第6章土﹝灰土﹞桩.ppt

1 发展： 灰土（土）挤密桩技术在国外30年代开始采用，我国50年代在甘肃兰州使用过，在70年代对处理湿陷性黄土和杂填土地基展开了较为系统的研究，并逐渐取得了广泛的应用； 3、适用条件 地下水位以上的的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基；处理深度5～15m; 以消除湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法；当主要为提高地基承载力和增强水稳定性时，宜选用灰土挤密桩； 当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％时，不宜选用灰土（土）挤密桩法； 当e=0.9~1.2时，挤密效果好；当e0.80时，一般土的湿陷性已消除，无必要挤密地基，应慎重选用； 大量的试验资料和工程实践证明，灰土（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，不论使消除土的湿陷性还是提高承载力都是有效的。当土的含水量大于24％及其饱和度大于65％时，在成孔及拔管过程中，桩孔及其周围容易引起颈缩和隆起，挤密效果差，故该方法不适用与处理地下水位以下及毛细饱和带的土层。 基底下5m深度内的湿陷性黄土、素填土、杂填土，通常采用土（或灰土）垫层或强夯法等处理。大于15m的土层，由于成孔设备的限制，一般采用其它处理方法。 饱和度小于60％的湿陷性黄土，其承载力较高，湿陷性较强，处理应以消除湿陷性为主。而素填土和杂填土的湿陷性较小，但压缩性大，承载力低，应以提高承载力和减小压缩性为主。 灰土（土）挤密桩时一种比较成熟的地基处理方法，自20世纪60年代来，在陕西、甘肃等湿陷性黄土地区的工业与民用建筑中已广泛使用，积累了一定的经验，对一般工程，施工前在现场不进行成孔挤密试验，不致产生不良后果，并有利于加快地基处理的施工进度。但在缺乏建筑经验的地区和对不均匀沉降有严格要求的工程，施工前应按设计要求在现场进行试验，以检验地基处理方案和设计参数的合理性。 土的侧向挤密作用 灰土(土）桩成孔时，土体被迫产生侧向挤密，挤密影响半径一般为1.5~2倍桩直径； 相邻桩孔挤密区交界处挤密效果叠加，增加挤密效果；桩间土中心部位密实度增大，且变得均匀，桩距越近，叠加效果越明显合理的桩孔中心距约2～3倍的d。 土体天然干密度对挤密的影响 2、灰土性质作用； 石灰与土按一定比率（2:8或3:7）拌和形成的桩体具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电Ca离子与带负电粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，土体强度逐渐增加。在力学性能上，可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降减小。 3、桩体作用； 在灰土桩挤密地基中，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E0=29-36MPa，相当于夯实素土的2～10倍）降低了基础底面一下一定深度内的土中的应力，消除了持力层内产生较大压缩变形和湿陷性的不利因素，形成的桩体作用降低了原来地基土持力层的应力； 桩体对桩间土的侧向约束作用，改善桩间土体的变形形式，使压力与变形成线性关系； 1、该类桩的设计计算原则和要求： （1）以消除地基土湿陷性为目的的设计计算；(宜采用土挤密桩法） （2）以提高地基承载力和水稳定性为目的的设计；（宜采用灰土挤密桩法和夯实水泥土桩法） （3）桩间距应以保证桩间土挤密后达到要求的密实度和消除湿陷 性为原则。甲、乙类建筑 ≥0.93, ≥0.88;其它建筑 ≥0.90, ≥ 0.84; (4) 桩身压实系数应到达：土桩 ≥ 0.95,灰土桩 ≥0.97; 桩孔数量可按下式估算： 深度取单位长度，则挤密前蓝色三棱柱内天然土体的体积为： s d 蓝色三棱柱内天然土体挤密后的体积为： 根据挤密前、后土粒质量相等的原则，可得： s d 桩孔按三角形布置时： 桩孔按正方形布置时： 鉴于地基处理时干密度值变化较大，一般不采用上式计算孔距，而用承载力的形式确定： 桩孔间距设计 （2）从提高地基承载力考虑，可由复合地基承载力 公式得到桩间距表达式。 桩顶标高以上应设置300～500mm厚的2：8的灰土垫层，其压实系数不应小于0.95. 承载力 灰土（土）挤密桩复合地基承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初