土桩灰土桩石灰桩ppt课件.ppt

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1、河南理工大学土木工程学院地基处理技术挤密桩法compactionpileTechnicalofSoilImprovement第5章挤密桩法5.1砂石桩法5.2石灰桩法5.3土挤密桩法和灰土挤密桩法5.4夯实水泥土法5.5水泥粉煤灰碎石桩法5.2石灰桩法5.2.1概述5.2.2加固机理5.2.3设计计算5.2.4施工5.2.5质量检验1)灰土桩：以消石灰和土（粉煤灰或矿渣）为桩体材料，成孔夯实并挤密桩周形成复合地基。2）石灰柱(喷粉桩）：通过特殊的搅拌机将石灰粉与原位软土搅拌均匀，促使软土硬结，形成石灰柱。3）石灰浆压力喷注法：压力注浆的一种。一

2、.概述石灰桩：成孔后，孔中加入生石灰块，或石灰块中掺入水硬性材料和火山灰。在拔管的同时进行振密，捣密。利用生石灰的的水化反应（吸水，膨胀，发热，离子交换），使桩周土体的含水量降低，孔隙比减小…….石灰桩的定义石灰桩：将不同比例的生石灰与粉煤灰等掺合料，拌合和均匀，在孔内夯实形成竖向增强体，并与桩间土组成复合地基的处理方法。石灰桩属可压缩的低粘结强度桩。由于生石灰与地基中的水，土产生一系列物理化学作用，改善桩体周围土体的物理力学性质，从而使桩间土与桩体形成复合地基，达到地基加固的目的。适用于处理杂填土、素填土、一般粘性土、淤泥质土以及透水性小的粉

3、土。适用于道路、码头、铁路、软弱地基的加固工程及托还工程和基坑支护工程。1）生石灰的水化反应及其特性1.反应过程吸收大量水分:生石灰的吸水量包括两部分，一部分是CaO水化所需的水量，另一部分是生石灰的水化产物Ca(OH)2的孔隙吸水量。2.生石灰的水化反应为放热反应:所放热量可使地基土温度提高，产生汽化脱水现象，降低地基土的含水量，从而减少土的孔隙比，增加土的密实度。3.生石灰水化反应中伴随有体积的显著增大:水化过程中，由于固相体积和孔隙体积的增大，生石灰水化后可膨胀到原体积的1.5～3.5倍。二.石灰桩的加固机理2）可从桩间土、桩身和复合地基

4、三个方面分析1))桩间土a.成孔挤密作用采用振动沉管法成孔，会对桩间土产生挤密效果。但对灵敏度高的饱和软粘土，成桩过程会破坏土的原状结构，降低土的强度。b.吸水作用：实践证明，1kg纯氧化钙消化成为熟石灰可吸水0.32kg。对石灰桩桩体，在一般压力下吸水量约为65％～70％。根据石灰桩吸水总量等于桩间土降低的水总量，可得出软土含水量的降低值。c.膨胀挤密：生石灰具有吸水膨胀作用，在压力50～100kPa时，膨胀量为20％～30％。膨胀的结果使桩周土挤密。d.发热脱水：1kg氧化钙在水化时可产生280卡热量，桩身温度可达200-300度。使土产生

5、一定的气化脱水，从而导致土中含水量下降、孔隙比减小、土颗粒靠拢挤密，在所加固区的地下水位也有一定的下降。e.离子交换：软土中钠离子与石灰中的钙离子发生置换，改善了桩间土的性质，并在石灰桩表层形成一个强度很高的硬层。f.置换作用：软土为强度较高的石灰桩所代替，从而增加复合地基承载力。g.减载作用：石灰桩的搀和料为轻质的粉煤灰或炉渣，生石灰的重度约为10kN/m3，石灰桩身饱和后的重度为13kN/m3，因此，当采用洛阳铲或螺旋钻成孔，将桩位处原土取出，换成石灰桩体，并在土中形成大量密集分布的桩体，相当于以轻质的石灰桩置换土，复合土层的自重减轻，置换

6、率越大，则减载作用越明显。由此可减少桩底下卧层软弱土层的附加应力，对减少软土变形有一定作用。2)桩身加固机理生石灰桩本身具有一定的强度和刚度，可以提高地基的承载力和改善地基的变形特性。另外要防止出现“软心”现象。如何克服软心：a.必须要求石灰桩具有一定的初始密度，而且吸水过程中有一定的压力，限制其自由胀发。b.加大充盈系数，提高石灰含量或缩短桩距，进一步约束桩的胀发。c.桩顶采用粘土封顶，可限制石灰膨胀而隆起。d.采用掺和料,也可防止软心。3)复合地基石灰桩复合地基承载力由三部分组成：⑴桩身强度；⑵桩间土；⑶桩周形成的硬壳层。通过提高桩身强度、

7、增加桩间土的加固效果都可以提高复合地基承载力。问题1：石灰桩对软弱土的加固机理可分为物理加固和化学加固两个作用，下列属于物理加固作用的是（　　　）。A、吸水作用；B、膨胀挤密作用；C、桩身置换作用；D、离子交换作用；E、凝胶作用；F、反应热作用；问题2：对软土采用石灰桩处理后，石灰桩外表层会形成一层强度很高的硬壳层，这主要是由（　　　　）起的作用。A、吸水膨胀；B、离子交换；C、反应热；D、碳酸反应；石灰桩的技术特点：1.能够使软土迅速固结。即使是松散的新填土，在加固范围内成桩后7-28天基本完成固结。2.可大量使用工业废料，具有显著社会效益。

8、3.节约钢材，水泥，造价低廉。4.设备简单，可就地取材，便于推广。5.施工速度快。6.人工挖孔施工无振动和噪声，可在狭窄的空间内施工。7.国内受设备限