土桩灰土桩石灰桩.ppt

河南理工大学土木工程学院
地基处理技术
挤密桩法
compaction pile
Technical of Soil Improvement
第5章挤密桩法
砂石桩法
石灰桩法
土挤密桩法和灰土挤密桩法
夯实水泥土法
水泥粉煤灰碎石桩法
石灰桩法
概述
加固机理
设计计算
施工
质量检验
1)灰土桩:以消石灰和土(粉煤灰或矿渣)为桩体材料,成孔夯实并挤密桩周形成复合地基。
2)石灰柱(喷粉桩):通过特殊的搅拌机将石灰粉与原位软土搅拌均匀,促使软土硬结,形成石灰柱。
3)石灰浆压力喷注法:压力注浆的一种。
一. 概述
石灰桩:成孔后,孔中加入生石灰块,或石灰块中掺入水硬性材料和火山灰。在拔管的同时进行振密,捣密。利用生石灰的的水化反应(吸水,膨胀,发热,离子交换),使桩周土体的含水量降低,孔隙比减小…….
石灰桩的定义
石灰桩:将不同比例的生石灰与粉煤灰等掺合料,拌合和均匀,在孔内夯实形成竖向增强体,并与桩间土组成复合地基的处理方法。石灰桩属可压缩的低粘结强度桩。
由于生石灰与地基中的水,土产生一系列物理化学作用,改善桩体周围土体的物理力学性质,从而使桩间土与桩体形成复合地基,达到地基加固的目的。
适用于处理杂填土、素填土、一般粘性土、淤泥质土以及透水性小的粉土。
适用于道路、码头、铁路、软弱地基的加固工程及托还工程和基坑支护工程。
1)生石灰的水化反应及其特性
:
生石灰的吸水量包括两部分,一部分是CaO水化所需的水量,另一部分是生石灰的水化产物Ca(OH)2的孔隙吸水量。
:
所放热量可使地基土温度提高,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,增加土的密实度。
:
水化过程中,由于固相体积和孔隙体积的增大,~。

2)可从桩间土、桩身和复合地基三个方面分析
1))桩间土

采用振动沉管法成孔,会对桩间土产生挤密效果。但对灵敏度高的饱和软粘土,成桩过程会破坏土的原状结构,降低土的强度。
:实践证明, kg。对石灰桩桩体,在一般压力下吸水量约为65%~70%。根据石灰桩吸水总量等于桩间土降低的水总量,可得出软土含水量的降低值。
:生石灰具有吸水膨胀作用,在压力50~100kPa时,膨胀量为20%~30%。膨胀的结果使桩周土挤密。
:1kg氧化钙在水化时可产生280卡热量,桩身温度可达200-300度。使土产生一定的气化脱水,从而导致土中含水量下降、孔隙比减小、土颗粒靠拢挤密,在所加固区的地下水位也有一定的下降。
:软土中钠离子与石灰中的钙离子发生置换,改善了桩间土的性质,并在石灰桩表层形成一个强度很高的硬层。
:软土为强度较高的石灰桩所代替,从而增加复合地基承载力。
:石灰桩的搀和料为轻质的粉煤灰或炉渣,生石灰的重度约为10kN/m3,石灰桩身饱和后的重度为13kN/m3,因此,当采用洛阳铲或螺旋钻成孔,将桩位处原土取出,换成石灰桩体,并在土中形成大量密集分布的桩体,相当于以轻质的石灰桩置换土,复合土层的自重减轻,置换率越大,则减载作用越明显。由此可减少桩底下卧层软弱土层的附加应力,对减少软土变形有一定作用。
2) 桩身加固机理
生石灰桩本身具有一定的强度和刚度,可以提高地基的承载力和改善地基的变形特性。另外要防止出现“软心”现象。
如何克服软心:
,而且吸水过程中有一定的压力,限制其自由胀发。
,提高石灰含量或缩短桩距,进一步约束桩的胀发。
,可限制石灰膨胀而隆起。
,也可防止软心。
3) 复合地基
石灰桩复合地基承载力由三部分组成:
⑴桩身强度;
⑵桩间土;
⑶桩周形成的硬壳层。通过提高桩身强度、增加桩间土的加固效果都可以提高复合地基承载力。
问题1:石灰桩对软弱土的加固机理可分为物理加固和化学加固两个作用,下列属于物理加固作用的是( )。
A、吸水作用; B、膨胀挤密作用;C、桩身置换作用;
D、离子交换作用; E、凝胶作用;F、反应热作用;
问题2:对软土采用石灰桩处理后,石灰桩外表层会形成一层强度很高的硬壳层,这主要是由( )起的作用。
A、吸水膨胀;B、离子交换; C、反应热; D、碳酸反应;