1、 5.1 5.1 砂石桩法砂石桩法 5.2 5.2 石灰桩法石灰桩法 5.3 5.3 土与灰土挤密桩法土与灰土挤密桩法 5.4 5.4 夯实水泥土法夯实水泥土法 5.5 5.5 水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩法主要内容第1页/共55页5.2 5.2 石灰桩法石灰桩法 石灰桩法：指由生石灰与粉煤灰等掺和料拌合均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并于桩间土组成复合地基的处理方法。由于生石灰与地基中的水、土产生一系列的化学、物理作用，使土的结构改良，土中的含水量大大降低，并伴随膨胀压力挤密土体。又由于桩体结硬后强度远高于桩间土，从而使桩间土与桩构成的复合地基的承载力提高，沉降量减少。5.2.1
2、概 述石灰桩法概念第2页/共55页 按用料特征和施工工艺的分类方法如下：(1)石灰桩法（又称块灰灌入法）：是采用钢套管成孔，然后在孔中灌入新鲜生石灰块，或在生石灰块中掺入适量的水硬性掺和料和火山灰，一般的经验配合比为8:2或7:3。在拔管的同时进行振密或捣密，利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应，此时生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用，使桩四周土体的含水量降低、孔隙比减小，使土体挤密和桩体硬化。桩和桩间土共同承受荷载，成为一种复合地基。(2)石灰柱法（也叫粉灰搅拌法）：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，通过特制的搅拌机将石灰粉加固料与原位软土搅拌均匀，促使软土硬
3、结，形成石灰（土）柱。石灰桩分类第3页/共55页(3)石灰浆压力喷注法：是压力注浆法的一种，它是采用压力将石灰浆或石灰粉煤灰浆喷注于地基的孔隙内或预先钻好的钻孔内，使灰浆在地基土中扩散和硬凝，形成不透水的网状结构层，从而达到加固目的。此法可用于处理膨胀土，借以减少膨胀潜势和隆起；加固破坏的堤岸岸坡；整治易松动下沉的铁路路基等，此法在国内很少应用。第4页/共55页 石灰桩的加固机理可从桩间土、桩身和复合地基三方面进行分析。(1)桩间土加固机理 成孔挤密：石灰桩施工时是由振动钢管下沉而成孔，使桩间土产生挤压和排土作用，其挤密效果与土质、上覆压力及地下水状况等有密切关联。一般地基土的渗透性愈大，打桩
4、挤密效果愈好；挤密效果在地下水位以上比地下水位以下为好。然而，对灵敏度高的饱和软弱粘土，成桩过程中非但不能挤密桩间土，而且还会破坏土的结构，促使土的强度降低。膨胀挤密：生石灰桩打入土中，首先发生消化反应，吸水、发热、产生体积膨胀，直到桩内的毛细吸力达到平衡为止，使桩间土受到强大的挤压力，这对地下水位以下软粘土的挤密起主导作用。5.2.2 加固机理第5页/共55页 脱水挤密：软粘土的含水量一般为40%80%，1kg生石灰的消解反应要吸收0.32kg的水。同时，由于反应中放出大量热量提高了地基土的温度，实测桩间土的温度在50以上，使土产生一定的汽化脱水，从而使土中含水量下降，孔隙比减小，土颗粒靠拢
5、挤密，在所加固区的地下水位也有一定的下降。胶凝作用：由于生石灰吸水生成的Ca(OH)2中一部分与土中二氧化硅和氧化铝产生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物。水化物对土颗粒产生胶结作用，使土聚集体积增大，并趋于紧密。同时加固土粘粒含量减少，说明颗粒胶结作用从本质上改变了土的结构，提高了土的强度，而土体的强度将随龄期的增长而增加。第6页/共55页 离子交换：土的微小颗粒具有一定的胶体性质，它们一般带有负电荷，表面吸附一定数量的钠、氢、钾等低价阳离子（Na+、H+、K+）。石灰是一种强电解质，在土中加入石灰后，Ca(OH)2水化生成的钙离子（Ca2+）与粘土矿物中的钠、氢、钾离子产生离子
