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岩土研究院

柱锤冲扩桩法的加固原理

435 2022-03-17 16:05:20

柱锤冲扩桩是反复将柱状重锤提到一定高度使其自由下落冲击成孔,然后分层填料(夯填材料有碎砖三合土、级配砂石、矿渣、灰土和水泥混合土等),经夯实,形成扩大桩体,与桩间土组成复合地基的地基处理方法。

由于柱锤冲扩桩目前还处在半理论半经验状态,成孔和成桩工艺及地基固结效果直接受到土质条件的影响,因此在缺乏成功经验的地区或对大型的、重要的或场地复杂的工程,在正式施工前,应在有代表性的场地上进行成桩试验和试验性施工根据现场试验取得的资料修改设计,制定施工及检验要求。

现场试验的主要内容∶成孔及成桩试验;试验性施工;复合地基承载力对比试验(载荷试验及动力触探试验的对比等)。

一、柱锤冲扩桩法的加固原理

不同的夯填料、不同的地层条件所形成的加固原理亦不同。柱锤冲扩桩法的加固机理主要有以下四个方面;

1. 成孔及成桩过程中对原地基土的动力挤密(对杂填土、素填土、粉土、一般粘性土和黄土地基);

2.对原地基土的动力固结作用(对饱和松软土地基);

3.冲扩桩充填置换作用,包括桩身及挤入桩间土的骨料(对饱和松软土地基);4.生石灰的水化和胶凝作用,亦称化学置换作用。

地基土的土质不同,其加固原理有明显的区别,对地下水位以上的杂填土、素填土、粉土及可塑状态的粘性土、黄土等,在冲孔过程中成孔质量好,无坍孔及缩颈现象,孔内无积水,成桩过程中地面不隆起甚至下沉,经检测,礼底及桩间土在成孔及成桩过程中得到挤密,试验表明. 挤密土影响范围约为 2~3 倍桩径。而对地下水位以下饱和松软十层冲孔时坍孔,严重。有时甚至无法成孔,在成桩过程中地面隆起严重,经检测.桩底及桩间土挤密效果不明显,桩身质量也较难保证,因此对上述土层应慎用。

鉴于以上分析,柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、素填土、粉土、粘性土和黄土等,对地下水位以下的饱和松软土,应通过现场试验确定其适用性。

限于目前设备条件,柱锤冲扩桩法处理深度不宜大于6m.否则不经济。对于湿陷性黄土地区,其地基处理深度及复合地基承载力特征值,可按当地经验确定。柱锤冲扩桩法的复合地基承载力特征值不宜大于160kPa。

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