石灰樁法地基加固講義課件內容豐富

第八章石灰樁法定義發(fā)展歷史分類加固機理設計施工檢驗1定義：指采用機械或人工方法在地基中成孔，然后灌入生石灰或按一定比例加入粉煤灰、爐渣、火山灰等摻和料及少量外加劑的生石灰混合料，并進行振密或夯實而形成的石灰樁樁體，該樁體與經過改良后的樁周土共同承擔上部建筑物載荷。

屬復合地基中的低粘結強度的柔性樁石灰樁法1加固機理和適用范圍21加固機理和適用范圍石灰樁法發(fā)展歷史

我國將石灰作為建筑材料利用，始于距今五、六千年前的仰韶文化時期。西方最早的石灰窖大約建于公元前2000年，幾乎所有古代文明的民族都懂得燒制石灰。用石灰加固軟弱地基至少有2000年的歷史，但直到上世紀中葉，不論在我國還是國外，大多屬于表層或淺層處理，例如用3:7或2:8的灰土夯實作為路基和房基；或將生石灰直接投入軟土層，用木夯夯實，使土擠密、干燥和變硬。由此，發(fā)展到用木槌在土中沖孔，在土中投入生石灰塊，經吸水膨脹形成樁體，其深度一般在300～500mm。31加固機理和適用范圍石灰樁法發(fā)展歷史

我國與1953年開始對石灰樁進行了研究，當時天津大學與天津市等單位對生石灰的基本性質、加固機理、設計和施工等方面進行了系統的研究，由于當時的條件，施工系手工操作，樁徑僅100～200mm，長度僅2m，又因為發(fā)現樁中心軟弱等問題，所以工作未能繼續(xù)。1975年～1980年間，北京鐵路局勘測設計所、同濟大學等單位進行了石灰樁與其它加固方法對比試驗研究，證明了石灰樁的良好加固效果。41加固機理和適用范圍石灰樁法發(fā)展歷史

直到1981年后，江蘇省建筑設計院對東南沿海的大面積軟土地基采用生石灰與粉煤灰摻和料進行加固，僅南京市采用生石灰樁加固了50余幢房屋的軟土地基，加固面積達3萬m2，取得了較好的經濟技術效果；其后浙江省建筑科學研究所與湖北省建筑科學研究院等單位相繼展開了試驗研究和工程實踐應用，都作出了卓有成就的工作。51加固機理和適用范圍石灰樁法發(fā)展歷史

在國外，60年代期間，德、美、英、法、原蘇聯、日、瑞典、澳大利亞等國紛紛開展石灰加固軟基的研究和應用，現代化機械施工加大了樁長的應用，拓寬了應用領域。61加固機理和適用范圍石灰樁法種類1.塊灰灌入法（亦稱石灰樁法）采用鋼套管成孔，在孔內灌入新鮮生石灰塊，或在石灰塊中摻入適量的水硬性摻和料粉煤灰和火山灰，配合比一般為8:2或7:3。在拔管的同時進行振密和擠密。利用生石灰吸取樁周土體中水分進行水化反應，此時生石灰的吸水、膨脹、發(fā)熱及離子交換作用，使樁四周土體的含水量降低、孔隙減小，土體擠密和樁體硬化。71加固英機理栽和適亮用范聾圍石灰照樁法種類2.粉灰確攪拌沿法（槽亦稱唐石灰疏柱法掃）是粉腰體噴暖射攪質拌法土中的真一種氧。原憐料為石灰斧粉，通恭過特捐制的肅攪拌芽機械閉將石劫灰粉雜加固翠料與塑原位活軟土撿攪拌疾均勻余，促餃使軟胞土硬墾結，義形成論石灰捧（土誕）樁返。83.石灰秤漿壓材力噴念注法壓力伐注漿嫁法的筐一種萌，用化壓力遭將石灰昂漿或宗石灰察和粉暑煤灰釣漿噴注纖于地政基的臺孔隙酸或預剝先鉆霧好的慈鉆孔筐內，爸使灰霸漿在端地基恒中擴佛散或斤硬凝蝕形成伸不透襪水的親網狀頭結構富層。用于午處理綱膨脹僚土，始加固從堤岸鄙岸坡責，整搬治易勢于下衛(wèi)沉的未鐵路令路基刷。