灰土挤密桩施工工艺

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1、灰土挤密桩施工工艺灰土挤密桩是重要的地基处理方法之一，形成的复合地基具有较高的承载力。处理的地基土无需挖出，在原来的地层位置上即可进行处理。因处理的深度较深，故称深层捣实法。它与夯实、碾压等竖向加密方法不同，属横向加密土层。1工艺特点   材料价格低廉，施工机械相对较简单，方法简便，属经济与技术都较好的一种地基处理方法。2适用范围挤密灰土桩适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理灰土挤密桩是利用打桩机或振动器将钢套管打入地基土层并随之拔出（部分桩亦利用爆扩等方法），在

2、土中形成桩孔，然后在桩孔中分层填入拌制均匀的石灰土，再夯实而成灰土桩。施工中当套管打入地层时，管周地基土受到了较大的水平向挤压作用，使管周一定范围内的地基土的工程物理性质得到改善，土的密度增加、压缩性降低、湿陷性得以全部或部分消除。3.1.1对土的侧向挤密作用土（或灰土、双灰）桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高。其挤密影响半径通常为1.5～2.0d（d为桩径直径）。相邻桩孔间挤密效果试验表明，在相邻桩孔挤密区交界处挤密效果相互叠加，桩间土中心部位的密实度增大且密度变得均匀

3、，桩距越近，叠加效果越显著，合理的相邻桩孔中心距约为2～3倍桩孔直径。土的天然含水量和干密度对挤密效果影响较大。当含水量接近最佳含水量时，土呈塑性状态，挤密效果最佳。当含水量偏低，土呈坚硬状态时，有效挤密区变小。含水量过高时，由于挤压引起超孔隙水压力，土体难以挤密，且孔壁附近土的强度因受扰动而降低，拔管时容易出现缩颈等情况。土的天然干密度越大，则有效挤密范围越大；反之，则有效挤密区较小，挤密效果较差。土质均匀则有效挤密范围大，反之有效挤密范围小。土体的天然孔隙比对挤密效果有较大影响，当e=0.90～1.20时，挤密

4、效果好，当e<0.80，一般情况下土的湿陷性己消除，没有必要采用挤密地基，故应持慎重态度。3.1.2桩体材料的作用（1）灰土桩是用石灰和土按一定体积比例（2∶8或3∶7）拌和，并在桩孔内夯实加密后形成的桩，这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，使土体逐渐增加强度。在力学性能上，它可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降量减小。（2）桩体作用在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量远大于桩间土

5、的变形模量（灰土的变形模量为E0=29～36MPa，相当于夯实素土的2～10倍），荷载向桩上产生应力集中，从而降低了基础底面以下一定深度内土中的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。此外，由于灰土桩对桩间土能起侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线性关系。3.2 工艺参数的确定灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基，一定要根据现场的地质条件和工程的使用要求，正确选用施工参数，才能达到经济有效的目的。灰土挤密桩参数包括：承载力、桩孔直径、桩孔深度、处理宽度、桩孔的平面布置

6、、桩距、填料等。3.2.1承载力   湿陷性黄土地基经过灰土桩挤密之后，工程物理性质发生了明显变化，因桩体与桩间挤密土工程物理性质相近，两者能较好地合理分担荷载，共同组成的复合地基一般称为灰土桩挤密地基。根据P-S曲线上的拐点确定的比例界限所对应的荷载值或相对沉降量s/b=0.015～0.020所对应的荷载值，综合分析确定（b为承压板宽度）灰土桩挤密地基的容许承载力。3.2.2 桩孔直径   桩孔直径主要取决于施工机械的能力和地基土层的原始密实度。选择的桩径过小，桩数增加，就增加了打桩和回填的工作量；桩径过大，桩间

7、土挤密效果不好，不能完全消除黄土地基的湿陷性，土的均匀性也差，同时要求成孔机械的能量也太大，振动过程对周围建筑物的影响大。总之，应对以上因素进行综合考虑后正确选择桩径。3.2.3桩孔深度   挤密孔深度主要取决于湿陷性黄土层的厚度、性质以及成孔机械的性能，不得小于3m。对于非自重湿陷土黄土地基，其处理厚度应为主要持力层的厚度。即基础下土的湿陷起始压力小于附加压力和上覆土层的饱和自重压力之和的全部黄土层，或附加压力等于自重压力25%的深度处。3.2.4处理宽度灰土挤密桩地基的效果也与处理宽度有关。当处理宽度不足时仍可

8、能使基础产生明显下沉。根据现场浸水试验，灰土挤密桩的处理宽度宜采用：在非自重湿陷土黄土地区，挤密地基每边超出地基边缘的尺寸不小于0.3m。3.2.5桩孔的平面布置布孔的基本原则是尽量减少未得到挤密的空白面积。因此，桩孔应尽量按等边三角形排列，这样可使桩间土得以均匀挤密。但有时为了适应基础几何形状的需要或需要减少桩数，也可按正方形、梅花形排列。3.2.6桩距和