欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

灰土桩的作用机理

371 2022-04-13 10:25:52

灰土桩的作用机理与石灰桩相似。由于在地下水位以应用。可以获得较高的桩体强度,因此,除作为灰土桩复合地基外,尚可作成大直径桩或深基础。不同的使用目的,其作用机理有所差异。

灰土的应用已有数千年的历史,在没有地下水的条件下,灰土的硬化现象早已为人们所接受。通过电子显微镜、X光衍射、闻热分析等先进手段,进一步从微观上搞清了灰土的硬化机理,是近几十年的成果。

Ca(OH)2(消石灰)和粘性土之间可以产生复杂的化学反应,Ca(0H), 离子化产生的钙离子 Ca++和粘土颗粒表面的阳离了进行交换,使土粒子凝聚。团粒增大。强度提高,这种称为水胶连结的作用是灰土硬化的主要原因。同时。Ca(0H)。和土中的胶态硅、胶态铝发生化学反应。生成 CAH和CSH 系的水化物,这些水化物具有旬状结构,强度较高,不溶于水。上述水化物一旦形成即具有长期的水稳性。因此,灰土固化后并不会受水的侵蚀。

石灰的碳酸化也是灰土强度得以长期增长的一个原因。

如果灰土柱材料中加有粉煤灰等活性材料则加强了水化物的生成,具有更高的强度。灰土桩作为深基础或大直径桩来使用时,主要要考虑桩体本身的硬化情况及其强度指标。灰土桩与土组成复合地基时,其作用机理牵涉到桩间土的性状和桩土荷载分担的情况。

灰土桩复合地基中,桩土的荷载分担比与桩、土模量、荷载水平、基础大小、置换率等因豪相关。在桩间土被挤密的情况下,一般桩间土可承担 50%左右的荷载。因此,灰土桩复合地基承载力的提高不仅要求一定的桩体强度,还要依靠对桩间土的挤密加强。在成孔成桩中桩间土挤密效果。取决于土性、施工工艺、桩径和轩换率等因素。而且桩长范围内,挤密效果也不同。在大孔隙黄土中,一根桩的有效挤密区的半径约为1 ~1.5d,影响半径约1.5~2d。经挤密后桩间土承载力约为挤密前的1.51~1.71倍,规范规定为1.4倍。如果加固土非黄土,则其挤密效果的定量分析除参照其它桩型的经验外,应通过现场原位测试确定。

关于桩体材料中 Ca(OH)。及其它活性物质与桩周土的化学反应问题,其机理与桩体固化机理相同,因渗透响区小且反应缓慢,应用中不加考虑。

桩体和桩间共同作用时,桩在自身压缩鼓胀的同时,通过侧阻力及端承力将荷载传给桩间土,呈现了桩体的作用。当桩体强度较小,桩土模量比小于 10时,如同石灰桩和土桩一样,呈现了复合垫层的特征。

岩土工程