土灰土桩PPT学习教案

1、会计学1 土灰土桩土灰土桩 2 2、优点： a 土（灰土)桩挤密法是横向挤密，但同样可以 达到所要求处理后的最大干密度的指标； b 与土垫层相比，无需开挖回填，节约了开挖 和回填的工作量，比换填法缩短工期约一半。 c 由于不受开挖和回填的限制，一般处理深度 可达1215m，最小深度一般要求大于5m; d 填料一般是就地取材，比其它处理湿陷性黄 土和人工填土的方法造价为低，尤其利用粉煤灰 可以变废为宝，去得好的效益； 第1页/共44页 3 第2页/共44页 4 第3页/共44页 5 第4页/共44页 6 一、加固原理 挤 密 通过挤密作用提高桩间土的密实度。 挤密土，不同于重塑土，它形成了以桩孔

2、为中 心的环状竖向节理结构，仅是将原地基土呈环状水平 向挤密，一定程度地保存了地基土地原状结构，它保 存了土的原始凝聚力和部分固化凝聚力，挤密土比同 密度重塑土的力学性能要好。 第5页/共44页 7 一、加固原理 衡量桩间挤密土的密实度指标采用挤密系数hc，而 不用压实系数c，以示区别。 1 挤 密 单孔周围的环形挤密影响有效半径一般为1.5d，离 桩边越远，挤密效果越差。 第6页/共44页 8 天然含水率对挤密效 果影响很大 大于最优含水量时，不宜排水，挤密效果不 好 小于最优含水率时，有效挤密区太小 第7页/共44页 9 干密度大则挤 密范围大 干密度小，则有 效挤密区变小 土质均匀则挤

3、密范围大 土质不均匀则挤 密范围小 第8页/共44页 10 一、加固原理 第9页/共44页 11 一、加固原理 第10页/共44页 12 土桩挤密地基有桩间挤密土和分层夯填的 素土桩组成，土桩桩体和桩间土均为被动挤密 的重塑土，属同类土料。两者的物理力学指标 无明显差异。因而，土桩挤密地基可视为厚度 较大的素土垫层。 第11页/共44页 13 一、加固原理 4 提高地基土的隔水 性 通过对地基土的挤密，提高地基土的隔水性。防水 、隔水性能比同密度、同厚度、同宽度的垫层好。 对某些地基，为防止水的渗透、防止下卧未处理土 层浸水，需采取防水措施或对地基进行处理。 当地基土的渗透系数量级达到10-7

4、cm/s时，即可确 保建筑物在50年正常使用期间，下卧层的未处理土层不 会自上向下浸水。 第12页/共44页 14 二、挤密法的适用范围 灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水 位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处 理地基的深度为515m。当以消除地基土的湿陷性 为主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土 的承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土 挤密桩法。当地基土的含水量大于24%、饱和度大于 65%时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）规定 ： 第13页/共44页 15 二、挤密法的适用范围 地下水位以上； 处理土层厚度，

5、目前一般为515m；在工艺、施工 设备改进的基础上，处理深度仍有增大的可能。 饱和度Sr65，含水量w24； 欠密实的湿陷性黄土、素填土、粉土、杂填土 和粉质黏土等； 含水量越小越好？ 第14页/共44页 16 挤密法的处理深度一般与施工条件、施工方法、挤 密方式、设备条件等因素有关。 在处理深度要求进一步增大的时候，设计是否应该多考虑几种地基基础方案。 施工条件现状，处理深度超过15m，机械比较庞大，施工速度缓慢、工效较差、 施工费用相对较高； 二、挤密法的适用范围 处理深度小于5m的，可采用挤密法，但从合理性 讲一般采用强夯、换填垫层法等更为简便。 处理深度大于15m的，从挤密机理讲仍可采

