灰土樁在填土地基中的應(yīng)用

1、灰土樁在填土地基中的應(yīng)用（轉(zhuǎn)）摘要：本文敘述了寶雞老城區(qū)在填土地基中的運(yùn)用，并介紹了灰土樁加固地基的原理，計(jì)算理論和施工方法。關(guān)鍵詞：灰土樁；填土地基；施工方法。寶雞老城區(qū)普通堆填47m厚的填土，而且是建筑物的直接持力層。填土地層承載力一般在80100KPa之間，但均勻性差，強(qiáng)度差異大，又有濕陷性，不經(jīng)處理不適宜作為天然地基。填土地基一般可分為三種：(1)含水量適中的填土地基(含水量40%)，土層較濕的填土地基；(3)地下水面以下飽和的填土地基。針對(duì)寶雞地層的特點(diǎn)，找到一種較為安全可靠經(jīng)濟(jì)適用的加固措施，通過十幾年近四十幢多層樓地基加固處理的工程實(shí)踐，我們認(rèn)為上述三種填土地基均可以采用灰土樁加

2、固，但具體措施各不相同。一、灰土樁加固地基原理1、含水量小于40%的填土地基用灰土樁加固地基原理這是一種比較常用的地基加固措施，它主要是利用消解后的熟石灰與粘性土作為灰土樁料，其化學(xué)反應(yīng)式為：Ca(OH)2+CO2CaC03,Ca(OH)2+SiO2)CaSiO3灰土體積比為37，將三七灰土拌和均勻經(jīng)過篩分后石灰粒徑不大于5mm，土粒徑不大于15mm，方可使用。大量工程實(shí)踐證明，保證加固效果最主要一條是控制三七灰土含水量。過干、過濕都不好。我們現(xiàn)場(chǎng)掌握原則，手握能成團(tuán)，輕輕一捏即散為原則。2、含水量大于40%的填土地基用灰土樁加固地基原理對(duì)于這種地基，傳統(tǒng)的加固措施：一般用生石灰樁，這種樁對(duì)于

3、降低土層中的含水量具有明顯效果，但對(duì)于提高地基承載力效果并不好。采用機(jī)械夯實(shí)的直徑300mm的灰土樁，這既能降低土層含水量，又能提高地基承載力。其程序是灰土樁料按照前述方法拌和均勻，達(dá)到最優(yōu)含水量時(shí)即進(jìn)行夯實(shí)，也就是首先保證夯實(shí)效果，爾后未熟化的生石灰吸收水分，使土層中的含水量降低，增大土層土粒間的凝結(jié)效果，同時(shí)生石灰在吸水過程中放出熱量，使土層含水量進(jìn)一步蒸發(fā)，能使樁周圍形成一種硬殼，達(dá)到加固地基的目的。3、地下水位以下填土地基用灰土樁加固地基原理按一般規(guī)范要求，水位線以下用灰土樁加固地基一般不適用，我們根據(jù)挖掘的古代灰土地基在水位線以下其強(qiáng)度仍然很高，確認(rèn)灰土只要在凝固之前不被水浸泡，待凝

4、固后在經(jīng)水浸泡灰土強(qiáng)度不會(huì)降低，具體做法如下：采用井點(diǎn)降水辦法，直到土中的含水量能夠保證灰土樁夯擊密實(shí)時(shí)，再進(jìn)行灰土樁施工，待灰土樁全部施工完畢后，繼續(xù)抽水15天左右，使灰土樁凝固后，停止抽水。其原理是：由于灰土中的Ca(OH)2與土中的CO2作用生成碳酸鈣，Ca(OH)2與土中的SiO32-作用形成偏硅酸鈣，再遇水時(shí)碳酸鈣和偏硅酸鈣等很難分解，這樣樁本身強(qiáng)度不會(huì)降低，同時(shí)經(jīng)過處理后的地基大大降低了水的流速，即具有一定的水穩(wěn)性，對(duì)保持其強(qiáng)度有利。二、灰土樁設(shè)計(jì)灰土樁半年齡的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般在5001000KPa之間。在寶雞地區(qū)一般采用300mm樁徑，樁距800mm，排距700mm，樁長(zhǎng)一般3