91加固藏機理世和適囑用范恭圍石灰匹樁法加固裹機理1.置換釀作用2.吸水允、升用溫使護樁間隨土強垮度提接高膠凝師、離借子交籮換和揮鈣化堂作用與使樁首周土銳強度遠提高擠密享作用排水庸固結排作用加固峽層的電減載匹作用101加固鴉機理怎和適濱用范僅圍石灰桃樁法1.置換尤作用由于披石灰律樁樁判體具趣有樁近間土偵更大時的強迫度（頑抗壓倚強度麻約0.護5~靈1M身Pa），午通過拘這種打置換饞作用究，形蕩成復補合地廚基，奪從而蹈達到獎提高往地基朽承載撲力和賣減小啄沉降津的目鍋的。111加固臘機理帥和適潔用范燭圍石灰縣樁法2.吸水棗、升川溫使衫樁間屋土強菜度提肚高軟粘關土的齊含水棗量一護般為40％～80％，1K乘g生石錦灰的猜消化穩(wěn)反應迅要吸調收0.解8~納0.頃9Kg的水話，同廣時在鍵理論木上將脊放出11休72己kJ的熱徑量。我國茶加摻午和料快的石歸灰樁活，樁銀內溫視度最奸高到20染0～40勞0攝氏呢度。莖樁間涂土的框溫度聚升高武滯后悶于樁黨體，霞在正考常情域況下欄，樁蒸間土啟的溫碌度最蔑高可憂達40～50度，羊其土躬體產杰生一累定的領氣化革脫水黎。吸水誓和升淘溫脫筍水，茂從而晝使土助體含戚水量紋下降毫，土泄體產酒生固峽結，吸孔隙搶減小危，土項體顆忘?？繒灁n擠判密，矮加固緞區(qū)的期地下惱水位鋒也有寨一定冷的下今降。躺樁間啄土的殺抗剪邀強度戶得到高提高蓮。121加固鴉機理魄和適巾用范猾圍石灰恭樁法3.膠凝旁、離挑子交請換和打鈣化他作用禽使樁翻周土胖強度果提高石灰綿樁與拜樁間盜土之砍間能膜夠產暫生離島子交圓換。生石曠灰吸所水生臨成的Ca倚(O佳H)2一部校分與溫土中交二氧親化硅霞和氧爬化鋁甚長生饒反應礦，生培成水治化硅酸敵鈣、搶水化問鋁酸廟鈣等。水化正物對灣土體拌顆粒蕩起膠詞結作召用，槍使土饅聚集主體積剪增大趁，并皺趨于游緊密診。加固艇土體坊粘粒嘆含量坦減少耗，說梁明顆比粒膠界結根拋本上痕變了銹土的碰結構倒，石極灰樁河體與巧四周魚土體慚接觸薄處形敘成硬殼尚體，提決高了割土的支強度旬。且千隨著炎齡期歡增加般，強昂度也憑會逐尾漸提旁高。131加固院機理席和適葵用范它圍石灰狀樁法1）成仁樁擠榴密作館用石灰降樁施頌工時咽是由誓振動忠鋼管仍下沉膨成孔箱，使連樁間贈土產貴生擠仗壓和嬸排土辣作用白，其版擠密懷效果蓋與土廈質、痕上覆呼壓力辜及地災下水蝦狀況甩等有淡密切稠關聯蠟。一扣般地強基土縣的滲透許性愈大陶，打沫樁擠懷密效僚果越邊好；脊擠密籃效果膝地下程水位細以上跟比以績下的禽要好獎。2）膨窩脹擠萬密作擇用石灰郊樁在營成孔揪后貫歐入生聾石灰片便吸告水膨夾脹，驕使樁沈間土凍收到跪強大保的擠壓尼力，這策對地裹下水配位一碰下軟塔粘土第的擠召密起靠主導秩作用潤。測劉試結溪果表夏明：晃根據疲生石絨灰質超量高嚇低，姐在自寺然狀冊態(tài)下逢熟化累后其鋸體積陜可增退加1.瞇5～3.誓5倍，次即體貝膨脹萄系數秘為1.唇5～3.面5。4.擠密社作用141加固窄機理泰和適維用范轟圍石灰襯樁法5.排水站固結學作用試驗念分析澤結果慎表明旁，石控灰樁的樁體情的滲陶透系李數一查般為10-5～10-3cm滴/s，亦磨相當欲于細膠砂。渣由于箏其樁慣間距皮較小志（一撐般為2～3倍樁燭徑）殊，水診平排庸水路旱徑很家短，境具有粱較好匠的排岸水固刺結作仆用。無從建獵筑物謠沉降待記錄元表明呈，建校筑竣膝工開芒始，巾其沉評降已裹基本噸穩(wěn)定正。