6、交换作用，原来的钠（钾）土变成钙土，土颗粒表面所吸附的离子由一价变成了二价，减少了土颗粒表面吸附水膜的厚度，使土粒相互之间更为接近，分子引力增加，许多单个土粒聚成小团粒，组成一个稳定结构，在石灰桩表层形成一个强度很高的硬壳层。第7页/共55页(2)桩身加固机理：可通过下述途径来提高石灰桩的强度，克服桩中心软弱的问题：必须要求石灰桩应具有一定的初始密度，而且吸水过程中有一定的压力，限制其自由胀发。加大充盈系数（如1.6-1.7），提高石灰含量或缩短桩距，进一步约束桩的胀发作用，也可提高桩的密实度。桩顶采用粘土封顶，可限制由于石灰膨胀而隆起，同样可起到提高桩身密实度的作用。用砂填石灰桩的孔隙，使胀
7、发后的石灰桩本身比胀发前密实，但并不减弱桩身的排水固结作用。采用掺合料（粉煤灰、火山灰、钢渣或粘性土）也可防止石灰桩的软心。第8页/共55页 (3)复合地基 由于石灰桩桩体较桩间土具有更大的强度(抗压强度约500kPa)，在与桩间土形成复合地基中具有桩体作用。当承受荷载时，桩上将产生应力集中现象。根据国内实测数据，石灰桩复合地基的桩土应力比一般为2.55.0。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。第9页/共55页5.2.3 设计计算(1)桩径、桩位及布置：石灰桩成孔直径应根据设计
8、要求及所选用的成孔方法确定，常用300400mm，可按等边三角形或矩形布桩，桩中心距可取23倍成孔直径。石灰桩可布置在基础底面下，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。第10页/共55页（2 2）桩长：）桩长：取决于石灰桩的加固目的、上部结构条件及成孔机取决于石灰桩的加固目的、上部结构条件及成孔机具。具。若石灰桩加固只是为了形成一层压缩性较小的垫若石灰桩加固只是为了形成一层压缩性较小的垫层，则桩长可较小，层，则桩长可较小，一般可取一般可取2 24m4m。若加固目的是为了减少沉降或解决深层滑动问题，若加固目的是为了减少沉降或解决深层滑动问题，则需要较长的桩，保证
9、桩长穿过滑动面。则需要较长的桩，保证桩长穿过滑动面。洛阳铲洛阳铲成孔时桩长不宜超过成孔时桩长不宜超过6m6m；机械成孔机械成孔管外投料管外投料时，桩长时，桩长不宜超过不宜超过8m8m，螺旋钻成孔及管内投料时，可，螺旋钻成孔及管内投料时，可适当增加桩长。适当增加桩长。石灰桩桩端宜选在承载力较高的土层中。在深厚石灰桩桩端宜选在承载力较高的土层中。在深厚的软弱地基中采用的软弱地基中采用“悬浮桩悬浮桩”时，应减少上部结构重心时，应减少上部结构重心与基础形心的偏心，必要时宜加强上部结构及基础的刚与基础形心的偏心，必要时宜加强上部结构及基础的刚度。度。地基处理深度应根据岩土工程勘察资料及上部结地基处理深度
10、应根据岩土工程勘察资料及上部结构设计要求确定。应按现行国家标准构设计要求确定。应按现行国家标准建筑地基基础设建筑地基基础设计规范计规范（GB50007-2002GB50007-2002）验算下卧层承载力和地基）验算下卧层承载力和地基变形。变形。第11页/共55页(3)桩体材料：石灰桩的主要固化剂为生石灰，掺合料宜选用粉煤灰、火山灰、炉渣等工业废料。生石灰与掺合料的配合比宜根据地质情况确定，生石灰与掺合料的配合比可选用1:1或1:2，对于淤泥、淤泥质土等软土可适当增加生石灰用量，桩顶附近生石灰用量不宜过大。当掺石膏和水泥时，掺加量为生石灰用量的3%-10%。(4)垫层：当地基需要排水通道时，可在
