挤密桩法之石灰桩清楚明了

山东科技大学王清标17挤密桩法7.1概述7.2碎石桩和砂桩7.3石灰桩7.4灰土挤密桩和土挤密桩山东科技大学王清标27.3石灰桩一石灰桩概念与适用范围

以生石灰为主要固化剂与粉煤灰或火山灰、炉渣、矿渣、粘性土等掺合料按一定的比例均匀混合后，在桩孔中经机械或人工分层振压或夯实所形成的密实桩体。石灰桩与经改良的桩周土共同组成石灰桩复合地基。在生石灰块中掺人粉煤灰所形成的桩被称为“二灰桩”，掺入砂子的桩被称为“石灰砂桩”。

石灰桩径200～400mm，桩长不超过35m。但在日本加固深度可达60m，成柱直径800～1750mm。山东科技大学王清标3按用料和施工工艺将石灰桩可分为以下三大类：

（1）石灰桩法（石灰块灌人法）可在生灰块中掺人粉煤灰和火山灰，配合比8∶2或7∶3。

（2）石灰柱法（粉灰搅拌法）是粉体喷射搅拌法的一种，所用的原材料是石灰粉。

（3）石灰浆压力喷注法采用压力将石灰浆或石灰—粉煤灰（二灰）浆喷射注于地基土的孔隙内或预先钻进桩孔内，使灰浆在地基土中扩散和硬凝，形成网状结构层。山东科技大学王清标4适用范围：石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基；用于地下水位以上的土层时，宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量，或采取土层浸水等措施。采用石灰桩法，可提高地基的承载力，减少沉降量，提高稳定性。山东科技大学王清标5二、石灰桩加固机理CaO+H2O=Ca(OH)2

1、反应过程吸水一、石灰桩反应及特征（1）CaO水化吸水。（2）水化后的熟石灰处于干燥状态，也吸收一部分水分；（3）约束压力增大，吸水量减小，50kPa围压下，1kgCaO吸水0.8～0.9kg。山东科技大学王清标63、体积显著增大CaO水化生成Ca(OH)2后，固相体积比CaO固相体积增大99%，将近一倍。2、生石灰的水化反应为放热反应生石灰在水化过程中，要产生热量，1kg的CaO能放出1160焦耳的热量，热量使地基土温度升高，产生汽化脱水现象，降低地基土的含水量，从而减少土的孔隙比。山东科技大学王清标7二加固机理（一）桩间土作用（1）成孔挤密

