地基处理与桩基施工(二)灰土桩地基.pdfVIP

三、灰土桩地基

灰土挤密桩是利用锤击将钢管打入土中侧向挤密成孔，将管拔出后，

在桩孔中分层回填2：8或3：7灰土夯实而成，与桩间土共同组成复

合地基以承受上部荷载。

1．特点及适用范围

灰土挤密桩与其他地基处理方法比较，有以下特点：

灰土挤密桩成桩时为横向挤密，可同样达到所要求加密处理后的最

大干密度指标，可消除地基土的湿陷性，提高承载力，降低压缩性；与

换土垫层相比，不需大量开挖回填，可节省土方开挖和回填土方工程量，

工期可缩短50%以上；

处理深度较大，可达12～15m；可就地取材，应用廉价材料，降低

工程造价2/3；机具简单，施工方便，工效高。

适于加固地下水位以上，天然含水量12%～25%，厚度5～15m的新

填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基。

当地基土含水量大于23%及其饱和度大于0.65时，打管成孔质量

不好，且易对邻近已回填的桩体造成破坏，拔管后容易缩颈，遇此情况

不宜采用灰土挤密桩。

灰土强度较高，桩身强度大于周围地基土，可以分担较大部分荷载，

使桩间土承受的应力减小，而到深度2～4m以下则与土桩地基相似。

一般情况下，如为了消除地基湿陷性或提高地基的承载力或水稳性，

降低压缩性，宜选用灰土桩。

2．桩的构造和布置

（1）桩孔直径

根据工程量、挤密效果、施工设备、成孔方法及经济等情况而定，一般

选用300～600mm。

（2）桩长

根据土质情况、桩处理地基的深度、工程要求和成孔设备等因素确定，

一般为5～15m。

（3）桩距和排距

桩孔一般按等边三角形布置，其间距和排距由设计确定。

（4）处理宽度

处理地基的宽度一般大于基础的宽度，由设计确定。

（5）地基的承载力和压缩模量

灰土挤密桩处理地基的承载力标准值，应由设计通过原位测试或结合当

地经验确定。

灰土挤密桩地基的压缩模量应通过试验或结合本地经验确定。

3．机具设备及材料要求

（1）成孔设备

一般采用0.6t或1.2t柴油打桩机或自制锤击式打桩机，亦可采用冲

击钻机或洛阳铲成孔。

（2）夯实机具

常用夯实机具有偏心轮夹杆式夯实机和卷扬机提升式夯实机两种，后者

工程中应用较多。夯锤用铸钢制成，重量一般选用100～300kg，其竖向

投影面积的静压力不小于20kPa。夯锤最大部分的直径应较桩孔直径小

100～150mm，以便填料顺利通过夯锤4周。夯锤形状下端应为抛物线形

锥体或尖锥形锥体，上段成弧形。

（3）桩孔内的填料

桩孔内的填料应根据工程要求或处理地基的目的确定。土料、石灰质量

要求和工艺要求、含水量控制等同灰土垫层。夯实质量应用压实系数λ

c控制，λc应不小于0.97。

4．施工工艺方法要点

（1）施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定分

层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求。

（2）桩施工一般先将基坑挖好，预留20～30cm土层，然后在坑内施工

灰土桩。桩的成孔方法可根据现场机具条件选用沉管（振动、锤击）法、

爆扩法、冲击法或洛阳铲成孔法等。沉管法是用打桩机将与桩孔同直径

的钢管打入土中，使土向孔的周围挤密，然后缓慢拔管成孔。桩管顶设

桩帽，下端作成锥形约成60°角，桩尖可以上下活动，以利空气流动，

可减少拔管时的阻力，避免坍孔。成孔后应及时拔出桩管，不应在土中

搁置时间过长。成孔施工时，地基土宜接近最优含水量，当含水量低于

12%时，宜加水增湿至最优含水量。本法简单易行，孔壁光滑平整，挤

密效果好，应用最广。但处理深度受桩架限制，一般不超过8m。爆扩法

系用钢钎打入土中形成直径25～40mm的孔或用洛阳铲打成直径60～

80mm的孔，然后在孔中装入条形炸药卷和2～3个雷管，爆扩成直径

20～45cm。本法工艺简单，但孔径不易控制。冲击法是使用冲击钻钻孔，

将0.6～3.2t重锥形锤头提升0.5～2.0m高后落下，反复冲击成孔，

用泥浆护壁，直径可达50～60cm，深度可达15m以上，适于处理湿陷

性较大的土层。

（3）桩施工顺序应先外排后里排，同排内应间隔1～2孔进行；对大型

工程可采取分段施工，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。成孔后

应清底夯实、夯平，夯实次数不少于8击，并立即夯填灰土。

（4）桩孔应分层回填夯实，每次回填厚度为250～400mm,人工夯实用重

25kg，带长柄的混凝土锤，机械夯实用偏心轮夹杆或夯实机或卷扬机提

升式夯实机，或链条传动摩擦轮提升连续式夯实机。一般落锤高度不小

于2m，每层夯实不少于10锤