11、桩顶上设200-300mm厚的砂石垫层。第12页/共55页skpkspk)1(fmmff(5)石灰桩桩复合地基承载力特征值：不宜超过160kPa，当土质较好并采取保证桩身强度的措施，经过试验后可以适当提高。石灰桩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，初步设计时也可采用单桩和处理后桩间土承载力特征值按下式估算：(6)沉降计算：石灰桩处理后的地基变形应按现行国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的有关规定进行计算。石灰桩复合土层的压缩模量宜通过桩身及桩间土压缩试验确定，初步设计时可按下式估算：ssp)1(1 EnmE第13页/共55页例5-4 某饱和黏性土天然
12、地基fsk=80kPa，压缩模量Es=4MPa，采用石灰桩复合地基，桩径d=0.3m，按三方形布桩，桩间距l=0.75m，单桩承载力特征值fpk=400kPa，桩设置后，桩间土承载力提高10kPa，桩面积按1.1倍成孔计算，挤密系数=1.2，试求复合地基承载力特征值与压缩模量。解：kPafmmffskpkspk8.14590)18.01(40018.0)1(等效圆直径：mlde788.075.005.105.1%18788.0)3.01.1()1.1(2222eddm面积置换率：复合地基承载力特征值：)(8.74)144.4(18.012.1)1(1MPaEnmEssp44.490400skp
13、kffn桩土应力比：第14页/共55页5.2.4 施 工 1.成桩 成孔 石灰桩施工可采用洛阳铲或机械成孔。机械成孔方法分为沉管法、冲击法及螺旋钻进法。填夯 成桩时可采用人工夯实、机械夯实、沉管反插、螺旋反压等工艺。填料时必须分段压（夯）实，人工夯实时，每段填料厚度不应大于400mm。管外投料或人工成孔填料时应采取措施减少地下水渗入孔内的速度，成孔后填料前应排除孔底积水。第15页/共55页洛阳铲第16页/共55页电动洛阳铲第17页/共55页洛阳铲施工现场第18页/共55页第19页/共55页 封顶 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，封口材料必须夯实，封口标高应略高于
14、原地面。石灰桩桩顶施工标高应高出设计桩顶标高100mm以上。(2)施工顺序 石灰桩一般是在加固范围内施工时，先外排后内排；先周边后中间；单排桩应先施工两端后中间，并按每间隔12孔的施工顺序进行，不允许由一边向另一边平行推移。如对原建筑物地基加固，其施工顺序应由外及里地进行；如临近建筑物或紧贴水源边，可先施工部分“隔断桩”将其施工区隔开；对很软的粘性土地基，应先在较大间距打石灰桩，过四个星期后再按设计间距补桩。第20页/共55页 3.施工要点 施工前应作好场地排水设施，防止场地积水；石灰材料应选用新鲜生石灰块，有效氧化钙含量不宜低于70%，粒径不应大于70mm，含粉（即消石灰）量不宜超过15%。
15、掺合料应保持适当的含水量，使用粉煤灰或炉渣时含水量宜控制在30%左右。无经验时宜进行成桩工艺试验，确定密实度的施工控制指标。进入场地的生石灰应有防水、防雨、防风、放火措施，宜做到随用随进。桩位偏差不宜大于0.5d。应建立完善的施工质量和施工安全管理制度。石灰桩施工时应采取防止冲孔伤人的有效措施，确保施工人员的安全。第21页/共55页5.2.5 质量检测 (1)石灰桩施工检测宜在施工7-10d后进行；竣工验收检测宜在施工28d后进行。(2)施工检测可采用静力触探、动力触探或标准贯入试验。检测部位为桩中心及桩间土，每两点为一组。检测组数不少于总桩数的1%。(3)石灰桩地基竣工验收时，承载力检验应采
16、用复合地基载荷试验。载荷试验数量宜为地基处理面积每200m2左右布置1个点，且每一单体工程不应少于3点。第22页/共55页5.3 5.3 土与灰土挤密桩土与灰土挤密桩5.3.1 概 述 土挤密桩法或灰土挤密桩法：指利用横向挤压成孔设备，使桩间土得以挤密。用素土或灰土填入桩孔内分层夯实形成土桩或灰土桩，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。土挤密桩法1934年首创于前苏联，主要用以消除黄土地基的湿陷性，至今仍为俄罗斯及东欧一些国家处理湿陷性黄土地基的主要方法。我国自20世纪50年代中期在西北黄土地区开始土挤密桩法的试验和应用，并于上世纪60年代中期在土挤密桩法的基础上试验成功灰土挤密桩法。自70