（2）膨胀挤密生石灰吸水膨胀，使桩间土产生挤压力。生石灰愈细，膨胀就愈小。自然状态下熟化后其体积增到原来的1.5～3.5倍。

振动沉管法对桩间土体有挤密作用。但对于饱和软粘土，会造成土体结构的破坏，成桩后使地面隆起，所以用人工成孔法或钻孔施工方法成孔。成孔后灌入生石灰后吸水膨胀，使桩间土受到强大的挤压力，这对桩间土的挤密起主导作用。山东证科技俯大学豪王舟清标8水化缴产物么对土舒颗粒室产生填胶结劳作用健，从把而使莲土聚惩集，扮体积小增大身，并悲趋于贪紧密熄。（3）脱懂水挤户密软粘腥土的醉含水效量一昂般为40美%～80渠%，1k溉g生石顺灰的砌消解郑反应也要吸野收0.册32和kg的水览。实晨测桩责土的久温度庸在50显°C以上旨，使病土产反生一侮定的盐汽化滨脱水抄。1、Ca垄O水化铺反应是要吸欣收较翼多的购水2、升温或汽化赢现象，使苦地基啄中的趴含水哲量下陕降，弯孔隙唐比（e）减关小，扛桩间仰土抗肆剪强钞度τf提高弃，一屈般提佩高15具%～20捕%。（4）胶佳凝作蕉用（5）置回换作限用：尚石纯灰桩答桩体深比桩潜间土搜强度私大，街置换判后形福成复师合地副基。（6）排席水固尾结作贺用：疾石灰驶桩的启渗透恳系数汉较大端；桩久间距痛较小辜；水沉平排侄水路辩径很狱短。--队--副--具有建较好属的排搞水固薄结作翅用。（7）加巩固层走的减浅载作藏用：魄石灰姻桩的华密度浙为8K乓N/炉m，显仙著小萍于土虏的密究度。山东显科技反大学退王轧清标9山东画科技姥大学川王掠清标10（二稻）桩康身作蔬用生石愿灰桩我具有落一定世的强捐度和者刚度敏，可畅以提建高地乳基的烂承载叨力和简改善赛地基罢的变欣形特恶征。上覆市压力鹊越大身，龄挺期越秀长，锈桩身带强度隐越高上覆压力抗压强度上覆压力膨胀率龄期抗压强度桩身磨强度扬和膨糕胀率块即吸益水量武有关乔，吸捧水量制过大苹，会磁导致沾桩自顶身的称软化山东浑科技寄大学钟王度清标11（三消）复泛合地谷基作闯用复合膏地基闹承载桐力由烟三部旋分组境成桩身吩强度俘、桩春间土穷、桩课周硬踢壳层硬壳中层的畜形成颂需要挡一个挽长期迎的过踪蝶程，盾设计伟时一教般不滤作考帆虑而忠作为丙安全影储备范。石灰搭桩复光合地圆基桩斯土应力象比一孔般为2.膝5～5.粥0对石插灰桩甜复合护地基挽的要嫁求既能咽把桩纠周土疲中的范水吸错干，又能康防止收桩自盏身的动软化捷。在采链取了跨防止版桩身狡软化呼措施洞后，衬桩身宪可以乡丰有较嫌高的误强度,抗压纵强度窝在40钱0～50辛0k挖Pa隙,因此朱在复逮合地烤基中死起主边导作挤用。山东应科技忽大学车王底清标12三肆设联计计奖算1）桩之体掺立合料摧配合满比生石陵灰与溪掺合蹈料的嫁体积总比可年选用1:殖1或1:投2，对赚于淤翼泥、丽淤泥替质土议等软负土可苦适当汗增加避生石鸭灰用患量，住桩顶雄附近浆生石可灰用渐量不闪宜过气大。郊当掺顽石膏虾和水贵泥时滑，掺孙加量撒为生葬石灰霸用量常的3%～10乌%。2）桩村径、界桩距咳及布年桩石灰咳桩成信孔直悲径30母0～40西0m屯m，可贝按等菌边三肯角形臂或矩绢形布勿桩，学桩中运心距土可取2～3倍成译孔直颂径。石灰老桩可毒仅布训置在敲基础图底面态下，筋当基插底土已的承租载力背特征阀值小晌于70龙kP刘a时，坚宜在拴基础闲以外子布置1～2排围绪护桩驶。山东令科技肾大学比王错清标133）桩尿长加固齿目的知是为婆了减棉少沉想降，福或为哪解决缎深层说滑动举问题腾，需青较长餐的桩伐。采用洛阳糠铲成孔系，桩泉长不佛宜超绿过6m；机筑械成捐孔管举外投字料时贷，桩壮长不摔宜超深过8m；螺映旋钻早成孔挪及管询内投吩料时街可适怜当加坦长。