灰土挤密桩法和土挤密桩法

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1、概述

土、灰土或石灰、粉煤灰混合物(简称二灰)挤密桩是利用沉管 、冲击、爆破等方法将钢管打入土中侧向挤密成孔,然后在孔中分层填土、灰土或二灰土,夯实而成的桩,它与周边土共同组成复合地基,承受上部荷载。

土和灰土挤密桩的主要特点:

(1)土和灰土挤密桩成桩时为横向挤密,同样可以达到所要求处理后的干密度指标,消除地基土的湿陷性,提高承载力,降低压缩性;

(2)与换土垫层相比,不需大量开挖回填;处理深度较大,可达12-15m;成桩材料可就地取材,降低工程造价,二灰桩可利用工业废料粉煤灰,变废为宝;

(3)机具简单,施工方便,工效高。

适用条件:灰土挤密桩法和土挤密桩适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基。可处理地基的深度为3~15m。以消除地基土湿陷性为主要目的时,宜选用土挤密桩法;以提高地基土承载力或增强其水稳性为主要目的时,宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时,不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。

2、设计计算

采用灰土挤密桩或土挤密桩处理后形成的复合地基的承载力特征值,应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计当无试验资料时,可按当地经验确定,但对灰土挤密桩复合地基的承载力特征值,不宜大于处理前的2.0倍,并不宜大于250kPa;对土挤密桩复合地基的承载力特征值,不宜大于处理前的1.4倍,并不宜大于180kPa。第一区自学网

土挤密桩法和灰土挤密桩法一般采用等边三角形排列桩孔,其设计计算一般包括下述几方面:

(1)桩孔直径

宜为300~600mm,并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定。

(2)桩孔间距

桩孔间距可为桩孔直径的2.0~2.5 倍,也可按下式估算:

灰土挤密桩法和土挤密桩法

灰土挤密桩法和土挤密桩法

桩间土的挤密系数应按下式计算:

灰土挤密桩法和土挤密桩法

(3)布桩范围

灰土挤密桩和土挤密桩处理地基的面积,应大于基础或建筑物底层平面的面积,以保证地基的稳定性。具体规定为:

当采用局部处理时,超出基础底面的宽度:对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,每边不应小于基底宽度的0.25倍,并不应小于0.50m;对自重湿陷性黄土地基,每边不应小于基底宽度的0.75倍,并不应小于1.00m。

当采用整片处理时,超出建筑物外墙基础底面边缘的宽度,每边不宜小于处理土层厚度的1/2,并不应小于2m。四五设计网

(4)桩长设计

考虑到5m以内土层加固可采用较为简便的方法处理,而大于15m的土层加固受成孔设备条件限制,故处理深度一般为5~15m。

(5)桩孔填料

土桩填料多选用与桩间土性质相近的就近挖运的黄土类土。灰土桩填料多采用消石灰与土的体积配合比2:8或3:7。

桩体的夯实质量宜用平均压实系数 控制。当桩孔内用灰土或素土分层回填、分层夯实时,填料的平均压实系数不应小于0.97,其中压实系数最小值不应小于0.94。

(6)垫层

桩顶标高以上需设置300~600mm厚的2:8灰土或水泥土垫层,压实系数不应小于0.95。

作用:

1)使桩顶和桩间土找平;

2)改善应力扩散,调整桩土应力比,并对减小桩身应力集中也有良好作用。

3、施工

施工主要包括桩孔成孔和桩孔夯填。成孔方法有沉管(锤击、振动)法、冲击法和爆扩法等。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。

夯填施工前应进行夯填工艺试验,确定合理的分次填料量和夯击次数。

灰土挤密桩法和土挤密桩法

施工工艺流程

施工注意事项:

1、施工前,桩顶设计标高以上需预留覆盖土层,其厚度宜符合下列要求:

(1)沉管(锤击、振动)成孔,宜不小于1.0m;

(2)冲击成孔,宜不小于1.50m。

2、成孔的施工顺序,当整片处理时,宜从里(或中间)向外间隔1~2孔进行,对大型工程,可采用分段施工;当局部处理时,宜从外向里间隔1~2孔进行。设计学徒自学网

4、质量检验

施工质量检验:成桩后,应及时抽样检验灰土挤密桩或土挤密桩处理地基的质量。主要检查施工记录、检测全部处理深度内桩体和桩间土的干密度,并将其换算为平均压实系数和平均挤密系数。抽样检验的数量,对一般工程不应少于桩总数的1%,对重要工程不应少于桩总数的1.5%。

灰土挤密桩法和土挤密桩法

竣工验收:灰土挤密桩或土挤密桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验。检验数量不应少于桩总数的0.5%,且每项单体工程不应少于3点。

当复合地基载荷试验的压力-沉降曲线上极限荷载能确定,而其值不小于对应比例界限的2倍时,可取比例界限作为复合地基承载力特征值;当其值小于对应比例界限的2倍时,可取极限荷载的一半。

当按相对变形值确定复合地基承载力特征值时,对土挤密桩复合地基,可取s/b(或s/d)等于0.012所对应的压力;对灰土挤密桩复合地基,可取s/b(或s/d)等于0.008所对应的压力。

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