17、年代初期以来，土挤密桩法和灰土挤密桩法逐步在陕、甘、晋和豫西等省区推广应用，取得了显著的技术经济效益。第23页/共55页5 挤密法共70页 第43页第24页/共55页 土（或灰土）挤密桩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5-15m。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，不宜选用土挤密桩法和灰土挤密桩法。土（或灰土）挤密桩适用范围第25页/共55页灰土挤密桩和土挤密桩法第26页/共55页5.3.2 加固机理 1.挤密作用 土
18、（或灰土）桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高。2.灰土性质作用 灰土桩:灰土桩是用石灰和土按一定体积比例（2:8或3:7）拌和，并在桩孔内夯实加密后形成的桩，这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，使土体逐渐增加强度。在力学性能上，它可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，使沉降均匀并减小沉降量。第27页/共55页 双灰桩:在地基加固中采用火电厂的粉煤灰，多数采用湿灰。粉煤灰中含有较多的焙烧后的氧化物。粉煤灰与一定量的石灰和水拌合后，由于石灰
19、的吸水膨胀和放热反应，产生一系列复杂的硅铝酸和水硬性胶凝物质，使其相互填充于粉煤灰孔隙间，胶结成密实坚硬类似水泥水化物块体，从而提高了双灰桩的强度，同时由于双灰中晶体Ca(OH)2的作用，有利于石灰粉煤灰的水稳性。3.桩体作用 在灰土桩挤密地基中，灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量（相当于夯实素土的210倍），荷载向桩上产生应力集中，降低了基础底面以下一定深度内土中的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。第28页/共55页5.3.3 设计计算1.处理范围:土挤密桩和灰土挤密桩处理地基的面积，应大于基础或建筑物底层平面的面积，并应符合下列规定：当采用局部处理时，超出基础底
20、面的宽度：对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，每边不应小于基底宽度的0.25倍，并不应小于0.5m；对自重湿陷性黄土地基，每边不应小于基底宽度的0.75倍，并不应小于1.00m。当采用整片处理时，超出建筑物外墙基础底面外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度的1/2，并不应小于2.0m。第29页/共55页2.处理深度:土挤密桩和灰土挤密桩处理地基的深度，应根据建筑场地的土质情况、工程要求和成孔及夯实设备等综合因素确定。对湿陷性黄土地基，应符合现行国家标准湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）的有关规定，见表5-7。3.桩间距及桩位布置:桩孔直径宜为300-450mm，并可根据所选
21、用的成孔设备或成孔方法确定。桩孔宜按等边三角形布置（图5-10），桩孔之间的中心距离，可按桩孔直径的2.0-2.5倍，也可按下式估算：ddmaxcdmaxc95.0dldmaxd1c第30页/共55页l图5-10 桩距计算示意图d4.桩孔数量:桩孔数量可按下式估算：eAAn 2ee4dA桩孔按等边三角形布置：ld05.1e桩孔按正方形布置：ld13.1e第31页/共55页5.桩体填料夯实密度及配合比:桩体的夯实质量宜用平均压实系数控制。当桩孔内用灰土或素填土分层回填、分层夯实时，桩体内的平均压实系数均不应小于0.96。消石灰与土的体积配合比，宜为2:8或3:7。6.垫层:桩顶标高以上应设置30
