灰土桩
沉管、冲击或爆破等方法在地基上成孔,然后在孔中填以灰土,分层捣实,形成的桩
灰土桩是用沉管、冲击或爆破等方法在地基上成孔,然后在孔中填以灰土,分层捣实,形成的桩。灰土与挤密后的桩间土组合成复合地基,共同承受基础所传递的荷载。常用于湿陷性黄土、杂填土和填土地基处理。处理深度一般为5~10m,最大可达15m以上。 处理后的地基承载力一般可提高50%~100%。桩孔直径一般为30~50cm,桩距约为桩径的2~3倍。
基本介绍
灰土挤密桩是先用沉管、冲击、爆扩等方法在地基中形成一定直径的桩孔,然后向孔内填夯灰土而成桩。即先成孔后成桩。或挤密成孔后分层夯填按一定比例 (2∶8或3∶7) 混合后的石灰和土构成的桩体。成孔成桩过程中,桩孔的径向扩张,使桩孔周围的土体产生径向压力,桩周一定范围内的桩间土层得以挤密,形成桩体和桩周挤密土组成的人工复合地基。灰土桩复合地基不仅可以部分地消除湿陷性黄土的湿陷性,还可提高湿陷性黄土和人工填土地基的承载力和水稳性。灰土桩适用于处理地下水位以上含水量为一的湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填土、杂填土及其它非饱和的粘性土、粘土等土层,处理深度为一。而在含水量大于、饱和度大于时不宜采用。灰土桩按成孔方法分为沉管挤密灰土桩、爆扩挤密灰土桩和冲击挤密灰土桩以及人工成孔挤密灰土桩。
影响因素
土质条件的限制包括土的含水量、干容重、土质的均匀性和上覆压力等。地基土的含水量越接近最佳含水量,则挤密效果越好;地基土的天然干密度大则挤密效果好,干密度小则挤密效果差;土质均匀则挤密范围大,不均匀则挤密范围小桩孔深,上覆土压力大则挤密效果好,桩孔浅则挤密效果差。机械本身的限制:成孔成桩的最大直径和最大深度均受机械限制,包括机架高度、架身刚度、卷扬力量大小等。冲孔技术和孔身垂直度也有一定的影响。填料、冲锤锤重、冲锤直径及提升高度、冲击次数等的影响。灰土桩的填料通常采用1:9、2:8、3:7(石灰与土的体积比)的灰土,在最优含水量状态下,进行分层夯实。韩晓雷通过试验之后认识到,在上述三种配合比的灰土中,以2:8灰土的配合比最接近最优配合比,它的后期强度大,在设计中应提倡使用而工程应用最为广泛的3:7灰土含灰量偏大,试用时应谨慎;1:9灰土,从试验结果来看,其强度还是相当客观的,对于一些非重要项目,可考虑使用。灰土挤密桩法在湿陷性黄土地基处理中,是采用最广泛的地基处理方法之一,它能有效地消除大厚度黄土的湿陷性。与其它处理方法比较,灰土挤密法具有不需大量开挖和回填、所用施工机械简单、处理费用低、处理深度大(5-15米)等特点,这是其它处理方法难以达到的。另外,灰土桩与挤密土一起构成复合地基,提高了地基强度,减少了地基变形,改善了黄土地基的工程性能和水稳性。
加固机理
挤密灰土桩加固湿陷性黄土地基的机理主要两个方面,一是成孔时对桩间土的挤密作用,二是灰土桩对上部荷载的分担作用与对桩间土的约束作用。
桩间土挤密作用
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。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,桩距愈近,叠加效果愈显著。
灰土桩硬化机理
灰土桩是用石灰和土按一定体积比例拌合,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的粘土颗粒相互吸附,形成胶体凝聚,并随灰土龄期增长,土体固化作用提高,使灰土逐渐增加强度。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,沉降差减小。
荷载分担及约束作用
在灰土桩挤密地基中,由于灰上桩的变形模量远大于桩间土的变型模量,载荷试验结果表明,只占压板面积20%灰上桩承担了总载荷的一半左右,而占表面面80%的桩间土仅承担其余一半。由于总载荷的一半由灰土桩承担,从而降低了基础底面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。
最新修订时间:2022-09-27 17:16
目录
概述
基本介绍
参考资料