4）承牵载力螺计算山东勾科技框大学友王改清标14灰桩旦在软桨土中旱桩身墨强度皂多在0.舟3～1.碎0M宏Pa之间,强度亿较低辩。复筛合地炭基承责载力予特征杏值不柿宜超抄过16董0k稀Pa。山东伤科技北大学喇王剂清标155）沉馅降计拨算石灰烘桩复置合土咱层压壁缩模猜量宜兔通过也桩身达及桩姥间土肃压缩犬试验展确定饼，初骡步设可计时捞可按承下式些估算树：山东航科技环大学燃王娇清标16四舞施工按技术1）材风料选道用石灰颂材料尖应选凝用新困鲜生腥石灰港块，显有效礼氧化详钙含允量不槐宜低敲于70债%，粒音径不行应大顽于70催mm，含显粉量抱（即骄消石疼灰）逃不宜辫超过15榆%。掺蛙合料看应保采持适是当的犯含水违量，亮使用摘粉煤钻灰或浪炉渣次时含讲水量掀宜控锡制在30惕%左右沟。2）施乖工顺忘序在加粘固范恨围内灯施工抵时，写先外暴排再呼内排计；先说周边屯后中删间；绝单排晓桩应计先施跑工两箭端后扇中间征，并侨按每劝间隔1～2孔的肿施工猪顺序基进行即，不竖允许慰由一轰边向肾另一初边平牲行推忠移。如对鼠原建南筑物旅地基腰加固摸，其魔施工闻顺序葵应由朴外及眨里地挨进行迎；如吼临近租建筑艳物或隶紧贴侮水源墙边，载可先熊施工敬部分转“隔宋断桩恩”将贫其施窝工区评隔开姐；对多很软役粘性疫土地污基，颜应先移在较尝大距呢离打戏石灰形桩，徐过28迟d后再收按设价计间爽距补秩桩。山东室科技法大学守王毒清标173）成次孔方浇法可采票用洛泛阳铲组或机外械成烈孔。抱机械暴成孔灾分为灵沉管混、冲崖击、济螺旋捞及爆值破成虚孔等。（1）沉管失法：沉孔愁最大片深度铁不超谣过8m。（2）冲击散法：用冲和击钻顶机将0.圆6～3.纤2t锥形逆钻头给提升0.绪5～2.啄0m高度因后自权由落借下，锈反复婚冲击扶，使例土层宣成孔驶。孔童径大老，孔鼠深不尸受限稍制。（3）螺旋展钻进计法：桩除孔深犹度不踪蝶受设无备限晨制。（4）爆虚破法秀：其穴成孔勉工艺圈简便轧，不暖需要右打桩抵机械子，适饰用于诉缺少孙施工摧机械烛的建饺筑工炕程场凡地。张可分床为药悼眼法消和药锡管法魔两种隶施工萌法。a药眼垄法。誓此法劝适用倦于含落水量迈不超注过22池%的土程层。b药管社法。聋此法乎适用港于含简水量很较大证土层选。山东生科技脚大学痕王祖清标184）成散桩工绒艺可采脸用管凳外投千料法蕉、管尿内投胸料法斯、挖让孔投黑料法别成桩请。（1）管艇外投罚料法管外巨投料滥法成率桩工驶艺流驾程1.堆放最桩料2.成下讲段孔3.堆填筐桩料4.成下蚁段孔5.填料6.夯实喷成下躺桩身7.填料8.夯实9.封顶山东摧科技厘大学涉王症清标19管外京投料淋法施蕉工要晋点：①灌料跟量控尿制当掺牺合料勿为粉栋煤灰碍和煤朗渣时倘，桩袜料干叹密度网达到10～11作kN／m3，可渠保证废桩身坊密实婆度。确定白灌料赏量时正，将桑计算毕乘以1.唱4的压是实系秘数（遍施工时充盈桶系数团）作浴为每灾延米陆灌料益量。设计贺桩径酒为桩博管直融径的1.报2～1.泽4倍，亏当桩顿管直液径较颤大时僻，由境于反雪插后瞧拔管茎较大旋，要跃防止资造成框拔管她困难吸。②打定桩顺急序应尽屯量采脚用封洽闭式卵打法松，即饺从外溪圈向涌内圈稠施工腹。能昂以桩旁身重套量增葵加覆抓盖压哗力，窑减少驶地面旧隆起明。为避卷免生臂石灰港膨胀示引起即邻近窄孔的叙塌孔蒸，宜猾间隔迈施打斯。山东故科技椅大学冒王扎清标20（2）管钉内投抚料法与振肤动沉近管施功工法慰类似哪，管遍内投泊料施湾工适牢用于浑地下键水位魄较高蚁的软骡土地爽区，锡不易抛形成挨桩回电淤而闲导致震的桩雾身缩叉颈、健断裂疾等现粗象。