22、0-500mm厚的2:8灰土垫层，其压实系数不应小于0.95。第32页/共55页7.土（或灰土）挤密桩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，初步设计当无试验资料时，可按当地经验确定，但对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250kPa；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180kPa。8.沉降计算:土挤密桩和灰土挤密桩复合地基的变形计算，应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的有关规定。其中复合土层的压缩模量，可采用载荷试验的变形模量代替。第33页/共55页例5-5 某自重湿陷
23、性黄土地基上建一座七层住宅，外墙基础底面边缘尺寸15m45m，采用等边三角形布置灰土挤密桩。满堂处理其湿陷性，处理厚度4m，孔径0.4m，已知桩间土dmax=1.75 t/m3，处理前d=1.35 t/m3，要求桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数达0.9，试计算所需桩孔数。第34页/共55页例5-6 某湿陷性黄土厚8m，d=1.15 t/m3，w=10%，地基土最优含水量为18%，采用灰土挤密桩处理地基，处理面积200 m2 ，当土含水量低于12%时，应对土增湿，试计算需加水量（k=1.1)。第35页/共55页5.3.5 施 工1 成桩：施工准备 a.成孔施工时，地基土宜接近最优（或塑限）含水量
24、，当土的含水量低于12%时，宜对拟处理范围内的土层进行增湿，增湿土的加水量可按下式估算：应于地基处理前4-6d，将需加的水通过一定数量和一定深度的渗水孔，均匀地浸入拟处理范围的土层中。kwwVQ)(opd第36页/共55页 b.桩顶设计标高以上的预留覆盖土层厚度宜符合下列要求：1)沉管（振动或锤击）成孔，宜为0.50-0.70m；2)冲击成孔，宜为1.20-1.50m。成孔和孔内回填夯实：成孔应按设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况选用沉管（振动或锤击）、冲击等方法。成孔和孔内回填夯实施工应符合下列要求：a.成孔和孔内回填夯实的施工顺序：当整片处理时，宜从里（或中间）向外间隔1-2孔进
25、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1-2孔进行。第37页/共55页 b.向孔内填料前，孔底应夯实，并应检查桩孔中心点的偏差、直径、深度和垂直度。c.经检验合格后，用素土或灰土在最优含水量状态下分层回填夯实。桩孔填料夯实机目前有两种：一种是偏心轮夹杆式夯实机；另一种是采用电动卷扬机提升式夯实机。夯锤形状一般采用下端呈抛物线锤体形的梨形锤或长锤形。d.成孔和回填夯实的施工顺序宜间隔进行，对大型工程可采用分段施工。基础底面以上应预留0.7-1.0m厚的土层，待施工结束后，将表层挤松的土挖除或分层夯压密实。第38页/共55页2.施工要点 夯打时桩孔内有渗水、涌水、积水现象可将
26、孔内水排出地表，或将水下部分改为混凝土桩或碎石桩，水上部分仍为土（或灰土、二灰）桩。沉管成孔过程中遇障碍物时可采取措施处理：夯打时造成缩径、堵塞、挤密成孔困难、孔壁坍塌等情况，可采取措施处理：铺设灰土垫层前，应按设计要求将桩顶标高以上的预留松动土层挖除或夯压密实。施工过程中，应有专人监理成孔及回填夯实的质量，并应做好施工记录。雨季或冬季施工，应采取防雨或防冻措施，防止灰土和土料受雨水淋湿或冻结。第39页/共55页5.3.5 质量检验(1)成桩后，应及时抽样检验土挤密桩或灰土挤密桩处理地基的质量。对一般工程，主要检查施工记录、检测全部处理深度内桩体和桩间土的干密度，并将其分别换算为平均压实系数和
