石灰樁施工工藝[谷風(fēng)文書]

1、任務(wù) 2.3石灰樁施工1. 石灰樁的概念：石灰樁是由生石灰與粉煤灰等摻和料拌和均勻，在孔內(nèi)分層夯實(shí)形成豎向增強(qiáng)體，并與樁間土形成復(fù)合地基的地基處理方法。2. 石灰樁的使用條件：適用范圍石灰樁法適用于處理飽和黏性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土和雜填土等地。由于生石灰的吸水膨脹作用，特別適用于新填土和淤泥的加固，生石灰吸水后還可使淤泥產(chǎn)生自重固結(jié)。形成強(qiáng)度后的密集的石灰樁身與經(jīng)加固的樁間土結(jié)合為一體，使樁間土欠固結(jié)狀態(tài)消失。用于地下水位以上的土層時，宜增加攙和料的含水量并減少生石灰用量，或采取土層浸水等措施。適用范圍石灰樁法適用于處理飽和黏性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土和雜填土等地。由于生石灰的吸水膨脹

2、作用，特別適用于新填土和淤泥的加固，生石灰吸水后還可使淤泥產(chǎn)生自重固結(jié)。形成強(qiáng)度后的密集的石灰樁身與經(jīng)加固的樁間土結(jié)合為一體，使樁間土欠固結(jié)狀態(tài)消失。用于地下水位以上的土層時，宜增加攙和料的含水量并減少生石灰用量，或采取土層浸水等措施。3. 石灰樁的分類： 按照用料特征和施工工藝可分為： 塊灰灌入法（石灰樁法）采用鋼套管成孔，然后在孔中灌入新鮮的生石灰塊，或在生石灰塊中摻入適量的水硬性摻合料。 粉灰攪拌法(石灰柱法）將石灰粉通過特制的攪拌機(jī)將石灰粉加固料攪拌均勻，促使軟土硬結(jié)，形成石灰柱。石灰漿壓力噴注法采用壓力將石灰漿噴于地基土的孔隙內(nèi)或者預(yù)先鉆好的孔內(nèi)，使石灰漿在地基中擴(kuò)散和硬結(jié)。4. 石

3、灰樁的加固機(jī)理：石灰樁的加固機(jī)理可以從樁間土、樁身、復(fù)合地基三個方面來分析。樁間土：成孔擠密。石灰樁使用震動沉管成孔，使樁間土產(chǎn)生擠壓和排土的作用。一般情況下，地基土的滲透性越大，打樁的擠密性越好。膨脹擠密。生石灰吸水硬化會產(chǎn)生膨脹（自然狀態(tài)下，石灰熟化后體積會增大到原來的1.53.5倍。脫水?dāng)D密。生石灰發(fā)生熟化時會放出大量的熱能，使土中產(chǎn)生一定的氣化脫水，從而使土中的含水量下降、空隙比減小，地下水位也有一定的下降。膠凝作用。生石灰熟化后產(chǎn)生的Ca(OH)2 中的一部分與土中的二氧化硅、氧化鋁發(fā)生反應(yīng)生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物，對土顆粒產(chǎn)生膠凝作用，使土的體積增大。同時改變了土的結(jié)構(gòu)

4、，提高了土的強(qiáng)度。樁身：石灰樁若采用生石灰為原料，水化后，石灰樁的直徑可以達(dá)到原來的1倍。復(fù)合地基：由于石灰樁比樁間土有更大的承載力，所以在于樁間土形成的復(fù)合地基中具有樁體作用。當(dāng)承受荷載時，樁體將產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。5. 石灰樁的施工工藝： 石灰樁有管內(nèi)成樁和管外成樁兩種方法。管內(nèi)成樁：先用人工或者機(jī)械成孔后，再填料夯實(shí)、封頂。自上而下成孔、自下而上夯實(shí)成柱。包括人工挖孔成樁、沖擊法成樁、螺旋鉆進(jìn)發(fā)成樁、沉管法成樁、爆擴(kuò)法成樁5種施工工藝。人工挖孔成樁：一般采用人工洛陽鏟成孔，適用于一般黏性土、淤泥、淤泥質(zhì)土。沖擊法成樁：適用沖擊鉆機(jī)成孔。螺旋鉆進(jìn)發(fā)成樁：螺旋鉆進(jìn)發(fā)成樁是一種干式鉆進(jìn)方法，特點(diǎn)

