第六章 土桩及灰土桩.ppt

* * 第六章 土桩及灰土桩 第一节 概述 第二节 加固机理 第三节 设计计算 第四节 施工工艺 土桩及灰土桩 方法 利用打入刚套管(或振动成管) 在地基中成孔，通过挤压作用使地基得到加密，然后在孔中分层填入素土(或灰土、粉煤灰加石灰) 后夯实成桩。 土桩：孔内分层填入素土后夯实成土桩。 灰土桩：孔中分层填入灰土后夯实成灰土桩。 二灰桩：孔中分层填入粉煤灰加石灰后夯实成二灰桩。 应用范围 处理地下水位以上湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填 土和杂填土。 不宜应用于 饱和度大于65%，含水量大于23%的地基土，以及含有薄砂砾夹层的地基土层。 当以消除黄土的湿陷为主时采用土桩；当以提高地基承载力或水稳定性为主时采用灰土桩 土桩及灰土桩 主要特点 1、土(灰土、二灰) 桩挤密属于横向挤密，但可以使桩 间土达到设计要求的最大密度指标。 2、与土垫层相比，无须开挖回填，比换填法缩短工期约一半。 3、处理深度可以达到12m左右。 4、处理造价比较底。 土桩及灰土桩 一、挤密作用 桩间土被强制向侧挤压，使桩周围一定范围内的土层密实度提高。孔壁附近，土的密度可以达到甚至超过最大干密度ρmax，即压实系数λc大于1。一般压实挤密的影响半径可以达到1.5~2.0倍桩径。 二、灰土性质作用 1、灰土桩 石灰与土的比例一般为体积比2：8(或3：7) 。灰土混合材料具有水硬性与气硬性。随时间增加，桩体本身强度提高。增加地基强度。 2、二灰桩 粉煤灰中含SiO2和Al2O3，与石灰及水混合后生成硅铝酸钙和水硬性胶凝物质，充填于粉煤灰颗粒的空隙中，提高桩体强度。增加地基强度。 加固机理 土桩及灰土桩 一、桩径与桩深 桩距小有利于桩间土的挤密。桩径一般300~600mm。桩深一般大于3m，在12~15m之间。 二、桩距与桩排 桩距设计以桩间土的挤密达到一定的平均密实度为目的，即要求桩间土的最小干密度要大于1.5t/m3，平均压实系数λc=0.90~0.93。（压密系数ρd为控制干密度λc与最大干密度ρd, max之比）。 为了桩间土能够均匀挤密，一般采用等边三角形布桩。有时为了减少桩数，也采用正方形与梅花形桩。 设计计算 土桩及灰土桩 假设按等边三角形布桩(图3-26P61) 。桩距为L，排距h。等边三角形ΔABC范围内天然土的平均干密度，挤密后其面积减少正好是半个圆的面积，而减少了面积的干土密度由于桩孔内土的挤入而增大。由此可以得到： d—桩孔直径(m)； L—桩间距离(m)； h—桩排间距离(m)； --地基挤密后，桩间土的平均压实系数，一般取0.93 --地基土挤密前的平均干密度(t/m3)。 ρdmax—桩间土的最大干密度(t/m3)； 桩距与桩排 土桩及灰土桩 处理宽度 局部处理时，对非自重湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基，处理面每边超出基础宽度应该不小于0.25b(b为基础短边宽度)且大于0.5m；对于自重湿陷性黄土地基，处理面每边超出基础宽度应该不小于0.75b，且大于1m。 整片处理一般用于自重湿陷性黄土地基，处理面每边超出基础宽度应该不小于处理层厚度的一半，且大于2m。 土桩及灰土桩 灰土回填夯实： 填料与压实系数 素土回填夯实： 土桩及灰土桩 对于重大工程，一般用载荷试验的p~s曲线来确定承载力。如果曲线中无明显直线段，则土桩挤密地基按s/b=0.01~0.015，灰土桩按s/b=0.008(为载荷板宽度) 所对应的载荷作为处理地基的承载力设计值。 对于一般工程可以参照当地施工经验确定。当无经验参照时，对土桩挤密地基承载力不应大于处理前的1.4倍，且小于180kPa；对于灰土桩，基承载力不应大于处理前的2倍，且小于250kPa。 承载力与变形模量 29000~36000 范围 32000 平均值 灰土桩 13000~18000 范围 15000 平均值 土桩 变形模量(kPa) 地基类别 地基变形模量可参照下表 土桩及灰土桩 施工工艺 成孔和回填夯实的施工应符合下列要求： (1)成孔施工时，地基土宜接近最优含水量，当含水量低于12％ 时，宜加水增湿至最优含水量。 (2)桩孔中心点的偏差不应超过桩距设计值的5％。 (3)桩孔垂直度偏差不应大于1. 5％。 (4)对沉管法，其直径和深度应与设计值相同，对冲击法或爆扩法，桩孔直径的误差不得超过设计值的±70mm。桩孔深度不应小 于设计深度的0.5m。 (