铁路路基施工与维护 课件 2-7振密挤密.pptx

铁路路基施工与维护2-7振密挤密

目录振密挤密柱锤扩充桩0102

目录灰土挤密桩的定义及适用范围灰土挤密桩的设计要求灰土挤密桩的加固机理灰土挤密桩的施务2-7-1灰土挤密桩

灰土挤密桩的定义及适用范围灰土挤密桩法是用打砂桩的方法在地基中用生石灰做成柱体，通过生石灰的消解吸水，继而生成水化物，降低黏性土中的含水率，从而提高地基强度，减小沉降量。用它改善地基，可在短时间内发挥作用。但若穿过滞水砂层或与地表水接触，其效果将显著降低。灰土挤密桩适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。处理地基的深度为5-15m。当以提高地基土的承载力或增强水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水率大于24%,饱和度大于65%时，不宜选用灰土挤密桩法。

灰土挤密桩的定义及适用范围灰土挤密桩是利用打桩机或振动解将铜套管打入地基土层并随之拔出（部分桩亦利用爆扩等方法），在土中形成桩孔，然后在桩孔中分层填入拌制均匀的石灰土，再夯实而成灰土桩。施工中当套管打入地层时，管周地基土到较大的水平向挤压作用，使管周围一定范围内的地基土的工程物理性质得到改善，土的密度增大、压缩性降低、湿陷性得以全部或部分消除。

灰土挤密桩

灰土挤密桩的加固机理①对土的侧向挤密作用。土（或灰土、双灰）桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层的密实度得到提高。其挤密影响半径通常为（1.5~2.0）d（d为桩径径）。相邻桩孔间挤密效果试验结果表明，在相邻桩孔挤密区交界处挤密效果相互叠加，桩间土中心部位的密实度增大且密度变得均匀，桩距越近叠加效果越显著，合理的相邻桩孔中心为2~3倍桩孔直径。土的天然含水率和干密度对挤密效果影响较大。当含水率接近最佳含水率时，土呈塑性状态，挤密效果最佳；当含水率偏低，土呈坚硬状态时，有效挤密区变小；含水率过高时，由于挤压引起超孔隙水压力，土体难以挤密，且孔壁附近土的强度因受扰动而降低，拔管时容易出现缩颈等情况。土的天然干密度越大，则有效挤密范围越大；反之，有效挤密区较小，则挤密效果较差。土质均匀则有效挤密范围大，反之有效挤密范围小。土体的天然孔隙比对挤密效果有较大影响，当e=0.90~1.20时，挤密效果好；当e0.80时，一般情况下土的湿陷性已消除，没有必要挤密地基，故应持慎重态度。

灰土挤密桩的加固机理②桩体材料的作用。a灰土桩是用石灰和土按一定体积比例（2：8或3：7)拌和，并在桩孔内夯实加密后形成的桩。石灰和土的拌和物在化学性能上具有气硬性和水硬性，且拌和物中带正电荷的钙离子与带负电荷的黏土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期的增长土体固化作用提高，土体的强度逐渐增大。在力学性能上，这种拌和物可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降量减小的目的。b桩体作用在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量（灰土的变形模量为E0=29~36MPa，相当于夯实素土的2~10倍），荷载向桩上产生应力集中，使基础底面以下一定深度内土体中的应力减小，由此可消除持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利影响。此外，灰土桩对桩间土可起到侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线性关系。

灰土挤密桩设计要求灰土挤密桩设计主要是确定相关工艺参数。灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基，只有根据现场的地质条件和工程的使用要求，正确选用施工参数，才能达到经济有效的目的。灰土挤密桩参数包括：承载力、桩孔直径、桩孔深度、处理宽度、桩孔的平面布置、桩距、填料等。

③桩孔深度挤密孔深度主要取决于湿陷性黄土层的厚度、性质以及成孔机械的性能，且不得小于3m。对于非自重湿陷土黄土地基，其处理厚度应为主要持力层的厚度，即基础下土的湿陷起始压力小于附加压力和上覆土层的饱和自重压力之和的全部黄土层，或附加压力等于25%深度处的自重压力。②桩孔直径桩孔直径的大小主要取决于施工机械的能力和地基土层的原始密实度。选择的桩径过小，桩的数量增加，就增加了打桩和回填的工作量；桩径过大，桩间土挤密效果不好，不能完全消除黄土地基的湿陷性，土的均匀性也差，同时要求成孔机械的能量也大，振动过程对周围建筑物的影响大。总之，应对以上因素进行综合考虑后确定桩径的大小。①承载力湿陷性黄土地基经过灰土桩挤密之后，工程物理性质发生明显变化，桩体与桩间挤密土的工程物理性质相近，两者能较好地合理分担荷载，共同组成的复合地基一般称为灰土桩挤密地基。根据P-s曲线上的拐点确定的比例界限所对应的荷载值或相对沉降量s/b=0.015~0.020(b为承压板宽度）所对应的荷载值，综合分析确定灰土桩挤密地基的容许承载力。灰土挤密桩