5、-5m，樁尖入老土層0.5m，至基礎(chǔ)外邊沿增加一排樁，檢測(cè)以現(xiàn)場(chǎng)載荷實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn)，也可按照以下公式進(jìn)行復(fù)核。1、復(fù)合地基容許承載力計(jì)算灰土樁容許抗壓強(qiáng)度確定單樁承載力NN=R3：7xAR3：73：7灰土容許抗壓強(qiáng)度，取500KPa.A灰土樁底面積按N+WM3xuxfxL+RxA對(duì)地基強(qiáng)度復(fù)核W灰土樁自重；u灰土樁周長(zhǎng)；f樁與土間的容許磨擦力；I沿樁長(zhǎng)度內(nèi)土層的厚度；R沿樁長(zhǎng)度內(nèi)的容許承載力；M3不均勻系數(shù)，取0.65。復(fù)合地基強(qiáng)度計(jì)算R1=(AoRo+N)/(Ao+A)Ao每根樁控制的樁間面積：Ro處理后樁間土的強(qiáng)度。三、灰土樁施工施工工藝采用洛陽鏟人工陶孔，專用偏心輪自動(dòng)落錘夯實(shí)機(jī)夯實(shí)，錘重大于

6、150kg，落距0.8，樁孔內(nèi)根據(jù)不同的工程地質(zhì)條件填夯上述三種情況下的不同的3：7灰土，灰土按有關(guān)規(guī)范要求嚴(yán)格過篩、拌和，控制最優(yōu)含水量。即現(xiàn)場(chǎng)控制采用手握成團(tuán)，輕輕一捏即散為原則，一人持锨均勻填料，3m樁長(zhǎng)，每小時(shí)施工6根左右。四、效果補(bǔ)充本技術(shù)施工方便、工期短、造價(jià)低，可在密集的建筑群內(nèi)作業(yè)，對(duì)于老城區(qū)改造有十分廣闊的前景，地基承載力一般在原有基礎(chǔ)最少提高到1.5倍，但原土層承載力超過180KPa時(shí)處理效果不明顯，灰土樁施工中如遇到土和水中含有過量強(qiáng)酸，則不宜采用灰土樁，另外水位線以下灰土樁凝固時(shí)間尚需進(jìn)一步探討?；彝翑D宻樁作業(yè)指導(dǎo)書默認(rèn)分類 2009-02-24 10:30:37 閱讀

7、395 評(píng)論2 字號(hào)：大中小訂閱 灰土擠密樁施工作業(yè)指導(dǎo)書（試行）一、施工前的準(zhǔn)備工作1.1 材料要求 土料：可采用素黃土及塑性指數(shù)大于4的粉土，有機(jī)質(zhì)含量小于5%，不得使用耕植土；土料應(yīng)過篩，土塊粒徑不應(yīng)大于15mm。 石灰：選用新鮮的塊灰，使用前7d消解并過篩，不得夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質(zhì)，其顆粒徑不應(yīng)大于5mm，石灰質(zhì)量不應(yīng)低于III級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，活性Ca+MgO的含量不少于50% 。 對(duì)選定的石灰和土進(jìn)行原材料和土工試驗(yàn)，確定石灰土的最大干密度、最佳含水量等技術(shù)參數(shù)。灰土樁的石灰劑量12%（重量比），配制時(shí)確保充分拌合及顏色均勻一致，灰土的夯實(shí)最佳含水量宜控制在21%26%之間，邊拌

8、合邊加水，確?；彝恋暮繛樽顑?yōu)含水量。 1.2 主要機(jī)具設(shè)備 成孔設(shè)備 沉管機(jī) 夯實(shí)設(shè)備偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)及梨形錘。1.3 作業(yè)準(zhǔn)備1.3.1施工場(chǎng)地地面上所有障礙物和地下管線、電纜、舊基礎(chǔ)等均全部拆除，場(chǎng)地表面平整。沉管振動(dòng)對(duì)鄰近結(jié)構(gòu)物有影響時(shí)，需采取有效保護(hù)措施。1.3.2施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，對(duì)樁機(jī)運(yùn)行的松軟場(chǎng)地進(jìn)行預(yù)壓處理，場(chǎng)地形成橫坡，做好臨時(shí)排水溝，保證排水暢通。1.3.3軸線控制樁及水準(zhǔn)點(diǎn)樁已經(jīng)設(shè)置并編號(hào)。經(jīng)復(fù)核，樁孔位置已經(jīng)放線并釘標(biāo)樁定位或撒石灰。 已進(jìn)行成孔、夯填工藝和擠密效果試驗(yàn)，確定有關(guān)施工工藝參數(shù)（分層填料厚度、夯擊次數(shù)和夯實(shí)后的干密度、打樁次序），并對(duì)試樁進(jìn)行了測(cè)試，

