最新第7章--灰土挤密桩法和土挤密桩法概要教学讲义ppt.ppt

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1、第7章--灰土挤密桩法和土挤密桩法概要第7章灰土挤密桩法和土挤密桩法Chapter7LimeSoilColumnandEarthColumn7.1概述7.1Introduction灰土挤密桩法和土挤密桩法都是利用成孔过程中的横向挤压作用，桩孔内土被挤向周围，使桩间土挤密，然后将灰土或素土（粘性土）分层填入桩孔内，并分层夯填密实至设计标高。前者称为灰土挤密桩法，后者称为土挤密桩法。土挤密桩法是原苏联阿别列夫教授于1934年首创，20世纪50年代中期我国西北黄土地区开始进行土挤密桩法的研究和应用。2、适用范围1)灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理

2、地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理地基的深度为5～15m。2)在消除土的湿陷性和减小渗透性方面，灰土挤密桩或土挤密桩的效果基本相同或差别不大。但是，土挤密桩地基的承载力和水稳性不及灰土挤密桩，选用上述方法时，应根据工程要求和处理地基的目的来确定。3)当以提高地基的承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法；4)当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。5)大量试验研究和工程实践表明，土或灰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，不论是消除土的湿陷性还是提高承载力都是有效的。但是，需

3、要注意的是，当地基土的含水量大于24％、饱和度超过65％时，在成孔及拔管过程中，桩孔及其周围容易缩颈和隆起，挤密效果差。故上述方法不适用于处理地下水位以下及处于毛细饱和带的土层。主要特点灰土挤密桩法和土挤密桩法与其他地基处理方法比较，有如下主要特征：1)土桩和灰土挤密桩法是横向挤密，但可同样达到所要求加密处理后的最大干密度的指标；2)与土垫层相比，无须开挖回填，因而节约了开挖和回填土方的工作量，比换填法缩短工期约一半；3)可以深层加密。由于不受开挖和回填的限制，较垫层法处理深度大，可达12～15m；4)由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而比其他

4、处理湿陷性黄土和人工填土的方法造价均要低，能取得很好的效益。1、土的侧向挤密作用土(或灰土)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(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，且桩间土的密度变得均匀，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。7.2加固机理一、加固机理2、灰土性质作用1)灰土桩：用石灰和土按一定体积比例(灰：土=2：8或3：7)拌和，并在桩孔内夯实加密后形成的桩

5、。①密实作用。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石灰桩的效用。灰土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。2)二灰桩：不仅利用了石灰料、粉煤灰材料在化学性能上的气硬性与水硬性，同时也有效地利用了石灰料的胶体凝聚与膨胀充填性,→→共同作用提高强度。3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2~1

6、0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。4素土垫层作用土桩挤密的地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成，土桩桩体和桩间土均为被机械挤密的重塑土，两者均属同类土料。因此，土桩与桩间挤密土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。二、影响加固效果的主要因素1)天然含水量。土的天然含水量对挤密效果影响较大，当含水量接近最优含

7、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。当含水量过高时，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。2)干密度。土的干密度对挤密效果同样有较大影响，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，土质不均匀，则有效挤密范围小。3)天然空隙比。土体的天然空隙比对挤密效果有较大影响，当e=0.90~1.20时，挤密效果好，当e<0.80时，一般情况下土的湿陷性已消除，没有必要采用挤密地基，故应持慎

8、重态度。(一)一般原则设计时应首先根据场地工程地质条件、建筑结构类型和要求，明确地基处理主要目的，并依此确定采用土桩或灰土桩。地基处理目的一般分为下列