第6章 土(灰土)樁

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1、東南大學土木工程地基處理1第6章土（灰土）樁利用成孔過程中的橫向擠壓作用，使樁間土被擠密，然后將素土或灰土分層填入樁孔內(nèi)，并分層夯填密實至設計標高。填入材料為素土時，稱為土擠密樁法；填入材料為灰土時，稱為灰土擠密樁法。夯填密實的土樁或灰土樁，與擠密的樁間土形成復合地基。采用土樁擠密法時，若樁體和樁間土的密實度相同，則形成均質(zhì)地基。21發(fā)展：灰土（土）擠密樁技術(shù)在國外30年代開始采用，我國50年代在甘肅蘭州使用過，在70年代對處理濕陷性黃土和雜填土地基展開了較為系統(tǒng)的研究，并逐漸取得了廣泛的應用；32、優(yōu)點：a土（灰土)樁擠密法是橫向擠密，但同樣可以達到所要求處理后的最大干密度

2、的指標；b與土墊層相比，無需開挖回填，節(jié)約了開挖和回填的工作量，比換填法縮短工期約一半。c由于不受開挖和回填的限制，一般處理深度可達12～15m，最小深度一般要求大于5m;d填料一般是就地取材，比其它處理濕陷性黃土和人工填土的方法造價為低，尤其利用粉煤灰可以變廢為寶，去得好的效益；43、適用條件地下水位以上的的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基；處理深度5～15m;以消除濕陷性為主要目的時，宜選用土擠密樁法；當主要為提高地基承載力和增強水穩(wěn)定性時，宜選用灰土擠密樁；當?shù)鼗恋暮看笥?4％、飽和度大于65％時，不宜選用灰土（土）擠密樁法；當e=0.9~1.2時，擠密效果好；當

3、e<0.80時，一般土的濕陷性已消除，無必要擠密地基，應慎重選用；5大量的試驗資料和工程實踐證明，灰土（土）擠密樁用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基，不論使消除土的濕陷性還是提高承載力都是有效的。當土的含水量大于24％及其飽和度大于65％時，在成孔及拔管過程中，樁孔及其周圍容易引起頸縮和隆起，擠密效果差，故該方法不適用與處理地下水位以下及毛細飽和帶的土層?；紫?m深度內(nèi)的濕陷性黃土、素填土、雜填土，通常采用土（或灰土）墊層或強夯法等處理。大于15m的土層，由于成孔設備的限制，一般采用其它處理方法。飽和度小于60％的濕陷性黃土，其承載力較高，濕陷性較強，處

4、理應以消除濕陷性為主。而素填土和雜填土的濕陷性較小，但壓縮性大，承載力低，應以提高承載力和減小壓縮性為主。6灰土（土）擠密樁時一種比較成熟的地基處理方法，自20世紀60年代來，在陜西、甘肅等濕陷性黃土地區(qū)的工業(yè)與民用建筑中已廣泛使用，積累了一定的經(jīng)驗，對一般工程，施工前在現(xiàn)場不進行成孔擠密試驗，不致產(chǎn)生不良后果，并有利于加快地基處理的施工進度。但在缺乏建筑經(jīng)驗的地區(qū)和對不均勻沉降有嚴格要求的工程，施工前應按設計要求在現(xiàn)場進行試驗，以檢驗地基處理方案和設計參數(shù)的合理性。7一、加固原理擠密通過擠密作用提高樁間土的密實度。擠密土，不同于重塑土，它形成了以樁孔為中心的環(huán)狀豎向節(jié)理結(jié)構(gòu)

5、，僅是將原地基土呈環(huán)狀水平向擠密，一定程度地保存了地基土地原狀結(jié)構(gòu)，它保存了土的原始凝聚力和部分固化凝聚力，擠密土比同密度重塑土的力學性能要好。8一、加固原理衡量樁間擠密土的密實度指標采用擠密系數(shù)hc，而不用壓實系數(shù)λc，以示區(qū)別。1擠密單孔周圍的環(huán)形擠密影響有效半徑一般為1.5d，離樁邊越遠，擠密效果越差。9土的側(cè)向擠密作用灰土(土）樁成孔時，土體被迫產(chǎn)生側(cè)向擠密，擠密影響半徑一般為1.5~2倍樁直徑；相鄰樁孔擠密區(qū)交界處擠密效果疊加，增加擠密效果；樁間土中心部位密實度增大，且變得均勻，樁距越近，疊加效果越明顯合理的樁孔中心距約2～3倍的d。天然含水率對擠密效果影響很大大于

6、最優(yōu)含水量時，不宜排水，擠密效果不好小于最優(yōu)含水率時，有效擠密區(qū)太小10土體天然干密度對擠密的影響干密度大則擠密范圍大干密度小，則有效擠密區(qū)變小土質(zhì)均勻則擠密范圍大土質(zhì)不均勻則擠密范圍小112、灰土性質(zhì)作用；石灰與土按一定比率（2:8或3:7）拌和形成的樁體具有氣硬性和水硬性，由于石灰內(nèi)帶正電Ca離子與帶負電粘土顆粒相互吸附，形成膠體凝聚，并隨灰土齡期增長，土體固化作用提高，土體強度逐漸增加。在力學性能上，可達到擠密地基效果，提高地基承載力，消除濕陷性，沉降均勻和沉降減小。一、加固原理123、樁體作用；在灰土樁擠密地基中，灰土樁的變形模量遠大于樁間土的變形模量（灰土的變形模量

7、E0=29-36MPa，相當于夯實素土的2～10倍）降低了基礎(chǔ)底面一下一定深度內(nèi)的土中的應力，消除了持力層內(nèi)產(chǎn)生較大壓縮變形和濕陷性的不利因素，形成的樁體作用降低了原來地基土持力層的應力；樁體對樁間土的側(cè)向約束作用，改善樁間土體的變形形式，使壓力與變形成線性關(guān)系；一、加固原理13土樁擠密地基有樁間擠密土和分層夯填的素土樁組成，土樁樁體和樁間土均為被動擠密的重塑土，屬同類土料。兩者的物理力學指標無明顯差異。因而，土樁擠密地基可視為厚度較大的素土墊層。14一、加固原理4提高地基土的隔水性通過對地基土的擠密，