27、平均挤密系数。对重要工程，除检测上述内容外，还应测定全部处理深度内桩间土的压缩性和湿陷性。(2)抽样检验的数量，对一般工程不应少于桩总数的1%；对重要工程不应少于桩总数的1.5%(3)土挤密桩或灰土挤密桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。检验数量应不少于桩总数的0.5%，且每项单体工程不应少于3点。第40页/共55页5.4 5.4 夯实水泥土桩法夯实水泥土桩法 5.4.1 概 述夯实水泥土桩法:指将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体，并与桩间土组成复合地基的处理方法。它是一种施工周期短，造价低、施工文明、质量容易控制的地基处理方法。该技术经
28、过大量的室内试验、原位试验和工程实践，已日臻完善。目前，夯实水泥土桩法已在北京、河北等地1200多项工程中应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。由于施工机械的限制，夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。处理深度不宜超过10m。第41页/共55页5.4.2 加固机理1.桩体作用 夯实水泥土桩混合料的含水量可以控制，可通过洒水和晾晒使之接近最优含水量，从而使桩体有较高的密实度。桩身强度除水泥土因水泥与土相互作用发生离子交换等一系列物理化学反应而产生的胶结硬化强度外，尚存在因桩身夯实挤密而增加的强度。在荷载作用下夯实水泥土桩的压缩性明显比其周围软土小，基础传给复合
29、地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象，因此复合地基的夯实水泥土桩起到了桩体作用。第42页/共55页2.挤密作用 夯实水泥土桩按照桩的成孔方式可分为挤土夯实水泥土桩和排土夯实水泥土桩两种。前者是利用振动沉管或冲击成孔，在成孔及夯实成桩过程中对桩间土有横向挤密作用；后者是采用洛阳铲或钻机成孔，只在夯填过程中对桩间土形成挤密效应。但不论是挤土还是排土夯实水泥土桩，对桩间土都有侧向深层挤密加固作用，使桩间土承载力提高。第43页/共55页3.褥垫层作用 桩、土通过褥垫层的变形协调共同承担上部荷载 褥垫层技术是夯实水泥土桩的核心技术。在荷载作用下，夯实水泥土桩与桩间土通过褥垫层的变
30、形协调来共同承担上部荷载，褥垫层的厚度决定了桩土荷载分担比。大量工程实践和试验研究表明，褥垫层厚度一般取10-30cm为宜。调整桩、土水平荷载分担 研究表明，当褥垫层厚度H=0时，水平荷载主要由桩承担，当褥垫层厚度H10cm 时，桩承受的水平力很小，水平荷载基本在褥垫层内剪切滑动，桩体没有产生破坏，水平荷载主要由桩间土承担。故当褥垫层厚度超过10cm时，一般不考虑桩体的水平荷载作用。第44页/共55页 增加桩顶围压，提高桩体竖向承载力 在上部荷载作用下，夯实水泥土桩桩顶首先刺入其上的褥垫层，褥垫层通过变形协调与桩间土体一起对桩顶产生围压作用，从而提高桩体竖向承载力，避免了一般桩基中由于桩顶沉降
31、与桩间土的沉降不一致而产生的桩顶应力集中致使桩头破坏的情况。第45页/共55页5.4.3 设计计算1.桩长 夯实水泥土桩处理地基的深度，应根据土质情况、工程要求和成孔设备等因素确定。当采用洛阳铲成孔工艺时，深度不宜超过6m。当相对硬层的埋藏深度不大时，应按相对硬层的埋藏深度确定；当相对硬层的埋藏深度大时，应按建筑物地基的变形允许值确定。2.桩径、桩距及布桩范围 由于夯实水泥土桩具有一定的粘结强度，在荷载作用下不会产生大的侧向变形，因此夯实水泥土桩可只在基础范围内布桩。桩孔直径宜为300-600mm，可根据设计及所用的成孔方法确定。桩距宜为2-4倍桩径。第46页/共55页3.垫层 在桩顶面应铺设
