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岩土研究院

石灰桩勘察工作和调查研究

356 2022-04-26 09:17:37

石灰桩是指用人工或机械在土体中成孔,然后灌入生石灰块,经夯压后形成的一根桩体。桩身还可掺人其它活性与非活性材料,例如掺入粉煤灰的称"二灰桩",播入砂子的称"石灰砂柱"等。

石灰桩加固地基的机理包括成孔挤密作用、吸水作用、膨胀挤密作用、反应热作用、离子交换作用、胶凝作用和桩身置换作用等。一般认为在软十中石灰桩的置换作用和吸水膨胀作用是主要的,而在杂填土中置换和挤密起着同样重要的作用。

用石灰加固软弱地基在我国已有约两千年的历史,这主要是指石灰播填法。长城、西藏佛塔、北京御道、天津炮台和水利工程以及漳州民居都是应用石灰掺填法的著名例子。而石灰桩的应用和研究却起始于本世纪 50年代。1952年天津大学首先用石灰短桩处理食堂

的局部软基,以后又在水上公园、新港船厂等处做了石灰桩试验。1959年建工部地基基础研究所李云章也在舟山软土中试验了石灰短桩和石灰砂短桩。范恩银把用石灰短桩加固的土层看成是人工硬壳。与下卧软弱十良构成双层地基。由干桩身"教心"问颞未获解决,,

研究工作和工程应用曾一度中断。70年代中期重新恢复了石灰桩的试验研究。1975~1976 年铁道部科学研究院对塘沽软土路基进行六种不同处理方法的效果对比试验,以石灰桩的加固效果为最好。80年代初,同济大学等在浙江湖州做了等长度(3m)的砂桩、碎石桩、石灰桩、混凝土灌注桩的复合地基承载力对比试验。也是石灰桩复合地基的承载力最高。接着江苏(1981)、浙江(1982)、湖北(1983)、山西(1985)、天津(1985)相继开展了石灰桩的课题研究,并大量用于工程实践。目前全国有十余个省市已应用过石灰桩,应用范围主要是多层民用建筑、部分工业厂房和个别 9~12 层高层建筑物的地基加固,结构形式有砌体承重结构、框架结构和排架结构等。此外,石灰桩还用于烟囱、油罐、贮仓、设备基础的地基加固,以及基坑围护、路基加固、市政管线工程和房屋托换工程中。

石灰桩适用于杂填土、素填土、一般粘性土、淤泥质土和淤泥、湿陷系数不大的黄十类土,以及透水性小的粉土,在解决盐土的盐胀和膨胀土的胀缩性上也有尝试,但后者用的是搅拌法。石灰桩不适用于砂十和透水性大的砂质粉土。是否选用石灰桩还需考虑一些别的因素。例如杂填土中包含大量有机生活垃圾,或者软土的含水量过分高,用石灰桩解决不了问题;当地下水渗流量很大或者含酸量过高时,石灰桩桩身的形成和强度均受影响,也不宜使用石灰桩。在某些情况下,例如在渗透系数较大的填土和透水量中等的夹薄透水层的粘土中,以及在雨季施工时,应采取阻水和降水等措施。

国内将石灰桩列入地区性规范内容的,有天津市 《建筑地基基础设计规范》(TBJ1一88)和浙江省 《建筑软弱地基基础设计规范》(DB101—90)。校系统的石灰柱资料文献

有《石灰加固软朝地基学术讨论会论文集》(1989.3上海)、《岩土工程治理手册》石灰桩,林宗元主编。1993,辽宁科技出版社)和 《地基处理后托换技术》(3.3 石灰桩,叶书麟等编著,1994;中国建筑工业出版社)等。

勘察工作和调查研究

本项工作的目的是要判断石灰桩法在技术上和经济上的可行性,并提供石灰桩设计所需要的参数,因此勘察工作和调查研究应包括以下内容∶

1.建设场地的地形和环境、场地土层的分布、类型和物理力学性质;地下水和地表水状况。分析是否适合采用石灰桩法,以及可能会遇到的问题和预防措施。石灰桩法需要的土工指标见表7-1。

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2. 建筑物类型、等级和荷载的种类大小,估计需要增加的地基承载力和需要减少的地基变形值,以及石灰桩法是否能满足这些要求。

3.本地区使用石灰桩的经验和工程档案分析。

4.季节和气候条件对采用石灰桩法的可能影响。

5.生石灰和掺加材料的种类、来源和质量分析,选择合适的材料。

6.本地区石灰桩的施工条件∶人员素质和经验、机具设备、质量检测手段等,以及现场施工条件。

7.粉尘和石灰溶解造成污染的可能性和防止污染的措施。

8.与其它可行的地基处理方法作技术经济比较。