地基处理第七章土桩和灰土挤密桩法.docx

第七章灰土挤密桩法和土挤密桩法7.1概述灰土挤密桩法和土挤密桩法是利用打入钢套管(或振动沉管、炸药爆破)在地基中成孔，通过“挤”压作用，使地基土得到加“密”，然后在孔中分层填入素土(或灰土)后夯实而成土桩(或灰土桩)。它们属于柔性桩，与桩间土共同组成复合地基。灰土挤密桩法和土挤密桩法与其它地基处理方法比较，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，无需开挖回填，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)由于不受开挖和回填的限制，一般处理深度可达12～15m；4)由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而比其它处理湿陷性黄土和人工填土的方法造价为低，取得很好的效益。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理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。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土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。当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。【例题7-1】下列哪些地基土适合采用灰土挤密桩法处理?地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土湿陷性黄土、素填土和杂填土以消除地基土的湿陷性为主要目的的地下水位以上的湿陷性黄土以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的的地下水位以上的湿陷性黄土地基土的含水量小于24％的湿陷性黄土【正确答案】ADE【解】根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第14.1.1条，灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理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。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土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。当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。【例题7-2】下列哪些地基土适合采用土挤密桩法处理?(A)地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土(B)湿陷性黄土、素填土和杂填土(C)以消除地基土的湿陷性为主要目的的地下水位以上的湿陷性黄土(D)以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的的地下水位以上的湿陷性黄土(E)地基土的含水量小于24％的湿陷性黄土【正确答案】ACE【解】根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)第14.1.1条，灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理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。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土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。当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。7.2加固机理(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1.5～2.0(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。土的天然含水量和干密度对挤密效果影响较大，当含水量接近最优含水量时，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。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。土体的天然孔隙比对挤密效果有较大影响，当时，挤密效果好，当时，一般情况下土的湿陷性已消除，没有必要采用挤密地基，故应持慎重态度。(2)灰土性质作用灰土桩是用石灰和土按一定体积比例(2:8或3:7)拌和，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。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。(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＝29～36MPa，相当于夯实素土的2～10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