5、是用螺旋鉆桿不斷將土輸送到地面，不使用沖洗液，鉆進(jìn)效率高?？煞譃椋洪L螺旋鉆進(jìn)法和套管式螺旋鉆進(jìn)法。沉管法成樁：包括震動沉管法和沖擊沉管法。爆擴(kuò)法成樁：包括藥眼法（適用于含水量不大于22%的土層）和藥管法（適用于含水量較大的土層）。管內(nèi)成樁。6.膨脹土的概念： 膨脹土是指土的粘土礦物成分中富含親水性粘土礦物，具有吸水顯著、膨脹軟化、失水急劇收縮硬裂以及往復(fù)濕脹干縮特性的高塑性粘土，又稱裂土，裂隙粘土。7.膨脹土的工程特性：膨脹土的礦物成分主要是蒙脫石,為一種高塑性粘土，一般承載力較高，具有吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性，性質(zhì)極不穩(wěn)定。常使建筑物產(chǎn)生不均勻的豎

6、向或水平的脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現(xiàn)，尤以低層平房嚴(yán)重，危害性很大，裂縫特征有外墻垂直裂縫，端部斜向裂縫和窗臺下水平裂縫，內(nèi)、外山墻對稱或不對稱的倒八字形裂縫等；地坪則出現(xiàn)縱向長條和網(wǎng)格狀的裂縫。一般于建筑物完工后半年到五年出現(xiàn)。8. 膨脹土路基的處理措施：（1）原地面膨脹土采取換填處理填高不足1.0m的路堤，必須挖去地表3060cm的膨脹土，換填非膨脹土，并按規(guī)定壓實(shí)。地表為潮濕土?xí)r，必須挖去濕軟土層換填礫石土、砂礫或挖方堅硬巖石碎渣，或?qū)⑼练_摻6%的石灰穩(wěn)定并按規(guī)定壓實(shí)；一般換填深度可控制在0.8m左右。（2）膨脹土挖方路段的路床應(yīng)超挖3050cm，并立即用粒

7、料或非膨脹土分層回填或用改性土回填，按規(guī)定壓實(shí)。（3）強(qiáng)膨脹土不能用作路基填料，根據(jù)試驗確定，做棄方處理；中、弱膨脹土用作路基填料時宜采取下列措施處治：可以根據(jù)土層的分布情況，將下層的砂性土與上層膨脹土對半摻和使用，這樣可降低土中粘粒和膠粒的相對含量，從而改變其工程性質(zhì)。根據(jù)試驗確定，部分路段的91區(qū)、94區(qū)、96區(qū)膨脹土填料采用摻5%石灰改性處理，路床采用摻7%石灰改性處理。針對粘土礦物中易親水的蒙脫石、伊利石，使其與石灰發(fā)生物理、化學(xué)作用，進(jìn)行離子交換，改變其礦物成分的性質(zhì)，從而增強(qiáng)其水穩(wěn)性，提高其工程力學(xué)性質(zhì)。在摻和石灰處理過程中，采用分兩步進(jìn)行：第一步，摻3%（5%）的石灰，拌和機(jī)充分

