巖土工程師知識輔導：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、沖擊或爆擴等方法在地基中擠土成孔，然后向孔內夯填素土或灰土成樁。成樁時，通過成孔過程中的橫向擠壓作用，樁孔內的土被擠向周圍，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，并分層搗實至設計標高。用素土分層夯實的樁體，稱為土擠密樁;用灰土分層夯實的樁體，稱為灰土擠密樁。二者分別與擠密的樁間土組成復合地基，共同承受基礎的上部荷載。

　　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，應根據(jù)工程要求和處理地基的目的確定。當以提高地基的承載力或增強其水穩(wěn)性為主要目的時，宜選用灰土擠密樁法;當以消除地基的濕陷性為主要目的時，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

　　大量的試驗研究資料和工程實踐表明，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。但當土的含水量大于24%及其飽和度超過65%時，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飽和帶的土層。因此，當?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度超過65%時，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、深層加密和費用較低的特點，在我國西北及華北等黃土地區(qū)已廣泛應用。

　　6.3.4　加固機理

　　灰土擠密樁或土擠密樁加固地基是一種人工復合地基，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。對濕陷性黃土則有部分或全部消除濕陷性的作用?；彝翑D密樁或土擠密樁在成孔時，樁孔部位的土被側向擠出，從而使樁周土得以加密。

　　6.3.5　設計

　　1　樁的布置

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

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

　　(2)當采用整片處理時，超出建筑物外墻基礎底面外緣的寬度，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，應根據(jù)建筑場地的土質情況、工程要求和成孔及夯實設備等綜合因素確定。對濕陷性黃土地基，應符合現(xiàn)行的國家標準《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》的有關規(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合地基的承載力特征值，應通過現(xiàn)場單樁或多樁復合地基載荷試驗確定。初步設計當無試驗資料時，也可按當?shù)亟?jīng)驗確定，但對土擠密樁復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;對灰土擠密樁復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合地基的變形計算，應符合現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007)有關規(guī)定，其中復合土層的壓縮模量，可采用載荷試驗的變形模量代替。

　　土或灰土擠密樁復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，樁間土的物理力學性質明顯改善，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(復合土層)的變形可不計算，但應計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、濕陷變形也可不計算。

　　8　其他設計要求

　　(1)樁孔填料

　　樁孔內的填料，應根據(jù)工程要求或處理地基的目的確定，樁體的夯實質量宜用平均壓實系數(shù)控制。當樁孔內用素土或灰土分層回填、分層夯實時，樁體的平均壓實系數(shù)值均不應小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

　　樁頂標高以上應設置300～500mm厚的2：8灰土墊層，其壓實系數(shù)不應小于0.95。

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