灰土擠密樁復(fù)合地基的作用機(jī)理及施工要點(diǎn)

灰土擠密樁復(fù)合地基的作用機(jī)理及施工要點(diǎn)摘要：灰土擠密樁法屬于一種柔性樁復(fù)合地基，它是通過夯實(shí)的樁身和擠密的樁間土達(dá)到提高地基土強(qiáng)度和消除地基土濕陷性的目的，同時(shí)該方法具有施工簡單、工期短、質(zhì)量易控制、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了灰土擠密樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)方法、施工工藝，最終達(dá)到消除地基土濕陷性，提高地基土承載力的目的。關(guān)鍵詞：灰土擠密樁地基處理一、灰土樁復(fù)合地基理論1.灰土擠密樁復(fù)合地基灰土擠密樁是由素土、熟石灰按一定比例拌合，采取沉管、沖擊、爆擴(kuò)等方法在地基中形成一定直徑的樁孔，然后向孔內(nèi)分層夯填灰土。由于成孔成樁過程中，樁孔徑向外擴(kuò)張，使樁孔周圍的土體產(chǎn)生徑向壓密，樁周一定范圍內(nèi)的樁間土層得到擠密，從而形成樁體和樁周擠密土共同組成的人工復(fù)合地基。由灰土樁和擠密土構(gòu)成的復(fù)合地基，其地基特性介于灰土樁和擠密土之間?；彝翑D密樁通過在地基中的擠土效應(yīng)、灰土之間的物理化學(xué)反應(yīng)而提高了地基土的承載力。由于灰土擠密樁復(fù)合地基具有施工簡單、工期短、質(zhì)量易控制、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，已成為普遍采用的地基處理技術(shù)。2.灰土擠密樁適用范圍及設(shè)計(jì)原則1）適用范圍灰土擠密樁適用于地下水位以上的濕陷性黃土素填土和雜填土地基，處理土層深度可達(dá)5m~15m，樁徑宜為30Cm~450cm，土的含水量在14%~23%之間，飽和度小于0.65的土層。2）承載力和變形模量灰土擠密樁處理地基的承載力的標(biāo)準(zhǔn)值和變形模量主要通過原位測(cè)試或現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)來確定。當(dāng)無試驗(yàn)資料或條件時(shí)，復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按2倍的天然地基標(biāo)準(zhǔn)值來確定。3）樁孔內(nèi)填料采用灰土，體積配合比宜為2：8或3：7，以消除濕陷性為目的時(shí)壓實(shí)系數(shù)λ取>0.95，以提高承載力位目的取λ>0.97。3.灰土擠密樁加固機(jī)理通過對(duì)石灰土的加固機(jī)理進(jìn)行的大量試驗(yàn)研究和工作實(shí)例觀察，從混合物反應(yīng)強(qiáng)度來區(qū)分，一般可歸納為四種：1）生石灰消化放熱反應(yīng)生石灰消化產(chǎn)生大量的熱，使石灰土混合物的溫度升高并隨之產(chǎn)生對(duì)土的膨脹擠密作用。2）碳酸化作用消化后的石灰與空氣或土中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)而生成具有微結(jié)晶體性能的CaCO3和MgCO3，從而加強(qiáng)了土粒連接。3）離子交換與凝聚作用石灰中的鈣離子與吸附在土粒周圍的陽離子發(fā)生離子交換，改變了土的帶電狀態(tài)，而且交換的結(jié)果使得土顆粒迅速靠攏，小顆粒聚集成大顆粒，并相互膠合，從而提高了抗剪強(qiáng)度。4）火山灰的化學(xué)反應(yīng)當(dāng)石灰加入土中后，產(chǎn)生的Ca(OH)2膠體覆蓋在土顆粒表面，并反應(yīng)生成膠體CHS，同Ca(OH)2一起將土顆粒膠結(jié)成團(tuán)聚體，但這種連接不能抵抗較大的外力，隨著時(shí)間的增長，Ca(OH)2與土進(jìn)一步反應(yīng)，土顆粒的膠結(jié)加強(qiáng)，同時(shí)反映生成物CSH(gel)從膜中晶體出來，形成針狀或片狀晶體，而膜本身也緩慢結(jié)晶，土顆粒之間的柔性連接變?yōu)閯傂赃B接，由于土粒表面變粗糙和晶體增長使得土體趨于密實(shí)，由此強(qiáng)度隨時(shí)間而增長。二、灰土樁復(fù)合地基施工灰土擠密樁與其它地基處理方法比較，有以下特點(diǎn)：灰土擠密樁成樁時(shí)為橫向擠密，但同樣能達(dá)到所要求加密處理后的最大干密度要求，可消除地基的濕陷性，提高承載力，降低壓縮性；與常規(guī)換土墊層相比，不需要大量開挖回填，可節(jié)省開挖土方和回填土方工程量；處理深度較大，可達(dá)12m~15m；可就地取材，應(yīng)用廉價(jià)材料，降低工程造價(jià)；機(jī)具簡單，施工方便，功效高。適宜加固地下水位以上，含水量在14%~23%之