第10章--石灰桩资料.ppt

地基处理Ground Treatment;第10章 石灰桩法Chapter 10 Lime Column;10.1 概 述10.1 Introduction; 石灰桩法; 石灰桩法; 石灰桩法; 石灰桩法; 石灰桩法; 石灰桩法;3、石灰浆压力喷注法 采用压力将石灰浆喷于地基土的孔隙内或者预先钻好的孔内，使石灰浆在地基中扩散和硬结 。 ;;;;;;;;;;;;;; 石灰桩法适用于处理饱和黏性土、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。 ;10.2 加固原理10.2 Mechanism of Reinforcement; 1 挤密作用 （1）成桩中挤密桩间土;（2）生石灰吸水膨胀挤密桩间土 石灰桩在成孔后贯入生石灰便吸水膨胀，使桩间土收到强大的挤压力，这对地下水位以下软粘土的挤密起主导作用。测试结果表明：根据生石灰质量高低，在自然状态下熟化后其体积可增加1.5～3.5倍，即体膨胀系数为1.5～3.5。;2 桩和地基土的高温效应;3 置换作用;4 排水固结作用;5 加固层的减载作用;二、石灰桩的化学加固作用 1 桩体材料的胶凝反应 2 石灰与桩周土的化学反应 （1）离子化作用（熟石灰的吸水作用） （2）离子交换 （3）固结反应 （4）石灰的碳酸化; 石灰桩与桩间土之间能够产生离子交换。 生石灰吸水生成的Ca(OH)2一部分与土中二氧化硅和氧化铝发生反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等。 水化物对土体颗粒起胶结作用，使土聚集体积增大，并趋于紧密。 加固土体粘粒含量减少，说明颗粒胶结根本上变了土的结构，石灰桩体与四周土体接触处形成硬壳体，提高了土的强度。且随着龄期增加，强度也会逐渐提高。 ; 一、设计参数及技术要点 1 桩径 桩孔直径根据工程地基条件和采用的施工方法和机具确定， 一般为300～400mm，当排土成孔时，实际桩径取1.1～1.2倍设计直径。 ; 2 桩长设计 桩的长度取决与石灰桩的加固目的和上部结构的条件 （1）如果加固目的是为了形成一个压缩小的垫层，则桩长可较小，一般可取2～4m。洛阳铲成孔时不宜超过6m；机械成孔外投料时，桩长不宜超过8m；螺旋钻成孔及管内投料时可适当增加。 （2）若加固目的是为了减少沉降，则就需要较长的桩。如果为了解决深层滑动问题，也需要较长的桩，保证桩身穿过滑动面。 （3）根据加固区下卧层承载力要求和建筑物沉降来确定 （4）取决于施工机具及施工工艺水平，一般小于8m。 ;式中 pz－加固区下卧层顶面处附加压力（kPa） pcz－加固区下卧层顶面处自重压力（kPa） faz－加固区下卧层顶面经深度修正后的地基承载力特征值（kPa），宜通过试验确定。;式中 Ec －复合地基压缩模量； m －复合地基置换率； Ep－石灰桩桩体压缩模量； Es －桩间土压缩模量。;3. 桩位布置和桩间距设计;3. 桩位布置和桩间距设计;3. 桩位布置和桩间距设计;4 桩体抗压强度 可取350～500kPa。 5 桩间土承载力 与置换率、施工工艺和土质情况有关。可取天然地基承载力的1.05～1.20倍。土质软弱或置换率大时取高值。 6 桩土应力比 可取3～4，长桩取大值。 ; （1）复合地基承载力特征值不宜超过160MPa，当土质较好且采取保证桩身强度的措施时，经过试验后可适当提高。 （2）其复合地基承载力特征值应通过单桩或多桩复合地基载荷试验确定。 （3）初步设计时可按一般散体材料桩的复合地基承载力公式估算：;8 布桩范围的确定 石灰桩加固范围宜大于基础宽度，也可仅布置在基础底面下，当基底土的承载力特征值小于70kPa时，宜在基础以外布置1～2排围护桩。;9. 垫层 （1）当地基需要排水通道时，可在桩顶以上设200～300mm厚的砂石垫层。 因为石灰桩属可压缩性桩，一般情况桩顶可不设垫层。其渗透系数一般为10-5～10-3cm/s，可作为排水通道。 （2）石灰桩宜留500mm，以上的孔口高度，并用含水量适当的粘性土封口，封口材料务必夯实。 ;10 桩身材料配合比 石灰桩的材料以生石灰为主，生石灰选用现烧的并过筛，粒径一般为50mm以下，含粉量不得超过总重量的20％，CaO含量不低于70％，其中夹石或其他杂物不大于5％。