6、用挤密 法，但存在两个问题： 第15页/共44页 17 三、桩孔填料选择 灰土桩使用石灰和土按一定比例（28或37）拌 合，具有气硬性和水硬性，并随着龄期增长，土体固 化作用加强。 灰土硬化后属于脆性材料，28d无侧限抗压强度 qu不低于500kPa。灰土桩具有一定胶凝强度，其变 形模量亦显著高于桩间土10倍左右。 第16页/共44页 18 地基承载力要求较高（如fak200kPa ）时，可采用部分灰土、水泥土等。 地基承载力要求一般（如fak200kPa）或要求有较好的隔水性能时，桩孔材料优 先选择素土，素土填料可分为粉质黏土、粉土等。 三、桩孔填料选择 桩孔填料的选择应根据工程需要、设计意

7、图确定。 灰土与素土的隔水性哪个更好？ 素土 选择的原则： 第17页/共44页 19 地基承载力要求较高（如fak200kPa ）时，可采用部分灰土、水泥土等。 地基承载力要求一般（如fak200kPa）或要求有较好的隔水性能时，桩孔材料优 先选择素土，素土填料可分为粉质黏土、粉土等。 三、桩孔填料选择 选择的原则： 采用灰土填料时，不一定强调用高灰率的灰土。 当受场地限制、地基处理宽度不能满足规范或设计要求时，可以考虑在场地边缘 地带采用灰土、水泥土填料。 第18页/共44页 20 挤密地基，在小坑浸水条件下，地基处理宽度达到基础底面宽度的1.5倍时，能使 地基的侧向变形明显减少。 挤密地基

8、，当地基土的含水量小于塑限含水量情况下，地基处理宽度达到基础底 面宽度的1.5倍时，能基本解决地基的侧向变形问题。 四、挤密地基的处理宽度 通过试验发现： 挤密地基，在大面积浸水条件下，地基处理宽度为基础底面宽度的1.5倍时，往往 处理效果较差；若处理宽度达到2倍时，处理效果明显；若达到2.5倍时，能基本解 决挤密地基的侧向变形问题。 第19页/共44页 21 四、挤密地基的处理宽度 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）和湿 陷性黄土地区建筑规范 （GB50025-2004）中规定： 当为局部处理时，在非自重湿陷性黄土场地，每边 宜超出基础宽度的0.25倍，并不应小于0.5m；在自重湿

9、 陷性黄土场地，每边宜超出基础宽度的0.75倍，并不应小 于1m。 当整片处理时，每边超出外墙基础外援的宽度宜大 于处理厚度的一半。如果要求具有较好的隔水防渗作用 ，还宜适当增大处理宽度。 第20页/共44页 22 五、挤密地基的表层松动带 任何挤密方式施工的挤密地基，都存在表层松动带。 挤密过程中，横向力及垂直向下的力都是土体 挤密作用的能量来源。 在表层0.31.5m范围内，在侧向分力作用下会 引起桩孔周围土体的隆起或振动松散，这部分土比较 疏松、物理力学性质较差。 第21页/共44页 23 六、设计计算 桩孔直径选择 根据所选用的成孔设备或成孔方法以及场地土质 情况确定。一般在300mm

10、450mm之间。 第22页/共44页 24 桩径 1、设计时如果桩径d过小，则桩数增加，并增加了打桩和回填的工作量；如 果桩径过大，则桩间土挤密不够，消除湿陷性的效果不够理想，且对成孔机 械的要求也提高。 2、目前我国桩径最小为250mm，最大为600mm，一般为300450mm， 常用400mm； 第23页/共44页 25 六、设计计算 桩孔间距设计 桩孔间距设计从消除湿陷性和提高地基承载力两 个方面考虑。 （1）为消除黄土的湿陷性，挤密后的桩间土平均挤 密系数不应小于0.9，对重要的工程不宜小于0.93。 桩孔间距一般为桩孔直径的2.02.5倍，也可按下 式计算： 第24页/共44页 26

