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1、第六章土樁及灰土樁第一節(jié)概述第二節(jié)加固機(jī)理第三節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算第四節(jié)施工工藝土樁及灰土樁方法利用打入剛套管(或振動(dòng)成管)在地基中成孔,通過(guò)擠壓作用使地基得到加密,然后在孔中分層填入素土(或灰土、粉煤灰加石灰)后夯實(shí)成樁。土樁:孔內(nèi)分層填入素土后夯實(shí)成土樁?;彝翗叮嚎字蟹謱犹钊牖彝梁蠛粚?shí)成灰土樁。二灰樁:孔中分層填入粉煤灰加石灰后夯實(shí)成二灰樁。應(yīng)用范圍處理地下水位以上濕陷性黃土、新近堆積黃土、素填土和雜填土。不宜應(yīng)用于飽和度大于65%,含水量大于23%的地基土,以及含有薄砂礫夾層的地基土層。當(dāng)以消除黃土的濕陷為主時(shí)采用土樁;當(dāng)以提高地基承載力或水穩(wěn)定性為主時(shí)采用灰土樁土樁及灰土樁主要特點(diǎn)1、土(灰土、
2、二灰)樁擠密屬于橫向擠密,但可以使樁間土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最大密度指標(biāo)。2、與土墊層相比,無(wú)須開(kāi)挖回填,比換填法縮短工期約一半。3、處理深度可以達(dá)到12m左右。4、處理造價(jià)比較底。土樁及灰土樁一、擠密作用樁間土被強(qiáng)制向側(cè)擠壓,使樁周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的土層密實(shí)度提高。孔壁附近,土的密度可以達(dá)到甚至超過(guò)最大干密度ρmax,即壓實(shí)系數(shù)λc大于1。一般壓實(shí)擠密的影響半徑可以達(dá)到1.5~2.0倍樁徑。二、灰土性質(zhì)作用1、灰土樁石灰與土的比例一般為體積比2:8(或3:7)?;彝粱旌喜牧暇哂兴残耘c氣硬性。隨時(shí)間增加,樁體本身強(qiáng)度提高。增加地基強(qiáng)度。2、二灰樁粉煤灰中含SiO2和Al2O3,與石灰及水混合后生成硅鋁
3、酸鈣和水硬性膠凝物質(zhì),充填于粉煤灰顆粒的空隙中,提高樁體強(qiáng)度。增加地基強(qiáng)度。加固機(jī)理土樁及灰土樁一、樁徑與樁深樁距小有利于樁間土的擠密。樁徑一般300~600mm。樁深一般大于3m,在12~15m之間。二、樁距與樁排樁距設(shè)計(jì)以樁間土的擠密達(dá)到一定的平均密實(shí)度為目的,即要求樁間土的最小干密度要大于1.5t/m3,平均壓實(shí)系數(shù)λc=0.90~0.93。(壓密系數(shù)ρd為控制干密度λc與最大干密度ρd,max之比)。為了樁間土能夠均勻擠密,一般采用等邊三角形布樁。有時(shí)為了減少樁數(shù),也采用正方形與梅花形樁。設(shè)計(jì)計(jì)算土樁及灰土樁假設(shè)按等邊三角形布樁(圖3-26P61)。樁距為L(zhǎng),排距h。等邊三角形ΔABC
4、范圍內(nèi)天然土的平均干密度,擠密后其面積減少正好是半個(gè)圓的面積,而減少了面積的干土密度由于樁孔內(nèi)土的擠入而增大。由此可以得到:d—樁孔直徑(m);L—樁間距離(m);h—樁排間距離(m);--地基擠密后,樁間土的平均壓實(shí)系數(shù),一般取0.93--地基土擠密前的平均干密度(t/m3)。ρdmax—樁間土的最大干密度(t/m3);樁距與樁排土樁及灰土樁處理寬度局部處理時(shí),對(duì)非自重濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基,處理面每邊超出基礎(chǔ)寬度應(yīng)該不小于0.25b(b為基礎(chǔ)短邊寬度)且大于0.5m;對(duì)于自重濕陷性黃土地基,處理面每邊超出基礎(chǔ)寬度應(yīng)該不小于0.75b,且大于1m。整片處理一般用于自重濕陷性黃土地基
5、,處理面每邊超出基礎(chǔ)寬度應(yīng)該不小于處理層厚度的一半,且大于2m。土樁及灰土樁灰土回填夯實(shí):填料與壓實(shí)系數(shù)素土回填夯實(shí):土樁及灰土樁對(duì)于重大工程,一般用載荷試驗(yàn)的p~s曲線來(lái)確定承載力。如果曲線中無(wú)明顯直線段,則土樁擠密地基按s/b=0.01~0.015,灰土樁按s/b=0.008(為載荷板寬度)所對(duì)應(yīng)的載荷作為處理地基的承載力設(shè)計(jì)值。對(duì)于一般工程可以參照當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)無(wú)經(jīng)驗(yàn)參照時(shí),對(duì)土樁擠密地基承載力不應(yīng)大于處理前的1.4倍,且小于180kPa;對(duì)于灰土樁,基承載力不應(yīng)大于處理前的2倍,且小于250kPa。承載力與變形模量地基類(lèi)別變形模量(kPa)土樁平均值15000范圍13000~18
6、000灰土樁平均值32000范圍29000~36000地基變形模量可參照下表土樁及灰土樁施工工藝成孔和回填夯實(shí)的施工應(yīng)符合下列要求:(1)成孔施工時(shí),地基土宜接近最優(yōu)含水量,當(dāng)含水量低于12%時(shí),宜加水增濕至最優(yōu)含水量。(2)樁孔中心點(diǎn)的偏差不應(yīng)超過(guò)樁距設(shè)計(jì)值的5%。(3)樁孔垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%。(4)對(duì)沉管法,其直徑和深度應(yīng)與設(shè)計(jì)值相同,對(duì)沖擊法或爆擴(kuò)法,樁孔直徑的誤差不得超過(guò)設(shè)計(jì)值的±70mm。樁孔深度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)深度的0.5m。(5)向孔內(nèi)境料前,孔底必須夯實(shí),然后用素土或灰土在員優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實(shí)?;靥钔亮弦话悴捎眠^(guò)篩(篩孔不大于20mm)的粉質(zhì)糊土,并不得含有有機(jī)質(zhì)的
7、含量;粉煤灰采用含水量為30%一50%濕粉煤灰‘石灰用塊灰消解(悶透)3—4d后并過(guò)篩,其租較粒徑不大于5mm的熟石灰?;彝粱蚨覒?yīng)拌和均勻至顏色一致后及時(shí)回填夯實(shí)。(6)成孔和回垣夯實(shí)的施工順序宜間隔進(jìn)行,對(duì)大型工程可采取分段施工。土樁及灰土樁抽樣檢驗(yàn)的數(shù)量不應(yīng)小于樁死總數(shù)的2%,質(zhì)量的檢驗(yàn)方法有下列幾種1.輕便觸探檢驗(yàn)法:先通過(guò)試驗(yàn)夯填,求得“檢定錘擊數(shù)”,施工檢驗(yàn)時(shí)以實(shí)際錘擊數(shù)不小于檢定錘擊