151加固探機理做和適鑄用范湊圍石灰努樁法6.加固廊層的杜減載堂作用石灰象樁的宏密度邪為8k賭N/納m，顯鄉(xiāng)豐著小裁于土舊的密冶度，拔即使牙樁體制飽和包后，斃其密迎度也霧小于邀土的孩天然擴密度時。當累采用憲排土散成樁歉時，羽加固長層的柿自重漲減小忙，作俯用在州下臥園層的扒自重超應力站顯著絕減小狼，即庫減小田了下什臥層暴頂面抄的附加菌應力。采用暢不排妥土成聲樁時勸，對燭于雜桿填土棋和砂汁類土饞等，篇由于坑成孔紛擠密反了樁立間土延，加序固層極的重唇量變潮化不戲大。脫對于轟飽和王粘性扮土，旨成孔嘩時土世體將穗隆起圓或側拼向擠危出，拜加固葡層的狠減載軍作用多仍可孔考慮釋。16石灰倡樁法1.樁孔竊直徑味的選覽用2.填料駛選用3.樁位擔布置攻和樁載距設躲計4.樁長臺設計5.墊層6.布樁唯范圍尿的確選定7.承載婚力計岡算2設計2設計172設計石灰印樁法樁孔威直徑農根據因工程書地基趨條件沸和采植用的鋸施工關方法止和機霸具確校定，攤一般描選用30早0~旨50勢0mm。1.樁孔尖直徑段的選裕用2.填料鉛選用石灰蛛樁的稻材料吹以生誦石灰冊為主財，生鴨石灰武選用鋤現燒遲的并腳過篩叉，粒催徑一無般為50側mm以下疾，含英粉量宮不得咬超過錯總重竭量的20％，Ca彎O含量華不低老于70％，雕其中澆夾石絡或其戲他雜奴物不驅大于5％。摻和笑料優(yōu)趟先選勻用粉煤層灰、中火山糟灰、澡爐渣等工睜業(yè)廢糕料、洋生石獄灰與寸摻和喂料的沉配合馬比宜艘根據保地質倍情況泥確定租，生矩石灰廊與摻唇和料際的體泛積比漂可選帝用1:捉1或1:俗2，對軌于淤鈴泥、蟻淤泥屈質土悄等軟仿土可盡適當鑰增加當生石消灰用趨量，賴樁頂剖附近辯生石祥灰用列量不冠宜過耀大。謹當摻筋石膏奴和水排泥時軟，摻封加量紹為生匯石灰永的3%架~1火0%。182設計石灰若樁法3.樁位守布置扎和樁動間距句設計樁位壺布置盒：一般久選用游等邊肥三角徹形布疫置，疼也可施采用妖正方志形或果矩形五布置拒。樁貫間距覆一般野選用雜樁孔啦直徑乎的2.桿5~國3.底5倍。貢具體綱尺寸經應該殼根據射復合殺地基近承載黃力公的式來拒計算唱。復掛合地妻基極洽限承泥載力押的表讀達式喝為：式中榜：pcf為復萬合地謠基極紛限承婦載力肯；Ppf為石須灰樁鍬極限勤承載貓力，頂由現栽場試雄驗確坊定選饑用值宅；λ為樁霧間土撐強度衡發(fā)揮勝程度欄。Psf為樁間劇土極哄限承始載力筐，由鑰試驗砌確定漠選用偷值。（1）192設計石灰餅樁法3.樁位雞布置圍和樁蒜間距述設計對于襲等邊以三角叫形，澤復合過地基撞置換炒率m表達芒式為弓：式中根：L-寒--樁孔嚷中心勞距；d-癥--潑-樁孔鍛直徑糾；（2）202設計石灰掌樁法3.樁位勺布置適和樁為間距當設計可得感到等圖邊三臭角形約布置懇的樁沖孔間億距S，為類似著，對看于正靈方形伸布置盒的樁枕孔間攏距S，為值得陪注意蘋的是騙：石木灰樁鑰樁間織距與作樁間劣土強食度有凍關。誰隨著把樁間判距增司大，聞由于鹽樁體數的物棋理化惱學作棒用引腿起的群樁間物土強講度的固提高若減弱榴，樁籍間土碧強度風降低燥。在祥式（1）的蓋應用助中應壘該考拆慮這綁一點涼。212設計石灰舒樁法4.樁長檔設計樁的費長度吧取決卡與石摧灰樁組的加脂固目罷的和萍上部語結構號的條沖件（1）如輝果加儀固目掌的是泊為了河形成煙一個仗壓縮不小的墊層，則醉樁長稍可較親小，阿一般記可取2～4m。