9、承載力及擠密效果等符合設(shè)計(jì)要求。1.4作業(yè)人員施工機(jī)具應(yīng)由專人負(fù)責(zé)使用和維護(hù)，大、中型機(jī)械特殊機(jī)具需執(zhí)證上崗，操作者須經(jīng)培訓(xùn)后，方可操作。主要作業(yè)人員已經(jīng)過安全培訓(xùn)，并接受了施工技術(shù)交底。二、灰土擠密樁施工 2.1設(shè)計(jì)技術(shù)要求灰土擠密樁樁長(zhǎng)為6米，樁徑40 cm，樁間距1.0米，樁孔按等邊三角形布置，灰土樁石灰劑量12%（重量比），樁頂設(shè)置50 cm 8%的灰土墊層，要求樁體壓實(shí)度不小于93%（重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)），灰土墊層壓實(shí)度不小于96%（重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）。2.2操作工藝2.2.1成孔施工沉管機(jī)就位后，使沉管尖對(duì)準(zhǔn)樁位，調(diào)平擴(kuò)樁機(jī)架，使樁管保持垂直，用線錘吊線檢查樁管垂直度。在成孔過程中，如土質(zhì)較

10、硬且均勻，可一次性成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度，如中間夾有軟弱層，反復(fù)幾次才能達(dá)到設(shè)計(jì)深度。對(duì)含水量較大的地基，樁管拔出后，會(huì)出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，造成樁孔深度或孔徑不夠。對(duì)深度不夠的孔，可采取超深成孔的方式確?？咨?。對(duì)孔徑不夠的孔，可采用洛陽鏟擴(kuò)孔，擴(kuò)孔后及時(shí)夯填石灰土。2.2.2灰土拌和首先對(duì)土和消解后的石灰分別過篩，灰土樁石灰劑量為12%（重量比）與土進(jìn)行配料攪和，在拌料場(chǎng)拌和3遍運(yùn)至孔位旁，夯填前再拌和一次，拌合好的灰土要及時(shí)夯填，不得隔日使用。每天施工前測(cè)定土和石灰的含水量，確保拌和后灰土的含水量接近最佳含水量。2.2.3夯填灰土夯填前測(cè)量成孔深度、孔徑、垂直度是否符合要求（相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見），并作好記錄。先

11、對(duì)孔底夯擊34錘，再按照填夯試驗(yàn)確定的工藝參數(shù)連續(xù)施工，分層夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。2.2.4灰土擠密樁施工完成后應(yīng)挖除樁頂松動(dòng)層后開始施工灰土墊層。2.3試驗(yàn)樁2.3.1要求灰土樁在大面積施工前，要進(jìn)行試樁施工，以確定施工技術(shù)參數(shù)。試樁段落由各標(biāo)段在原設(shè)計(jì)水泥攪拌樁段落范圍內(nèi)自行確定，施工過程中要求監(jiān)理人員全程旁站，灰土拌合、成孔、孔間距及回填灰土都嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工。要求在擠密前、后分別做出下表所列土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 灰土樁擠密前、后土工試驗(yàn)成果表取土深度(cm)擠密前地基土擠密后樁間土濕容重(g/cm3)干容重(g/cm3)孔隙比e壓縮系數(shù)濕容重(g/cm3)干容重(g/cm3)孔隙比e壓縮系數(shù)1

12、002003004005006002.3.2夯擊設(shè)備及技術(shù)參數(shù)偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)，夯錘重100kg150kg,落距0.6m1m,夯擊40次/min50次/min,同時(shí)嚴(yán)格控制填料速度，10cm20cm為一層，夯實(shí)到發(fā)出清脆回聲為止，進(jìn)行下一層填料。三質(zhì)量檢驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)3.1 主控項(xiàng)目灰土擠密樁的樁數(shù)、排列尺寸、孔徑、深度、填料質(zhì)量及配合比，必須符合設(shè)計(jì)要求或施工規(guī)范的規(guī)定。3.2 一般項(xiàng)目施工前應(yīng)對(duì)土及灰土的質(zhì)量、樁孔放樣位置等做檢查。施工中應(yīng)對(duì)樁孔直徑、樁孔深度、夯擊次數(shù)、填料的含水量等做檢查。3.2.3施工結(jié)束后，應(yīng)檢查成樁的質(zhì)量及復(fù)合地基承載力。3.2.4土和灰土擠密樁地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合

