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岩土研究院

土挤密桩和灰土挤密桩

332 2022-02-23 09:11:47

土挤密桩和灰土挤密桩地基是用沉管、冲击或爆炸等方法在地基中挤土,形成直径为28~60crn的桩孔,然后向孔内夯填素土或灰土(所谓灰土,是将不同比例的消石灰和土掺和而形成)形成土挤密桩或灰土挤密桩。成孔时,桩孔部位的土被侧向挤出,从而使桩间土得到挤密。另一方面。对灰土挤密桩而言。桩体材料石灰和士之间产生一系列物理和化学反应,濒结成一定强度的桩体。桩体和桩间挤密土共同组成的人工复合地层,属于深层加密处理的一种方法。土挤密桩半要适用于消除湿陷性黄十地基的湿陷性;灰十挤密桩主要活用干提高人工填土地基的承载力和水稳性,并消除湿陷性黄土地基的湿陷性。灰土挤密桩和土挤密桩,在消除土的湿陷性和减小渗透性方面,其效果基本相同或差别不明显,但土挤密桩地基的承载力和水稳性不及灰土挤密桩,选用这两种方法时,应根据工程要求和处理地基的目的来确定。

土挤密桩和灰土挤密桩人工复合地基适合于处理地下水位以上,深度在5~15m(<5m则不经济)、含水量在 14%一23%的湿陷性黄土地基、新近堆积黄土、素填土、杂填土及其他非饱和的粘性土、粉土等土层。当地基含水量大于24%、饱和度大于65%时,桩孔可能缩颈和隆起,挤密效果差,也较难施工;因此,不宜选用灰土挤密法或土挤密法处理地下水位以下及毛细水饱和带的土层。适于挤密地基的含水量∶以最优含水量成孔挤密效果最好,当土的含水量约为平均最优含水量w。±4%时,通常可获得较好的挤密效果。若土的含水量过低,特别是低于土的最大分子吸水量(黄土约为14%左右)时,土质坚硬、挤密效果差,施工过程中,沉管和拔管较困难。遇到这种情况时,应先浸水湿润地基,使土的含水量接近最优值后再行施工。但是,如果遇到自重湿陷性等级较高的黄土场地时,还应注意浸水湿润引起的附加湿陷量对邻近建筑物的影响。

饱和度小于60%的湿陷性黄土,其承载力较高,湿陷性较强,处理地基常以消除湿陷性为主;而素填土、杂填土的湿陷性一般较小,但其压缩性高、承载力低,故处理地基常以降低压缩性、提高承载力为主。

土桩挤密法是原苏联阿别列夫教授1934年首创的。主要用于消除黄土地基的湿陷性,至今仍为俄罗斯及东欧诸国湿陷性黄土地基常用的处理方法之一。我国在20世纪 50年代中期开始在西北地区试用,在60年代中期成功地试验了具有中国特点的灰土桩挤密法。自1972 年开始,我国黄土地区的土挤密桩和灰土挤密桩已威功地建成数百幢工业与民用建筑。同时,各地区又结合当地条件,在桩孔填料、施工工艺和应用范围等方面均有所发展和突破。例如,利用工业废料的粉煤灰掺石灰形成的二灰桩、矿渣掺石灰的灰渣桩及废砖渣和少量水泥等。目前,灰土桩挤密法已成功地用于 50m 以上的高层建筑的地基处理中。有的处理深度已超过15m;在桩型方面发展了大孔径灰土井柱,当桩底有较好持力层时,可采用人工挖孔.夯入灰土(渣),作为大直径桩或深基础承受荷载。

土挤密桩和灰土挤密桩作为湿陷性黄土地基处理的一种方法,已在 1985年列入陕西省《灰土桩和土桩挤密地基设计及验收规程》(DBI 24--2—85),同时国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ 25—90)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202—2002)以及2002年颁布的《建筑地基处理技术规范》(JG 79—2002)均列入了有关土挤密桩和灰土挤密桩的内容。除此之外,灰土挤密桩还可用于深基坑开挖中,可减少主动土压力并增大坑内被动土压力;也可用于公路、铁路路基的加固和大面积堆放场地的加固等工程中。这种地基处理方法已作为我国黄土地区建筑地基处理的主要方法之一。

灰土挤密桩在使用中有以下特点;主固化料为消石灰,桩体材料可多样、可就地取材,可用多种工艺施工,如∶沉管、冲击、爆扩、人工挖孔和人工夯实等多种方法;设备简单,便于推广,施工速度快,造价低廉,可大量使用工业废料;桩体强度可达到0.5~4MPa,复合地基承载力可达到250kPa,桩间土经挤密后可大幅度提高承载力。但除人工挖孔、人工夯实的施工工艺外,大多数工艺都存在一定的振动和噪音,因而使用上受到某些限制。其处理深度一般要大于5m,小于15m。

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4.2 对勘察的技术要求

对土挤密桩和灰土挤密桩处理的地基,除需要满足现行的有关勘察、设计规范、规程等有关要求之外,还应提供以下资料∶

1.建筑物所需的地基处理范围内,各层地基土的均匀性以及干密度、孔隙比、含水量、饱和度、湿陷系数等物理力学特性指标及其随深度变化的曲线;

2.天然地基土和制桩材料的最大干密度、最优含水量及其击实试验曲线;3.地下水位线及其自然和人工因素引起的水位变化曲线;

4.影响成桩的碎(卵)石、硬土、砂夹层、障碍物的性质、厚度、深度和分布范围;

5.地下洞、坑、穴、窑、人防工事和掩埋河、谷、沟、塘中的掩埋物的性质、厚度、深度、范围和大小等。