量大，承受大部分荷载，桩间土由于挤密作用，承载力也高于

4、天然地基。灰砂桩和碎石桩虽然成桩的机理不同，但共同点是桩与被挤密的桩间土共同组成复合地基，其主要物理力学性能均有所改善，其地基承载力明显提高。二、应用某商场营业楼，地上4层，地下1层，框架结构，建筑面积9300平米，占地面积2000平米，坐落位置是在市中心某十字路。勘探资料表明，该场地位于老城墙边，紧邻护城河，浅层均系杂填土，开挖至地下室基础底，土层仍为含杂质的挠动土，地基承载力虽然能达到100—120KN/❷,但经钎探，软硬不一，约2-3米后见原状土，有粉土和部分夹杂细砂，这一部分地基约占4/5o对该部分软弱地基采用的处理

5、方法是灰砂桩，桩径400mm,桩间距900mm,按梅花形式布孔。由于该建筑采用十字交叉倒T梁基础故采用了“满堂红”布置。使用螺旋钻孔成孔工艺，生石灰块、粗砂、碎石按一定的比例分层夯填入孔。增加碎石是为了增强桩身强度，孔顶留出300mm,用3:7灰土封顶。由于北侧及东侧基坑已紧邻民房，不能向外开挖，灰砂桩最外缘一排也只能做到基础外边缘。在地下室地基南侧约占地基的1/5,从地下室基底箱下约3米见地下水，地下水位以下全是淤泥。根据勘察报告及实测资料表明，这部分坐落于古城河上，其淤泥深度在地下水位以下约3-4米。这种地基采用灰砂桩已

6、不适用，因为灰砂桩遇地下水无法施工，且灰砂桩适用于浅层地基处理，不能在如此深的地基处理中使用，因此决定对这一部分地基取用碎石桩处理。其成孔机械为钻孔不出土的钻机，成孔过程中土被挤密至四周，用套管护壁，为防止塌孔，处理深度穿过淤泥层见砂层原状土为止，用碎石分层振冲密实，并再次向周围挤密。在成桩的上部约1/3高度，通过测试，掌握其振冲密实度与灰砂桩基本接近，形成灰砂桩碎石桩复合地基，其地基软硬比较均匀，地耐力均有提高。挤密灰砂桩桩径400mm，桩长3.0m,为方格状布桩，布桩区平面示意图纵横间距为0.9米。碎石桩桩径4001、灰

7、砂挤密桩布桩区2、振冲碎石桩布桩区3、旧护城河道毫米，桩长6.0米，采用梅花布桩，纵、横间距为1.20米。地下室基础以下持力层主要是粉土及淤泥质粉土，部分夹杂砂层，同一层位有时岩性变化较大，地基承载力为110KN/❷.复合地基经成桩处理，检测结果为：灰砂桩加桩间土28天的承载力为158—173KN/❷，碎石桩加桩间土7天的承载力为152—176KN/❷，灰砂桩单桩承载力根据基土深度不同为200-300KN/❷，碎石桩单桩承载力220-400KN/0,桩间土承载力为140-150KN/❷。随着时间增长，孔隙水压力逐步消散，生石

8、灰进一步使水膨胀及密桩间土，地基承载力可进一步提高。经地基处理，解决了场地地基不均匀的问题，同时由于地基承载力提高，满足了设计要求。三、几点分析和改进意见1＞灰砂桩一般适合浅层处理地基，超过一定深度则挤密效果较差。本工程大部分地基软弱层仅有2-3米深，用灰砂桩挤密效果最佳。这种桩成孔快、夯