8、拌和，整形初壓后，適量灑水，使表面膨脹碎塊進(jìn)一步崩解，然后再在表面摻和2%的石灰，并用灰土拌和機(jī)將表面打起68cm，重新拌和，最后充分碾壓，這樣可增加表面強(qiáng)度和水穩(wěn)定性。 （4）使用膨脹土作填料時，為增加其穩(wěn)定性，采用石灰處治，石灰劑量范圍10%12%，要求摻灰處理后的膨脹土，其脹縮總率接近零為佳。（5） 路堤兩邊邊坡部分及路堤頂面要用非膨脹土作封層，必要時須鋪一層土工布，從而形成包心填方。（6） 路塹邊坡不要一次挖到設(shè)計線，沿邊坡予留厚度3050cm一層，待路塹挖完后，再削去予留部分，并以漿砌花格網(wǎng)護(hù)坡封閉。（7） 路堤與路塹分界處，即填挖交界處，兩者土內(nèi)的含水量不一定相同，原有的密實(shí)度也不

9、禁相同，壓實(shí)時應(yīng)使其壓實(shí)的均勻.緊密，避免發(fā)生不均勻沉陷。因此，填挖交界處2米范圍內(nèi)的挖方地基表面上的土應(yīng)挖成臺階，翻松，并檢查其含水量是否與填土含水量相近，同時采用適宜的壓實(shí)機(jī)具，將其壓實(shí)到規(guī)定的壓實(shí)度。（8） 施工時應(yīng)避開雨季作業(yè)，加強(qiáng)現(xiàn)場排水。路基開挖后各道工序要緊密銜接，連續(xù)施工，時間不宜間隔太久。路堤.路塹邊坡按設(shè)計修整后，應(yīng)立即漿砌護(hù)墻.護(hù)坡，防止雨水直接侵蝕。（9） 膨脹土地區(qū)路床的強(qiáng)度及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格遵守國家有關(guān)規(guī)定.規(guī)范。9. 黃土的工程特性：（1）脹縮性：黃土遇水體積膨脹，使其上面的路面隆起，干燥后體積收縮，并使其上面的路面下沉。如此反復(fù)路面形成裂縫及剝落，降低公路使用壽命

10、。（2）崩解性：新黃土孔隙較大，巖性疏松，浸入水中后，吸水濕化，很快全部崩解；而老黃土孔隙較小，巖性緊密，則需經(jīng)一段時間才崩解，紅色黃土孔隙很小，巖性緊密，浸水后基本不崩解。（3）多孔裂隙性：黃土具有很高的空隙度。黃土中的空隙呈垂直或傾斜的管狀，以垂直為主，上下貫通。（4）強(qiáng)度衰減性：黃土的強(qiáng)度隨含水量的增大而減小。在天然含水率的情況處于較堅硬的狀態(tài)，具有一定的強(qiáng)度。但浸濕后不易干燥，強(qiáng)度急劇下降，過濕則形成彈簧土。（5）濕餡性：黃土在外加荷載有土體自重的作用下，受水侵濕后，因土體結(jié)構(gòu)破壞，而發(fā)生大量劇烈的附加下沉，即形成濕餡。（6）滲水性：因黃土具有脹縮性，多次反復(fù)形成裂縫，降水后，水從裂縫中下滲，滲入深度增加；又因黃土具有大孔隙垂直節(jié)理等特性，其垂直方向的滲透性較水平方向為大；但粘粒含量較多的黃土成為透水不良或不透水的土層。10. 黃土路基的施工處理措施：填方：（1） 黃土路段施工過程中應(yīng)嚴(yán)格做好防排水，避免施工場地排水不暢或浸水。在路基填筑前，應(yīng)對原地面進(jìn)行處置，處置寬度應(yīng)大于路基坡腳外12濕陷性黃土層厚，并不小于2m。 （2） 黃土路基填筑 ：當(dāng)利用挖方黃土填筑路基時，CBR不滿足要求時，摻灰處理；路床030cm部分采用砂礫填筑；當(dāng)使用黃土作為路基填料時，路基填筑施工每隔2.0m填高采用500kN.m的夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓;設(shè)置構(gòu)筑物的沖溝內(nèi)的路基，臺后換填范圍(不小于