（3）挖捏孔投煎料法利用贝洛阳偷铲，盲人工杂成孔税，投腹料夯宽实。待挖贷孔验遇收合学格后钱，用源小型吵污水闸泵将箱孔内阔水排尽干。客桩材逮每次鬼拌合健量为0.专3～0.学4m桩长麻用料脊量，族拌均余匀后辈灌人胳孔内零，夯山击密药实。工艺抱流程谱：定及位→西十字越镐、怜钢钎用或铁裹锹开律口→弟工人席洛阳真铲成超孔→房诚孔径宿、孔译深检松查→油孔内束抽水皱→孔显口拌践和桩眨料→刊下料唐→夯皂实→命再下迅料→从再夯词实→窑封口嫩填土飘→夯孙实。石灰床桩法膨施工负图片山东墨科技译大学芦王觉清标21五慕提具高石滋灰桩锡复合事地基隔承载处力途昂径1）提厚高桩狼身强坝度的循方法（1）增票加桩粪身的汪约束属力，边限制垮膨胀①采傍用灰光土、悄素土况、低净标号洗混凝聋土以困及其仿他不柱透水毯材料毕压实艳封顶夸，利些用施群工机傅械前秀进式磁的打现桩顺佣序等言均可贤增加铁限制抓膨胀饥力的碌上覆许压力婚；②保瓦证填秃筑石宾灰的辛干密听度为11氧.6堆kN／m3，膨恐胀时城压力传能达优到50共kP售a，则搁石灰锻桩吸浩水膨误胀后熔的干弯密度糠能保赢持在8.趁8～8.枯9k袖N／m3，能郊保证桨桩身声不出距现“遍软心街”，彻并具派有一喷定桩谅身强恐度。（2）桩难身掺吉加活鸭性材亮料主要淋是高蔽硅质疯材料弹，如告火山裕灰、寒粉煤毙灰等眉，实影际工遥程中普多用篇粉煤泛灰。鸡如果殿同时俱再掺海加一坊些石爪膏、它水泥茎或铁胞粉，绍效果盐可能抛更佳鼠。山东湿科技爷大学愧王烈清标222）改顶善桩螺间土盛加固邮效果初的措划施（1）采司用优型质生窗石灰徒是改诊善桩咬间土山加固惭效果担的首醋要措减施。（2）增秧加石环灰的趁置换灯率。角常用铁的置讯换率政在1／11～1／5之间勉。（3）在破置换抓率相注同的睛情况道下，起采取谜“细稳而密旗”的非布桩汉方案供，大爷大缩粱短桩藏间土性的固株结排霉水路吼径，薄有利私于桩熟间土宁的改壁善。（4）在乎高含藏水量交的软撒土中溉设置弯排水支砂井构等。山东港科技撤大学姐王帝清标23六踏质宏量检梦测施工拜检测虾宜在间施工7～10与d后进携行；荣竣工飞验收号检测爽在施眨工后28续d后进伟行。施工伐检测搭可采肯用静讨力触蓬探、痕动力罚触探撇或标封准贯得入试鼓验。迎检测井部位有为桩票中心趟及桩垮间土当，每灿两点惩为一茂组。箩检测弓组数锻不少外于总来桩数似的1%。基竣核工验例收时移，承慨载力痒检验般应采超用复支合地剩基载谋荷试饥验。希载荷出试验特数量弊宜为绪地基峡处理哨面积蛙每20已0m2左右柳布置菊一个包点，察每一帮单体蓄工程蛾不应馒少于3点。七工程岸应用扇实例山东盒科技趁大学丘王车清标247挤密伪桩法7.摆1概述7.助2碎石患桩和屋砂桩7.界3石灰睁桩7.宋4灰土役挤密彼桩和腹土挤漂密桩山东剪科技糠大学戏王鞭清标257.填4灰土买挤密柔桩和厉土挤私密桩一浑灰桶土挤按密桩新和土己挤密喘桩的仰概念饺与适锐用范相围用灰合土分俭层夯程实的嚷桩体心，称宇为灰土块挤密秃桩；用狭素土国分层糖夯实屑的桩律体，缓称为土挤挥密桩。二怖者分只别与虎挤密荷的桩悄间土椅组成智复合杂地基湾。土桩县和灰违土桩桂法具击有原纪位处煌理、鉴深层伶挤密隶、就俘地取颗材、郑施工尼工艺访多样破、施真工速药度快下和造耍价低麦廉的私特点费，多宽用于欣处理搜厚度魔较大皆的湿喊陷性券黄土柿或填欺土地刑基，像有显欲著的匪技术篇经济告效益申，在冒我国泉西北引和华短北等胃地区迎已广序泛应通用。20世纪60年代教中期池，西威安地惜区为抄解决辛杂填根土地位基的廉深层会处理便问题络，在滑土桩健挤密馒法的螺基础俭上试糠验成雾功于种灰土血桩挤叹密法墙，并盏自20世纪70年代尊初起醉逐步浆推广旧应用发。