1、352007年第4期西部探礦工程灰土擠密樁在處理濕陷性黃土地基中的應用程宏生(湖南工程職業技術學院,湖南長沙410114)摘要:通過理論詮釋了灰土擠密樁加固地基的原理,。關鍵詞:濕陷性;擠密;壓實系數;孔隙比;復合地基;中圖分類號:U443115文獻標識碼:B)003502常用手段,的濕陷性、提高復合地基承載力效果極其顯著。在工程實踐中,其技術已日臻完善。結合洛陽市某化工廠車間廠房地基加固處理事例說明之。1工程概況及地質條件理驗線后方可進行樁位放樣,軸線測量精度控制在2cm以內,樁位放樣不得大于5cm。(4)校正垂直度:樁機就位后,校正樁管垂直度,切實保證樁尖與樁中心在同一直線上,切實保證樁身

2、施工的垂直度。(5)拌制灰料:根據設計要求,施工所用灰料為37灰土(體積比),所用熟石灰必須過篩,石灰顆粒不得大于5mm,熟石灰中不得夾有未熟化的生石灰塊和過火石灰、欠火石灰,也不得含有過多水份,灰土的土料宜采用基坑開挖中挖出的土,但不得含有機雜質,使用前應過篩,其粒徑不得大于15mm。灰土攪拌均勻,應控制適當的含水量(工地檢驗方法用手將灰土緊握成團,輕捏即碎為宜)。要現配現用,含水量過高,夯擊密實度不能保證,且很難吸收地基中的水分,而且硬化后,出現的氣孔導致后期強度不高,含水量過小。夯擊不粘結,呈松散粉體,樁身沒有強度,所以一定要選擇最佳含水量(根據現場擊實試驗含水量在19%左右最佳)。(6

3、)振動沉管:開動振動錘,沉管振動至設計深度之后,邊振動邊上料、拔管。必要時可以適當反插,以保證樁徑不小于400mm。(7)加壓壓實:灰料灌至地面后,停止振動,套上平底樁管靴,拉動加壓卷揚,依靠樁機自重加壓,必要時可開啟振動錘振動壓縮,控制壓縮量不小于5m。(8)重錘夯實:樁管拔出后,樁機移向下一個樁位,隨即支好三角架,先對孔內落土夯實,然后向孔內灌料,分層夯實。分層厚度不得大于20cm,夯錘數不小于40次,落錘高度不小于4m,以保證所需擊實功。夯填高度應高出設計樁頂標高10cm。5灰土擠密樁的加固機理該工程地基處理采用灰土擠密樁,加固處理面積為(3)、1860m2,處理深度10m,處理深度范圍

4、內地層(2)、(4)層分別為粉質粘土及粉土。該場地自重濕陷量為25.8cm,屬于自重濕陷黃土場地,計算總濕陷量為40.25cm,濕陷等級為級(中等)。2設計要求設計灰土擠密樁樁徑400mm,樁中心距1.0m,排距0.87m,按等邊三角形布置,有效樁長10m。樁身采用37灰土回填夯實。要求處理后的復合地基,樁間土的平均擠密系數0.93,樁身土壓實系數0.95,消除地基土的濕陷性,處理后的復合地基承載力標準值達到200kPa。3設備DZ90型走管式振動沉管樁機配 377mm樁管,下置活瓣樁尖并配備平頭樁尖靴,150kg油滴壯夯錘4臺,3kW卷揚機4臺。4施工工藝及步驟(1)平整場地:施工現場要求平

5、整,以便大噸位樁機移機方便,同時保證樁的垂直度,場地最大坡度不得超過8%(走管式樁機最大爬坡能力)。(2)機械安裝:設備到達場地后,組織經驗豐富的技術工人進行安裝,其間注意保證樁管的絕對垂直,并對易損件進行維修更換,保證施工的連續性。(3)測量定位:根據施工圖紙進行軸線定位,現場監36西部探礦工程2007年第4期5.1成孔擠密作用由于灰土樁施工采用的是振動沉管樁成孔,對樁間土產生擠密作用,從而可部分消除土的濕陷性?；彝翗兜臉渡碛不纬捎幸欢◤姸鹊臉扼w,其過程是經過一系列化學反應完成的。5.2離子交換作用樁身周圍多余的Ca(OH)2吸收樁間的水份,絕大部分飽和的Ca(OH)2自行結晶,形成熟石灰

6、結晶網格(共晶體),提高了復合地基的抗剪強度,從而提高了其穩定性。5.4火山灰作用粘土的微小顆粒帶有一定的膠體性質,其表面帶有負電,吸附著一定數量的Na+、K+等低價陽離子,土體因吸附作用形成一個擴散雙電層,擴散雙電層的存在使土具有可塑性,擴散雙電層越厚土的抗剪強度越小,石灰中的二價Ca2+與擴散雙電層中一價Na+、K+發生離子交換,原來的鈉(鉀)土變成鈣土,的離子由一價變成二價,厚度,許多單個土粒聚成小團粒,土的塑性減小,抗剪強度增高。5.3結晶作用粘土中的活性SiO2、Al2O3、Fe2O3等與熟石灰中游離的Ca2+發生化學反應,生成含結晶水的硅酸鈣Ca2OSiO2(n+1)H2O和鋁酸鈣

7、CaOAl2O3(n+1)H2O等,具有水硬性,從而在,填充顆?？障?使,這樣,同時提高了土的密實度。6檢測結果及復合地基承載力計算(1)灰土擠密樁的處理地基主要為(2)、(3)、(4),結合原勘察資料其樁間土擠密前后主要物理力學性質指標變化見表1。表1樁間土擠密前后主要物理力學性質指標序號指標擠密前擠密后擠密前擠密后擠密前擠密后含水量W(%)13.924.8天然容重r(kN/m3)16.0918.34(3)12.9514.72(e)0.7951.0570.0030.060由表1可以看出,經過灰土擠密樁進行地基處理后,處理深度內的樁間土干容重增加,孔隙比減小,濕陷性已基本消除。(2)通過剖樁取

8、樣檢測,樁身土的壓實系數(dy)為0.911.03,均值為0.97,滿足規范(GBJ25-90)提出的0.95的要求,無側限抗壓強度平均值(fpcu)為919.0kPa。(3)復合地基承載力標準值(fspk):根據有關規定,強度折減系數,取0.65;fpcu樁身土的無側限抗壓強度平均值,取919.0kPa;k擠密后樁間土承載力提高系數,取1.15;fsk樁間土原承載力標準值,因(2)層為基礎直結合本地區實際數據及建筑經驗,可采用柔性樁復合地基承載力公式計算:fspk=mfpk+k(1-m)fsk式中:m面積置換率。M=d2/22=0.145接持力層,根據平均含水量W和孔隙比e查有關規范求得fsk=120kPa。故計算fspk=204.61kPa滿足規范