更新时间:2022-08-25 16:16
灰土挤密桩是利用锤击将钢管打入土中,使之侧向挤密成孔,将管拔出后,在桩孔中分层回填2:8或3:7灰土夯实而成。灰土挤密桩与桩间土共同组成复合地基,以承受上部载荷。
灰土挤密桩与其他地基处理方法相比有以下特点:灰土挤密桩成桩时为横向挤密,可同样达到所要求加密处理后的最大干密度指标,并可消除地基土的湿陷性,提高承载力.降低压缩性;与换土垫层相比,灰土挤密桩不需大量开挖回填,可节省土方开挖和回填土方工程量,工期可缩短50%以上;处理深度较大,可达12~15m;可就地取材,应用廉价材料,降低工程造价;机具简单,施工方便,工效高。灰土挤密桩适用于加固地下水位以上、天然含水量12%~25%、厚度5~15m的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基。当地基上含水量大于23%、饱和度大于0.65时,打管成孔质量不好,且易对邻近已回填的桩体造成破坏,拔管后容易缩颈,这种情况下不宜采用灰土挤密桩。
灰土强度较高,桩身强度大于周围地基士,可以分担较大部分载荷,使桩间土承受的应力减小,而到深度2~4m以下则与土桩地基相似。一般情况下,如果为了消除地基湿陷性或提高地基的承载力或水稳性,降低压缩性,宜选用灰土桩。
在地基土中形成桩孔时,桩孔位置原有土体被强制侧向挤压,相邻桩孔间的土体的密实度增大,成孔后,向桩孔内填料(灰土或素土),然后分层夯实,形成密实而强度较高的桩体,并且孔壁土体通过被夯材料径向扩张而被进一步的挤密,同时桩间土和桩体土两者紧密胶结在一起,保证复合地基承受荷载后,桩、土的位移能协调发展。土挤密桩地基也可视为厚度较大的素土垫层。
置换作用
挤密桩是成孔过程中横向加密土层,施工成孔套管打入黄土层时,桩管周围地基土受水平挤压作用,从而管周围一定范围内的土在水平各个方向产生位移,减小孔隙率,增加密实度,部分或全部消除湿陷性。在挤密桩成桩后,由于桩的变形模量远大于桩间土的变形模量,在挤密桩与地基土的共同作用下,刚度较大的桩体受到较大的附加应力,消除了持力层内大量的压缩变形和湿陷变形的不利因素。
化学作用
挤密桩分为灰土挤密桩和水泥土挤密桩两种。灰土挤密桩桩体材料为石灰与土按一定体积比(“二八”或“三七”灰土)均匀拌和的材料,生石灰吸水生成氢氧化钙的过程中,吸收周围土体的水分而膨胀,对周围土体产生进一步的挤密作用;并且由于放热作用使土体中部分水分蒸发,加速土体的固结过程;同时生成的因饱和沉淀形成胶体,经过再结晶后构成合成体与土体间紧密胶结而产生较高强度,因而提高了复合地基承载力。水泥土挤密桩桩体材料为水泥12%~15%掺入土中拌和均匀,通过夯入水泥土,水泥的水解、水化反应生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中,使水泥颗粒表面重新暴露出来再与水发生反应,周围水溶液逐渐达到饱和,水分子继续深入颗粒内部但生成物已不能溶解,只能以细分散的胶体析出,悬浮于溶液中形成胶体,从而提高地基承载力。
桩网土共同作用
挤密桩复合地基通过“桩-网-土”三者的共同作用,褥垫层中的网具有荷载分担作用,桩起竖向增强作用,桩间土承受的荷载应力相对减小,使桩土应力分布更为协调,有利于工后沉降的控制。