挤密桩法之：土或灰土挤密桩法(精)

地基处理挤密桩法之：土或灰土挤密桩法主讲人：张力霆（教授）石家庄铁道大学挤密桩法是以振动、冲击或带套管等方法成孔，然后向孔中填入工程性质稳定或趋向于稳定的材料，再加以振实成桩并且进一步挤密桩间土的方法。挤密桩法按填料分类（1）土或灰土挤密桩（2）石灰桩（3）碎石(砂)桩（4）水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)（5）渣土桩等1.挤密桩法的定义与种类地基处理挤密桩法按施工方法分类（1）振冲挤密桩（2）沉管振动挤密桩（3）爆破挤密桩地基处理挤密桩法挤密桩法的加固原理（1）在施工过程中挤密振密桩间土（2）桩体与桩间土形成复合地基土挤密桩或灰土挤密桩是指利用横向挤压成孔设备，使桩间土得以挤密。用素土或灰土填入桩孔内分层夯实形成土桩或灰土桩，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。土挤密桩法1934年首创于前苏联，主要用以消除黄土地基的湿陷性，至今仍为俄罗斯及东欧一些国家处理湿陷性黄土地基的主要方法。我国自20世纪50年代中期在西北黄土地区开始土挤密桩法的试验和应用，并于上世纪60年代中期在土挤密桩法的基础上试验成功灰土挤密桩法。自70年代初期以来，土挤密桩法和灰土挤密桩法逐步在陕、甘、晋和豫西等省区推广应用，取得了显著的技术经济效益。2.土挤密桩法和灰土挤密桩法地基处理挤密桩法土（或灰土）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，可处理地基的深度为5~15m。当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。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。当地基土的含水量大于24%，饱和度大于65%时，不宜选用土挤密桩法和灰土挤密桩法。地基处理挤密桩法—土或灰土挤密桩（1）适用范围（2）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。地基处理挤密桩法—土或灰土挤密桩1）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。2）灰土性质作用a、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。b、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。（3）加固机理地基处理挤密桩法—土或灰土挤密桩1）桩径与桩长桩距小有利于桩间土的挤密。桩径一般300~600mm。桩长一般大于3m，在12~15m之间。2）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。（4）设计计算地基处理挤密桩法—土或灰土挤密桩夯实水泥土桩法是指将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体，并与桩间土组成复合地基的处理方法。该处理方法是中国建筑科学研究院地基基础研究所与河北省建筑科学研究院在北京、河北等旧城区危改小区工程中，为了解决施工场地条件限制和满足住宅产业化的需求而开发出的一种施工周期短，造价低、施工文明、质量容易控制的地基处理方法。该技术经过大量的室内试验、原位试验和工程实践，已日臻完善。目前，夯实水泥土桩法已在北京、河北等地1200多项工程中应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。3.夯实水泥土桩法地基处理挤密桩法夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、黏性土等地基。处理深度不宜超过10m。夯实水泥土桩具有施工周期短、造价低、施工文明、质量容易控制、不受场地条件限制等优点。适用范围与特点（1）夯实水泥土桩的化学作用机理•1）水泥土的固化原理•2）水泥的水解水化反应•3）水泥水化物与土颗粒的作用（2）夯实水泥土桩的物理作用机理作用机理地基处理挤密桩法—夯实水泥土桩法（1）夯实水泥土的施工，应按设计要求选用成孔工艺。挤土成孔可选用沉管、冲击等方法；非挤土成孔可选用洛阳铲、螺旋钻等方法。（2）土料中有机质含量不得超过5%，含水量应满足土料的最优含水量wop，允许偏差不大于2％。在一般工程中，水泥与土料可采用1：6的体积比试配。（3）夯填桩孔时，宜选用机械夯实。分段夯填时，夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定，混合料的压实系数不应小于0.93。地基处理挤密桩法—夯实水泥土桩法施工要点（1）施工过程中对成桩质量的抽检数量不应少于总桩数的2％。对一般工程，可检查桩的干密度和施工记录。（2）竣工验收时，承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验。对重要或大型工程，尚应进行多桩复合地基载荷试验。（3）夯实水泥土桩地基检验数量应为总桩数的0.5％～1％，且每个单体工程不应少于3点。（4）夯实水泥土桩复合地基的载荷试验沉降比，对以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基可取0.008，对以黏性土、粉土为主的地基可取0.01。地基处理挤密桩法—夯实水泥土桩法质量检验要点