13、下表規(guī)定?；彝翑D密樁工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1樁長(zhǎng)mm50測(cè)樁管長(zhǎng)度或垂球測(cè)孔深2地基承載力設(shè)計(jì)要求按規(guī)范方法3樁體及樁間土干密度設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)取樣檢查4樁徑mm-20用鋼尺量一般項(xiàng)目1土料有機(jī)質(zhì)含量5試驗(yàn)室焙燒法2石灰粒徑mm5篩分法3樁位偏差 0.4d用鋼尺量4垂直度1.5用經(jīng)緯儀測(cè)樁管5樁徑mm-20用鋼尺量注：樁徑允許偏差是指?jìng)€(gè)別斷面。3.3 特殊工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)控制特殊工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)控制序號(hào)關(guān)鍵控制點(diǎn)控 制 措 施1施工順序分段施工2灰土拌制土料、石灰過篩、計(jì)量，拌制均勻3樁孔夯填石灰樁應(yīng)打一孔填一孔，若土質(zhì)較差，夯填速度較慢，宜采用間隔打法，

14、以免因振動(dòng)、擠壓，造成相鄰樁孔出現(xiàn)頸縮或坍孔4管理施工中應(yīng)加強(qiáng)管理，進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)交底和檢查；樁孔要防止漏鉆或漏填；灰土要計(jì)量拌勻；干濕要適度，厚度和落錘高度、錘擊數(shù)要按規(guī)定，以免樁出現(xiàn)漏填灰、夾層、松散等情況，造成嚴(yán)重質(zhì)量事故四、施工注意問題4.1 沉管樁成孔及注意事項(xiàng)（1）鉆機(jī)要求準(zhǔn)確平穩(wěn)，在施工過程中機(jī)架不應(yīng)發(fā)生位移或傾斜。（2）樁管上設(shè)置醒目牢固的尺度標(biāo)志，沉管過程中注意樁管的垂直度和貫入速度，發(fā)現(xiàn)反常現(xiàn)象及時(shí)分析原因并進(jìn)行處理。（3）樁管沉入設(shè)計(jì)深度后應(yīng)及時(shí)拔出，不宜在土中擱置較長(zhǎng)時(shí)間，以免摩阻力增大后拔管困難。（4）拔管成孔后，由專人檢查樁孔的質(zhì)量，觀測(cè)孔徑、深度是否符合要求，如發(fā)

15、現(xiàn)縮頸、回淤等情況，可用洛陽鏟擴(kuò)樁至設(shè)計(jì)值，如情況嚴(yán)重甚至無法成孔時(shí)在局部地段可采用樁管內(nèi)灌入砂礫的方法成孔。4.2 夯擊注意事項(xiàng) 夯擊就位要保持平穩(wěn)、沉管垂直，夯錘對(duì)準(zhǔn)樁中心，確保夯錘能自由落入孔底。4.3 樁縮孔或塌孔，擠密效果差等現(xiàn)象 地基土的含水量在達(dá)到或接近最佳含水量時(shí)，擠密效果最好。當(dāng)含水量過大時(shí)，必須采用套管成孔。成孔后如發(fā)現(xiàn)樁孔縮頸比較嚴(yán)重，可在孔內(nèi)填入干散砂土、生石灰塊或磚渣，稍停一段時(shí)間后再將樁管沉入土中，重新成孔。如含水量過小，應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍的土層，使之達(dá)到或接近最佳含水量。 必須遵守成孔擠密的順序，采用隔排跳打的方式成孔，應(yīng)打一孔，填一孔，應(yīng)防止受水浸濕且必須當(dāng)天回填夯實(shí)。為避免夯打造成縮頸堵塞，可隔幾個(gè)樁位跳打夯實(shí)。4.4樁身回填夯擊不密實(shí)，疏松、斷裂 成孔深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，樁孔填料前，應(yīng)先夯擊孔底3-4錘。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定的密實(shí)度要求，隨填隨夯，對(duì)持力層范圍內(nèi)（約5-10倍樁徑的深度范圍）的夯實(shí)質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制。若錘擊數(shù)不夠，可適當(dāng)增加擊數(shù)。 每個(gè)樁孔回填用料應(yīng)與計(jì)算用量基本相符。 夯錘重不宜小于100kg，采用的錘型應(yīng)有利于將邊緣土夯實(shí)（如梨形錘和棗核形錘等），不宜采用平頭夯錘。五、安全與環(huán)境管理5.1施工過程危害及控制措施施工過程危害及控制措施序號(hào)作業(yè)活動(dòng)危