32、100-300mm厚的褥垫层，垫层材料可采用中砂、粗砂或碎石等，最大粒径不宜大于20mm。4.夯实水泥土桩复合地基承载力特征值 夯实水泥土桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时可按下式估算：skpaspk)1(fmARmfpp1spaAqlquRinii第47页/共55页5.桩身材料 桩孔内夯填的混合料配合比应按工程要求、土料性质及采用的水泥品种，由配合比试验确定，并满足下式要求：6.沉降计算 夯实水泥土桩处理后的地基变形计算应按现行国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地
33、基压缩模量的倍，值可按下式确定：pacu3ARfakspkff第48页/共55页例5-6 天然地基各土层厚度及参数见表，采用夯实水泥土桩加固地基，桩径d=0.4m，桩长l=12.5m，水泥土试块立方体抗压强度平均值fcu=1800kPa，试求夯实水泥土桩单桩承载力特征值。土层序号厚度侧阻力特征值端阻力特征值12.516/2722/3141001500解：单桩承载力特征值Ra按桩间土强度计算：)(80944.014.31500)31007225.216(4.014.32pp1spaKNAqlquRinii第49页/共55页pacu3ARf按桩体材料强度计算：)(6.75344.014.31018
34、313123pcuaKNAfR按桩体材料强度计算的Ra值较小，因此取)(6.753aKNR)(80944.014.31500)31007225.216(4.014.32pp1spaKNAqlquRinii单桩承载力特征值Ra按桩间土强度计算：第50页/共55页5.4.4 施 工1 成孔:挤土成孔可选用沉管、冲击等方法；非挤土成孔可选用洛阳铲、螺旋钻等方法。2.填料夯实 填料:土料中有机质含量不得超过5%，不得含有冻土或膨胀土，使用时应过10-20mm筛，混合料含水量应满足土料的最优含水量wop2%。土料与水泥应拌和均匀，人工拌和不少于3次，机械拌和时间不少于1min。水泥土拌后放置时间不应大于
35、2h，水泥用量不得小于按配比试验确定的重量。夯填:夯填桩孔时，宜用机械夯实。分段夯填时，夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定，混合料的压实系数c不应小于0.93。第51页/共55页3.施工要点 成孔和孔内回填夯实的施工顺序，整片处理时，宜从内向外施工；局部处理时，宜从外向内施工；软土间隔成桩。向孔内填料前孔底必须夯实。桩顶夯填高度应大于设计桩顶标高200-300mm。垫层施工时应将多余桩体凿除，桩顶面应水平。垫层材料应级配良好，不含植物残体，垃圾等杂质。垫层铺设时应压（夯）密实，夯填度不得大于0.9。采用的施工方法应严禁使基底土层扰动。施工过程中，应有专人监测成孔及回填夯实的质量，并作好施工
36、记录。雨季或冬季施工，应采取防雨或防冻措施。第52页/共55页5.4.5 质量检验 (1)施工过程中，对夯实水泥土桩的成桩质量，应及时进行抽样检验，抽样检验数量不应少于总桩数的2%。对一般工程，可检查桩的干密度和施工记录。干密度的检验方法可在24h内采用取土样测定或采用轻型动力触探击数与现场试验确定的干密度进行对比，以判断桩身质量。(2)夯实水泥土桩地基竣工验收时，承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验。对重要或大型工程，尚应进行多桩复合地基载荷试验。夯实水泥土桩地基检验数量应为总桩数的0.5%-1%，且每个单体工程不应少于3点。第53页/共55页本章结束第54页/共55页感谢观看！第55页/共55页