山东浸科技球大学论王常清标26适用究范围日：灰土与挤密享桩法殊和土疗挤密碑桩法炎适用遇于处刃理地窄下水塘位以用上的卡湿陷随性黄蛇土、津素填乎土和删杂填疼土等锤地基逐，可垦处理降地基亿的深跨度为5～15订m。当以欲消除蝴地基瞧上的撇湿陷滚性为睁主要洗目的爬时，妹宜选驳用土股挤密盟桩法改。当以站提高卫地基龄土的计承载肯力或灿增强元其水串稳性倘为主易要目炊的时搂，宜萍选用备灰土航挤密阵桩法违。山东除科技乘大学禁王始清标27二才加固容机理1）挤道密作廉用2）灰暮土性锄质作他用灰土烘桩是树用石伐灰和驼土按遍一定相体积水比例警（2:晃8或3:蒜7）拌罩和，筑这种坊材料像在化桥学性秋能上皆具有气硬晌性和午水硬才性，使马灰土樱逐渐掠增加盆强度冬。3）桩含体作齿用灰土铜桩变鼻形模晋量E0=4华0～20卧0M狠Pa，相万当于王夯实善素土献的2～10倍。钳总荷奇载的短一半烈由灰套土桩武承担乓。三设计累计算山东根科技府大学大王粱清标28四童施店工技躲术1）成圾孔技钟术应按路设计善要求弟、成家孔设常备、虫现场姿土质筹和周券围环女境等适情况允，选碍用沉雾管（当振动党、锤高击）浊、冲码击或哲爆扩割等方惨法进序行成黄孔。成孔顾时，首地基滨土宜柄接近液最优鲁（或数塑限侍）含痛水量要，当助土的孙含水狡量低竟于12史%时，治宜对逐拟处龟理范豆围内午的土饥层进邪行增蝇湿。山东病科技益大学驾王尝清标29增湿列土的腔加水疑量估碧算：应于吼地基情处理离前4～6d，将攻需增雨湿的档水通箱过一吴定数孔量和诊一定踩深度私的渗讽水孔另，均奏匀地王浸入展拟处在理范吵围内检的土隆层中赞。山东杂科技同大学裁王赖清标302）桩损孔填充夯（1）填伞料选扑配①素副土：金土料鸽宜选酬用纯清净的霜黄土婆、一尤般粘砖性土脆或Ip>4的粉球土，块有机距质含挂量不凝得超涝过5%，也炕不得铃含有肤杂土列、砖词瓦块先、石展块、瘦膨胀电土、右盐渍尽土和宇冻土背块等晚。土蓬块的别粒径燃不宜忠大于15范mm。②石抗灰：答应选鄙用新供鲜的笨消石撇灰，已颗粒顷直径蛋不得熄大于5m控m。石停灰的学质量港不应尤低于Ⅲ级标范准，貌活性Ca匹O和Mg促O的含榴量（口按干衣重计丧）不疾少于50％。③灰撕土：迅配合节比为棉体积场比2:姥8或3:严7。灰土净的最乞优含条水量英一般年为21％～26％，管而素浑土的易最优抓含水蕉量多年数在20％以根下，浇两者蚕相差泊悬殊贫。拌广和中糕需加僚入适现量水董才能父使灰满土接坚近其螺最优裳含水定量。山东滑科技寇大学引王拿清标31②卷扬陶机提脆升式周夯实成机锤重高可达45丙0k卷g，落摊距为1～3m。夯拖击能态量大殃，一功次可关填入遥较多辩的土传料，者夯实演效果狗较好蜜，但香需人猪工操川作。锤重榨不宜池小于10洞0k劳g。夯舞锤最好大直椒径比炉桩孔暖直径鱼小10酬0～16浑0m伞m。填料榨时每航一锨庸料夯鸽击一林次或固二次铁，夯央击25～30次/m剃in，长孤为6m的桩师孔在15～20洲mi东n内夯鸽击完宜成。（2）填洪料夯诉实①偏膊心轮饶夹杆置式夯婆实机1.机架2.铸钢租夯锤希，重45杀0k蒜g3.扇1.巧0t卷扬进机4.桩孔卷扬晌机提拘升式鞠桩孔软机山东盆科技挡大学村王吨清标32（3）填冻夯质弯量检骗查桩孔桑填夯饮的质驼量是丘保证估地基虫处理毁技术火效果余的重央要因缸素，熊应采妻取随推即的瘦方法器抽样抓检查心，抽乱查的籍数量菌不得惕少于智桩孔妨总数唉的2%。常用页的桩着孔填周夯质童量检歉测方萌法有焦：①轻纯便触犹探检箩测法②小曾环