灰土挤密桩法地基处理的工程应用

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1、http://www.paper.edu.cn灰土挤密桩法地基处理的工程应用1231肖华强，郭红蕊，杨明武，李冰1中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京（100083）2重庆交通大学土木建筑学院，重庆（400074）3北京华宇工程有限公司岩土工程一所，北京（100011）E-mail:xhq1983@126.com摘要：以山西洪洞县西北部地区湿陷性黄土地基处理工程为例，介绍了灰土挤密桩法在工程中的应用，通过地基处理前后标准贯入度试验、静载试验、孔隙比测定等现场试验，对灰土挤密桩法处理湿陷性黄土地基的作用效

2、果进行分析研究，得出灰土挤密桩法是一种应用面广、加固效果显著、经济效益好的地基处理方法，可以在湿陷性黄土地基加固中推广应用。关键词：灰土挤密桩；湿陷性黄土；地基处理中图分类号：查阅《中国图书馆分类法》1.引言山西省洪洞县西北部地区位于吕梁山脉东侧，汾河流域低山丘陵区，上土层以黄土状粉土、卵石为主，沉积年代从第四系中更新统至全新统新近沉积层。地表大面积覆盖冲、洪积的黄土状粉土新近堆积层，地基承载力标准值低，未经处理一般不能满足工业与民用建筑的要求。灰土挤密桩法是利用沉管、爆扩、冲击或钻孔夯扩等方法，在地基土中挤压

3、成桩孔，迫使桩孔内土体侧向挤出，从而使桩周土得到加密；随后向桩孔内分层填入灰土等廉价材料夯实成桩。灰土桩挤密地基由桩体和桩间挤密土组成人工复合地基，共同承担上部荷载。本文中笔者以山西洪洞县西北地区黄土地基处理工程为例，对灰土挤密桩法处理湿陷性黄土地基设计施工及处理效果进行对比分析，表明该方法能显著提高地基承载力，各工程均达到设计要求，效果良好，经济可行，该方法在本区已得到广泛应用。2.灰土挤密桩法2.1灰土挤密桩法介绍2.1.1灰土挤密桩法的特点灰土挤密桩的主要特点是对桩间土的原位深层挤密，因此也称为深层挤密法

4、。其优点是原位处理、深层挤密、就地取材和以土治土，用于处理深厚的湿陷性黄土地基和非饱和欠压密的填土地基，可获得显著的技术、经济与社会效益，因此在我国西北和华北等地区已广泛应用。2.1.2灰土挤密桩法加固原理湿陷性黄土属于非饱和的欠压密土，孔隙比较大而干密度小，为其主要特征，同时也是[1][2]其产生浸水湿陷性的根本原因。试验研究与工程实践证明，当使黄土的干密度及其压实系数（挤密系数）达到某一标准时，即可消除湿陷性，灰土挤密桩法正是利用这一原理，通过原位深层挤压成孔，使桩间土得到加密，并与分层夯实不同填料的桩体构

5、成非湿陷性的承载力较高的人工复合地基。-1-http://www.paper.edu.cn2.1.3灰土桩在挤密地基中的作用①分担荷载，降低土中应力；②桩对土的侧向约束作用；③提高地基的承载力和变形模量；④增强消除湿陷性的效果。2.2灰土挤密桩法设计及施工2.2.1设计基本要求[3]①桩孔填料应根据地基处理的目的和工程要求，采用灰土、二灰、水泥土或素土等，不应选用透水性较强的粗粒材料。孔内填料均应分层回填夯实，填料的平均压实系数λ不c应低于0.97。②桩体直径宜为300~600mm，此方面主要考虑施工机具条件和

6、工程施工方便。③桩孔布置宜按等边三角形排列，三角形边长为桩的间距，三角形高为桩的排距。2.2.2施工工艺①施工准备建筑场地岩土工程勘察资料及建筑物基础施工图等资料的收集，建筑场地及周边环境的调查，施工组织设计或施工方案的编制等。②土中成孔土中成孔的施工方法有：沉管法、冲击法、爆扩法和钻孔法等；其中前三种均为直接挤土成孔法，而钻孔成孔法为非挤土成孔法，故需通过孔内重锤夯扩桩径后才能达到桩间土的挤密作用。③桩孔夯填一是填料的配制，桩孔填料的种类分为素土、灰土、二灰和水泥土等，施工应按设计要求配制；二是填料的夯实，包

7、括夯实机具的选择和夯填施工工序。④垫层施工桩顶灰土垫层施工前，应将桩顶设计标高以上部分连同桩间土一并清除后夯实方可进行垫层施工，灰土垫层根据设计厚度和范围分层铺填、压实，并保证压实系数与垫层顶面标高满足设计与规程要求。⑤质量检测与验收检测内容包括桩孔质量、桩间土挤密质量、桩孔夯填质量和处理地基综合质量检测等方面。3.工程实例3.1工程概况山西省洪洞县西北部地区某单位单身宿舍楼，楼长61.5m，宽17.4m，基底埋深3.9m，条形基础，要求地基承载力特征值大于270KPa。建筑物基底以下第一层为黄土状粉土，褐黄色

8、，稍密，稍湿，低韧性，低干强度，具大孔隙，大孔排列杂乱，土质松软不均匀，局部夹黄土状粉质粘土，具自重湿陷性，高压缩性，-2-http://www.paper.edu.cn厚度为6~7m，标准贯入平均击数为5，承载力特征值为100KPa。下层为卵石，中密，稍湿，亚圆形、一般粒径3～8cm、最大20cm，中粗砂充填，级配较好，低压缩性，勘察深度范围内勘探点未穿透该层，承载力特征值为100K