巖土工程師知識(shí)輔導(dǎo)：灰土擠密樁法

　　6.3　灰土擠密樁法和土擠密樁法

　　6.3.1　基本概念

　　灰土擠密樁或土擠密樁是利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)等方法在地基中擠土成孔，然后向孔內(nèi)夯填素土或灰土成樁。成樁時(shí)，通過成孔過程中的橫向擠壓作用，樁孔內(nèi)的土被擠向周圍，使樁間土得以擠密，然后將備好的素土(黏性土)或灰土分層填入樁孔內(nèi)，并分層搗實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。用素土分層夯實(shí)的樁體，稱為土擠密樁;用灰土分層夯實(shí)的樁體，稱為灰土擠密樁。二者分別與擠密的樁間土組成復(fù)合地基，共同承受基礎(chǔ)的上部荷載。

　　6.3.2　適用范圍

　　灰土擠密樁法或土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。處理深度宜為5-15m。灰土擠密樁或土擠密樁，在消除土的濕陷性和減小滲透性方面，其效果基本相同或差別不明顯，但土擠密樁地基的承載力和水穩(wěn)性不及灰土擠密樁，選用上述方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程要求和處理地基的目的確定。當(dāng)以提高地基的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)性為主要目的時(shí)，宜選用灰土擠密樁法;當(dāng)以消除地基的濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用土擠密樁法。

　　【例題15】為消除濕陷性黃土地基的濕陷性，宜選用的地基處理方法為(　　)。

　　A、夯實(shí)水泥土樁法;

　　B、砂石樁法;

　　C、振沖法;

　　D、土擠密樁法;

　　答案：D

　　大量的試驗(yàn)研究資料和工程實(shí)踐表明，土或灰土擠密樁用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基，不論是消除土的濕陷性還是提高承載力都是有效的。但當(dāng)土的含水量大于24%及其飽和度超過65%時(shí)，在成孔及拔管過程中，樁孔及其周圍容易縮頸和隆起，擠密效果差，故上述方法不適用于處理地下水位以下及處于毛細(xì)飽和帶的土層。因此，當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度超過65%時(shí)，由于無法擠密成孔，故不宜選用上述方法。

　　因灰土擠密樁法或土擠密樁法具有就地取材、以土治土、原位處理、深層加密和費(fèi)用較低的特點(diǎn)，在我國(guó)西北及華北等黃土地區(qū)已廣泛應(yīng)用。

　　6.3.4　加固機(jī)理

　　灰土擠密樁或土擠密樁加固地基是一種人工復(fù)合地基，屬于深層加密處理地基的一種方法，主要作用是提高地基承載力，降低地基壓縮性。對(duì)濕陷性黃土則有部分或全部消除濕陷性的作用。灰土擠密樁或土擠密樁在成孔時(shí)，樁孔部位的土被側(cè)向擠出，從而使樁周土得以加密。

　　6.3.5　設(shè)計(jì)

　　1　樁的布置

　　灰土擠密樁或土擠密樁處理地基的面積，應(yīng)大于基礎(chǔ)或建筑物底層平面的面積。并應(yīng)符合下列規(guī)定。

　　(1)采用局部處理超出基礎(chǔ)底面的寬度時(shí)，對(duì)非自重濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，每邊不應(yīng)小于基底寬度的0.25倍，并不應(yīng)小于0.50m;對(duì)自重濕陷性黃土地基，每邊不應(yīng)小于基底寬度的0.75倍，并不應(yīng)小于1.00m。

　　(2)當(dāng)采用整片處理時(shí)，超出建筑物外墻基礎(chǔ)底面外緣的寬度，每邊不宜小于處理土層厚度的1/2，并不應(yīng)小于2m。

　　2　處理深度

　　灰土擠密樁或土擠密樁處理地基的深度，應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地的土質(zhì)情況、工程要求和成孔及夯實(shí)設(shè)備等綜合因素確定。對(duì)濕陷性黃土地基，應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

　　3　樁徑

　　樁孔直徑宜為300～450mm，并可根據(jù)所選用的成孔設(shè)備或成孔方法確定。為使樁間土均勻擠密，樁孔宜按等邊三角形布置，樁孔之間的中心距離s，可為樁孔直徑的2.0～2.5倍，也可按下式估算：

　　6　承載力

　　灰土擠密樁或土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，也可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，但對(duì)土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的1.4倍，并不宜大于180kPa;對(duì)灰土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的2.0倍，并不宜大于250kPa。

　　7　變形

　　灰土擠密樁或土擠密樁復(fù)合地基的變形計(jì)算，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007)有關(guān)規(guī)定，其中復(fù)合土層的壓縮模量，可采用載荷試驗(yàn)的變形模量代替。

　　土或灰土擠密樁復(fù)合地基的變形包括樁和樁間土及其下臥未處理土層的變形。前者通過擠密后，樁間土的物理力學(xué)性質(zhì)明顯改善，即土的干密度增大、壓縮性降低、承載力提高、濕陷性消除，故樁和樁間土(復(fù)合土層)的變形可不計(jì)算，但應(yīng)計(jì)算下臥未處理土層的變形，若下臥未處理土層為中、低壓縮性非濕陷性土層，其壓縮變形、濕陷變形也可不計(jì)算。

　　8　其他設(shè)計(jì)要求

　　(1)樁孔填料

　　樁孔內(nèi)的填料，應(yīng)根據(jù)工程要求或處理地基的目的確定，樁體的夯實(shí)質(zhì)量宜用平均壓實(shí)系數(shù)控制。當(dāng)樁孔內(nèi)用素土或灰土分層回填、分層夯實(shí)時(shí)，樁體的平均壓實(shí)系數(shù)值均不應(yīng)小0.96。消石灰與土的體積配合比，宜為2：8或3：7。

　　(2)灰土墊層

　　樁頂標(biāo)高以上應(yīng)設(shè)置300～500mm厚的2：8灰土墊層，其壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.95。

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