洛陽畝鏟成孔拐時不罷宜超淋過6m；機內械成初孔外喇投料旁時，蘭樁長桃不宜務超過8m；螺旋蛛鉆成孔述及管搶內投超料時廊可適食當增秀加。（2）若州加固骨目的如是為娘了減天少沉智降，歐則就釋需要盈較長出的樁嬌。如薯果為夏了解硬決深生層滑成動問街題，沙也需尺要較襪長的攝樁，肥保證騰樁身社穿過耀滑動噸面。（3）根勞據加雄固區(qū)倘下臥濟層承再載力雄要求宴和建衛(wèi)筑物爹沉降槐來確笨定（4）取毀決于勾施工摧機具郵及施寸工工義藝水姐平，杜一般加小于8m。22式中pz－加待固區(qū)勤下臥源層頂熊面處占附加琴壓力乳（kP晶a）pcz－加匪固區(qū)陽下臥掉層頂酷面處扶自重則壓力銹（kP筐a）faz－加面固區(qū)些下臥糠層頂吸面經辟深度儉修正產后的黎地基兼承載壞力特泉征值坊（kP慕a），犧宜通習過試杜驗確存定。下臥僵土層懷承載礙力：2設計石灰刑樁法23式中Ec－復往合地愈基壓恩縮模甘量；m－復兵合地壁基置脫換率駕；Ep－石公灰樁平樁體索壓縮舞模量首；Es－樁死間土壘壓縮息模量登。建筑撫物沉捏降量區(qū)控制妙：2設計石灰求樁法24（1）當律地基標需要種排水乞通道芽時，樣可在殼樁頂朋以上沸設20湖0～30羨0m俘m厚的宅砂石鵝墊層皂。因為咳石灰失樁屬付可壓陷縮性拌樁，暑一般廟情況縫樁頂爛可不瞧設墊光層。布其滲對透系綿數一摧般為10-5～10-3cm蒜/s，可吧作為全排水新通道材。（2）石剃灰樁弄宜留50廈0m合m，以夏上的誤孔口欣高度術，并耐用含累水量混適當研的粘汗性土河封口好，封埋口材溝料務四必夯任實。2設計石灰陪樁法5.墊層石灰網樁加蓮固范階圍宜積大于賊基礎添寬度仍，當圣大面懇積滿愚堂布壯樁時禿，一晝般在性基礎敢外緣蠶增布1~窮2排石灰皂樁。6.布樁撞范圍鉗的確掌定25（1）復刪合地顛基承純載力比特征閘值不鬧宜超走過16衛(wèi)0M怪Pa，當趨土質昨較好肝且采癥取保坡證樁予身強依度的淋措施境時，引經過獨試驗廢后可粥適當尋提高選。（2）其浪復合姐地基茂承載返力特喇征值蹄應通尿過單謊樁或男多樁每復合森地基碗載荷物試驗隆確定茫。（3）初們步設夠計時僑可按守一般緣瑞散體虧材料態(tài)樁的源復合外地基筐承載澤力公要式估贊算：2設計石灰鏈樁法7.承載蔬力計屑算263施工石灰挑樁法3施工在地憐基中瓜設置媽石灰昌樁通量常有4種方可法：（1）沉純管法陷成孔振提管獨投料元壓實諷法；（2）沉參管法煉成孔坐投料騎提管釀壓實纖法；（3）挖胃孔填甲料夯抽實法對；（4）長委螺旋閑鉆施倦工法該。273施工石灰崗樁法（1）沉應管法替成孔捉提管爛投料汗壓實圍法是采敲用沉肆管打威樁機殺在地檔基中廉沉管惑成孔著，然干后提場管-填料-壓實-再提政管-再填儲料-再壓稈實，豆重復哭直至刪成樁下，再父填土繳封口貝壓實建。封室口土底體高襯度不看宜小酒于0.鏡5m。孔混口封車土高濫度應冷高于趨地面柏，防滑止地垃面水迎浸泡敗樁頂掛。施載工過忠程中啄要避親免塌孔每和縮需孔，故釋一次伏提升藏高度1.葡5m左右以。283施工石灰夜樁法（2）沉游管法闖成孔街投料焰提管解壓實奶法是采暴用沉綿管打接樁機癢在地習基中插沉管廚成孔休后，寬先向柔管內嬌填料-再拔哨管-壓實短，再憶填料-拔管-壓實捐，重齒復直揉至成司樁，晝再填爆土封致口壓敞實。雁施工戰(zhàn)過程舞中要股避免趴堵管沾。該條方法平適用海于地嘴下水錢位較彼