擠密樁法,是軟土地基加固處理的方法之一。通常在濕陷性黃土地區(qū)使用較廣,用沖擊或振動方法,把圓柱形鋼質(zhì)樁管打入原地基,拔出后形成樁孔,然后進行素土、灰土、水泥土等物料的回填和夯實,從而達到形成增大直徑的樁體,并同原地基一起形成復(fù)合地基?;彝翑D密樁采用的是灰土物料的回填和夯實。
加固原理
編輯
(1)土的側(cè)向擠密作用 土(或灰土)樁擠壓成孔時,樁孔位置原有土體被強制側(cè)向擠壓,使樁周一定范圍內(nèi)的土層密實度提高。其擠密影響半徑通常為1.5~2.0(為樁徑直徑)。相鄰樁孔間擠密效果試驗表明,在相鄰樁孔擠密區(qū)交界處擠密效果相互疊加,樁間土中心部位的密實度增大,且樁間土的密度變得均勻,樁距越近,疊加效果越顯著。合理的相鄰樁孔中心距約為2~3倍樁孔直徑。
土的天然含水量和干密度對擠密效果影響較大,當(dāng)含水量接近最優(yōu)含水量時, 土呈塑性狀態(tài),擠密效果最佳。當(dāng)含水量偏低,土呈堅硬狀態(tài)時,有效擠密區(qū)變小。當(dāng)含水量過高時,由于擠壓引起超孔隙水壓力,土體難以擠密,且孔壁附近土的強度因受擾動而降低,拔管時容易出現(xiàn)縮頸等情況。
土的天然干密度越大,則有效擠密范圍越大;反之,則有效擠密區(qū)較小,擠密效果較差。土質(zhì)均勻則有效擠密范圍大,土質(zhì)不均勻,則有效擠密范圍小。
土體的天然孔隙比對擠密效果有較大影響,當(dāng)時,擠密效果好,當(dāng)時,一般情況下土的濕陷性已消除,沒有必要采用擠密地基,故應(yīng)持慎重態(tài)度。
(2)灰土性質(zhì)作用
灰土樁是用石灰和土按一定體積比例(2:8或3:7)拌和,并在樁孔內(nèi)夯實加密后形成的樁,這種材料在化學(xué)性能上具有氣硬性和水硬性,由于石灰內(nèi)帶正電荷鈣離子與帶負電荷粘土顆粒相互吸附,形成膠體凝聚,并隨灰土齡期增長,土體固化作用提高,使土體逐漸增加強度。在力學(xué)性能上,它可達到擠密地基效果,提高地基承載力,消除濕陷性,沉降均勻和沉降量減小。
(3)樁體作用 在灰土樁擠密地基中,由于灰土樁的變形模量遠大于樁間土的變形模量(灰土的變形模量為=29~36MPa,相當(dāng)于夯實素土的2~10倍),荷載向樁上產(chǎn)生應(yīng)力集中, 從而降低了基礎(chǔ)底面以下一定深度內(nèi)土中的應(yīng)力,消除了持力層內(nèi)產(chǎn)生大量壓縮變形和濕陷變形的不利因素。此外,由于灰土樁對樁間土能起側(cè)向約束作用,限制土的側(cè)向移動,樁間土只產(chǎn)生豎向壓密,使壓力與沉降始終呈線性關(guān)系。
土樁擠密地基由樁間擠密土和分層填夯的素土樁組成,土樁樁體和樁間土均為被機械擠密的重塑土,兩者均屬同類土料。因此,兩者的物理力學(xué)指標(biāo)無明顯差異。因而,土樁擠密地基可視為厚度較大的素土墊層。
樁的布置
灰土擠密樁或素土擠密樁處理地基的面積,應(yīng)大于基礎(chǔ)或建筑物底層平面的面積。并應(yīng)符合下列規(guī)定。
(1)采用局部處理超出基礎(chǔ)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(yīng)小于基底寬度的0.25倍,并不應(yīng)小于0.50m;對自重濕陷性黃土地基,每邊不應(yīng)小于基底寬度的0.75倍,并不應(yīng)小于1.00m。
(2)當(dāng)采用整片處理時,超出建筑物外墻基礎(chǔ)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(yīng)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(yīng)根據(jù)建筑場地的土質(zhì)情況、工程要求和成孔及夯實設(shè)備等綜合因素確定。對濕陷性黃土地基,應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū) 建筑規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
3 樁徑
樁孔直徑宜為300~500mm,并可根據(jù)所選用的成孔設(shè)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。
成孔和回填夯實
成孔和孔內(nèi)回填夯實,應(yīng)符合下列要求。
(1)成孔和孔內(nèi)的回填夯實的施工順序,對整片處理,宜從里(或中間)向外間隔1-2孔進行,對大型大程,可采取分段工;對局部處理,宜從外向里間隔1-2孔進行。
(2)向孔內(nèi)填料前,孔底應(yīng)夯實,并應(yīng)抽樣檢查樁孔的直徑、深度和垂直度。0
(3)樁孔的垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%。
(4)樁孔中心點的偏差不應(yīng)超過樁距設(shè)計值的5%;
(5)經(jīng)檢驗合格后,按設(shè)計要求,向孔內(nèi)分層填人篩好的素土、灰土或其他填料,并應(yīng)分層夯實至設(shè)計標(biāo)高。
此外鋪設(shè)灰土墊層前,應(yīng)將樁頂標(biāo)高以上預(yù)的松動土層挖除或夯(壓)密實