11、 六、设计计算 桩孔间距设计 dd dc ds h h h h max max . c 950 maxd d c h h 1 第25页/共44页 27 c h minc h c h minc h c c 第26页/共44页 28 桩距的设计一般应通过试验或计算确定； 计算主要是通过桩间土被挤密后达到应的 密实度来确定的（平均挤密系数 和土 的干密度） 为了均匀挤密桩间土，一般采用正三角 形步孔，有时为了适应基础尺寸和形状， 可采用其它形式布孔； 第27页/共44页 29 关于挤密系数和压实系数： max 0 d d c 根据桩孔内全部深度内的平均干密度 与室内击实试验求得填料（素土或灰 土）在

12、最优含水量时的最大干密度的 的比值 max 1 d d c h 成孔挤密深度内桩间土的平均干密度与桩间土的 最大干密度的比值 第28页/共44页 30 S桩孔之间的中心距离；d钻孔直径 maxd d c h 桩间土最大干密度 地基处理前的平均干密度 桩间土成孔后的平均挤密系数，对重要工程不宜小于0.93， 对一般工程不宜小于0.90 dd dc ds h h h h max max . c 950 max 1 d d c h 第29页/共44页 31 深度取单位长度，则挤密前蓝色三棱柱内天然 土体的体积为： 2 0 4 3 sV s d d h=0.87s s 单桩的加固处理面积 第30页/共

13、44页 32 蓝色三棱柱内天然土体挤密后的体积为： 22 a 84 3 dsV 根据挤密前、后土粒质量相等的原则，可得： ada00d VV 0dda da 950 ds. s d 第31页/共44页 33 e A A n 4 2 e e d A 桩孔按三角形布置时：桩孔按正方形布置时： sde05. 1 sde03. 1 鉴于地基处理时干密度值变化较大，一般不采用上式计算孔距，而用承 载力的形式确定： skspk skpk ff ff ds 95. 0 第32页/共44页 34 桩孔间距设计 （2）从提高地基承载力考虑，可由复合地基承载力 公式得到桩间距表达式。 skpkspk 1fmmff

14、)( 第33页/共44页 35 桩顶标高以上应设置300500mm厚的2：8的灰土垫层，其压实系数不应小于 0.95. 承载力 灰土（土）挤密桩复合地基承载力特征值，应通过现场单桩或多桩 复合地基载荷试验确定。初步设计当无试验资料时，可案当地经验确定， 单对于灰土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的2.0倍， 并不宜大于250MPa；对土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处 理前的1.4倍，并不宜大于180MPa 第34页/共44页 36 七、施工 （一）施工工艺 灰土（土）挤密桩的施工应按设计要求和现场条件选用沉管（振动或锤击）、 冲击等方法成孔，使土向孔周围挤密 1、成孔和回

15、填夯实施工应复合下列要求： 成孔施工时，地基土宜接近最优含水量，当含水量低于12时，宜对拟 处理范围的土层进行增湿，增湿土的含水量可按下式估算： kwwvQ opd )( Q计算加水量 v拟加固土的总体积 d 处理前土的平均干密度 Wop土的最优含水量 第35页/共44页 37 应在地基处理前46d，加需要增湿的水通过一定数量和深度的渗水孔，均匀 的浸入拟处理的土层中。 2、成孔和孔内回填夯实应符合下列要求： （1）成孔和夯实的施工顺序，当整片处理时，宜从里（或中间）向外间隔 12孔进行，对大型工程，可采取分段施工；当局部处理时，宜从外向里间 隔12孔进行； （2）向孔内填料时，孔底应夯实，并抽样检查孔的直径、深度和垂直度。 （3）桩孔的垂直度偏差不宜大于1.5。 （4）桩孔中心点的偏差不宜超过桩距设计值的5。 （5）经检验合格后，应按设计要求，向孔内分层填入晒好的素土、灰土或其 它 填料，并分层夯实至设计标高。 第36页/共44页 38 3、对沉管法，其直径和深度应与设计值相同；对冲击法或爆扩法，桩孔直 径的误差不得超过设计值的正负70mm；桩孔深度不应小于设计深度的0.5m； 第37页/共44页 39 可将孔内水排出，或将地下水部分改为混