擠密樁法之：石灰樁法設(shè)計與施工(精)

地基處理主講人：張力霆（教授）石家莊鐵道大學(xué)擠密樁法之：石灰樁的設(shè)計與施工（1）樁孔直徑的選用（2）填料選用（3）樁位布置和樁距設(shè)計（4）樁長設(shè)計（5）墊層（6）布樁范圍的確定（7）承載力計算1、石灰樁的設(shè)計內(nèi)容地基處理

樁孔直徑根據(jù)工程地基條件和采用的施工方法和機具確定，一般選用300~500mm。（1）樁孔直徑的選用（2）填料選用

石灰樁的材料以生石灰為主，生石灰選用現(xiàn)燒的并過篩，粒徑一般為50mm以下，含粉量不得超過總重量的20％，CaO含量不低于70％，其中夾石或其他雜物不大于5％。摻和料優(yōu)先選用粉煤灰、火山灰、爐渣等工業(yè)廢料、生石灰與摻和料的配合比宜根據(jù)地質(zhì)情況確定，生石灰與摻和料的體積比可選用1：1或1：2，對于淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土可適當(dāng)增加生石灰用量，樁頂附近生石灰用量不宜過大。當(dāng)摻石膏和水泥時，摻加量為生石灰的3%~10%。地基處理（3）樁位布置和樁間距設(shè)計

樁位布置：一般選用等邊三角形布置，也可采用正方形或矩形布置。樁間距一般選用樁孔直徑的2.5~3.5倍。具體尺寸應(yīng)該根據(jù)復(fù)合地基承載力公式來計算。復(fù)合地基極限承載力的表達(dá)式式中：pcf為復(fù)合地基極限承載力；

Ppf為石灰樁極限承載力，由現(xiàn)場試驗確定選用值；

λ為樁間土強度發(fā)揮程度。

Psf為樁間土極限承載力，由試驗確定選用值。

（1）地基處理對于等邊三角形，復(fù)合地基置換率m表達(dá)式為：式中：S----樁孔中心距；

d----樁孔直徑；（2）地基處理（3）樁位布置和樁間距設(shè)計(1)

將m代入（1）式，可得到等邊三角形布置的樁孔間距S，為

類似，對于正方形布置的樁孔間距S，為

值得注意的是：石灰樁樁間距與樁間土強度有關(guān)。隨著樁間距增大，由于樁體的物理化學(xué)作用引起的樁間土強度的提高減弱，樁間土強度降低。在式（1）的應(yīng)用中應(yīng)該考慮這一點。地基處理（3）樁位布置和樁間距設(shè)計(2)（4）樁長設(shè)計

樁的長度取決與石灰樁的加固目的和上部結(jié)構(gòu)的條件：（1）如果加固目的是為了形成一個壓縮小的墊層，則樁長可較小，一般可取2～4m。洛陽鏟成孔時不宜超過6m；機械成孔外投料時，樁長不宜超過8m；螺旋鉆成孔及管內(nèi)投料時可適當(dāng)增加。（2）若加固目的是為了減少沉降，則就需要較長的樁。如果為了解決深層滑動問題，也需要較長的樁，保證樁身穿過滑動面。（3）根據(jù)加固區(qū)下臥層承載力要求和建筑物沉降來確定。（4）取決于施工機具及施工工藝水平，一般小于8m。地基處理式中pz－加固區(qū)下臥層頂面處附加壓力（kPa）

pcz－加固區(qū)下臥層頂面處自重壓力（kPa）

faz－加固區(qū)下臥層頂面經(jīng)深度修正后的地基承載力

特征值（kPa），宜通過試驗確定。

下臥土層承載力：地基處理式中Ec－復(fù)合地基壓縮模量；

m－復(fù)合地基置換率；

Ep－石灰樁樁體壓縮模量；

Es

－樁間土壓縮模量。

建筑物沉降量控制：地基處理1）當(dāng)?shù)鼗枰潘ǖ罆r，可在樁頂以上設(shè)200～300mm厚的砂石墊層。因為石灰樁屬可壓縮性樁，一般情況樁頂可不設(shè)墊層。其滲透系數(shù)一般為10-5～10-3cm/s，可作為排水通道。

2）石灰樁宜留500mm以上的孔口高度，并用含水量適當(dāng)?shù)恼承酝练饪冢饪诓牧蟿?wù)必夯實。（5）墊層

石灰樁加固范圍宜大于基礎(chǔ)寬度，當(dāng)大面積滿堂布樁時，一般在基礎(chǔ)外緣增布1~2排石灰樁。（6）布樁范圍的確定地基處理1）復(fù)合地基承載力特征值不宜超過160kPa，當(dāng)土質(zhì)較好且采取保證樁身強度的措施時，經(jīng)過試驗后可適當(dāng)提高。

2）其復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗確定。

3）初步設(shè)計時可按一般散體材料樁的復(fù)合地基承載力公式估算：（7）承載力計算地基處理在地基中設(shè)置石灰樁通常有4種方法：（1）沉管法成孔提管投料壓實法；（2）沉管法成孔投料提管壓實法；（3）挖孔填料夯實法；（4）長螺旋鉆施工法。地基處理2、石灰樁的施工內(nèi)容（1）沉管法成孔提管投料壓實法

是采用沉管打樁機在地基中沉管成孔，然后提管-填料-壓實-再提管-再填料-再壓實，重復(fù)直至成樁，再填土封口壓實。封口土體高度不宜小于0.5m。孔口封土高度應(yīng)高于地面，防止地面水浸泡樁頂。施工過程中要避免塌孔和縮孔，故一次提升高度1.5m左右。

地基處理（2）沉管法成孔投料提管壓實法

是采用沉管打樁機在地基中沉管成孔后，先向管內(nèi)填料-再拔管-壓實，再填料-拔管-壓實，重復(fù)直至成樁，再填土封口壓實。施工過程中要避免堵管。該方法適用于地下水位較高的軟粘土地區(qū)。

地基處理（3）挖孔填料夯實法

挖孔填料夯實法主要是指采用特制的洛陽鏟，人工挖土成孔，再分層填料夯實，并填土封口。

地基處理（4）長螺旋鉆施工法

是采用長螺旋鉆機將鉆桿鉆至設(shè)計深度后提鉆，取土成孔，然后再將鉆桿插入孔內(nèi)，反轉(zhuǎn)將填放到孔口的石灰樁填料送入孔內(nèi)，在反轉(zhuǎn)過程中鉆桿螺片將樁填料壓實，最后封口壓實。