夯实水泥土桩(课堂PPT)

▪ 其工艺流程为：人工挖孔至设计深度——清孔及检查——孔底夯 实——拌合水泥土——将水泥土逐层灌入孔内。逐层夯实直至设计 桩顶标高以上0.2m——素土封顶。
.
12
▪ 二、机械成孔施工法
▪ 机械成孔分为挤土和排土成孔,当被加固土体密度 较大或挤密性差时,宜选用排土成孔,如螺旋钻、 长螺杆钻机、机动洛阳铲、大锅（蜗）锥等成孔。 当土的挤密性较好时，宜选用挤土成孔工艺，如 沉管法、干振法、“法兰克”法等。沉管法施工 类似石灰桩管外投料施工法，利用桩管反插压实。 干振法采用干振碎石桩的干振成孔器成孔，投入 水泥土加以振实。“法兰克”法采用套管内击式 碎石桩的施工方法。
▪ 该技术经过大量的室内试验、原位试验和工程实践， 已日趋完善。目前夯实水泥土桩法已在北京、河北等地 近1200多项工程中应用，产生了巨大的经济效益和社会 效益。
▪ 目前，由于施工机械的限制，夯实水泥土桩适用于处 理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地 基。处理深度不宜超过10m。
.
2
设计
.
8
施工
▪ 施工准备及桩材制备 ▪ 一、施工准备 ▪ （一）现场取土，确定原位土的土质及含水量是
否适宜作水泥土桩的混合料。 ▪ （二）调查有无廉价的工业废渣（如粉煤灰、炉
渣等）可供使用。 ▪ （三）根据设计选用的成孔方法作现场成孔试验。
确定成孔的可行性，事前发现问题，研究对策。
.
9
▪ 二、桩材制备 ▪ （一）一般采用32.5号水泥，使用前应作强度及稳定性
夯实水泥土桩
.
1
概述
▪
夯实水泥土桩法是中国建筑科学研究院地基基础研
究所在北京等地旧城区危改小区工程中，为了解决施工
场地条件限制和满足住宅产业化的需要而开发出的一种
施工周期短、造价低、施工文明、质量容易控制的地基
处理方法。
▪ 利用机械成孔（挤土或非挤土）或人工挖孔，然后将 水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要 求的密实度而形成的加固体与桩间土组成复合地基的地 基处理方法，称为夯实水泥土桩法。
▪ 夯实水泥土桩的设计包括桩长、桩径、桩距、布桩范围、 垫层、桩身材料的设计和承载力、沉降的计算。以下分 别进行介绍。
▪ 1 桩长 ▪ 夯实水泥土桩处理地基的深度应根据土质情况、工程要
求和成孔设备等因素确定。采用人工洛阳铲成孔工艺时， 考虑到施工效率的因素，深度不宜超过6m。当相对硬层 的埋藏深度不大时，桩长应按相对硬层埋藏深度确定。 当相对硬层的埋藏深度较大时，应按建筑物地基的变形 允许值确定。即当存在软弱下卧层时，应验算其变形， 按允许变形控制设计。
▪ 2 桩径 ▪ 桩孔直径宜为300～600mm，常用的桩径为350～
400mm，可根据设计及所选用的成孔方法确定。选用的 夯锤应与桩径相适应。
.
3
▪ 3 桩距 ▪ 桩距宜为2～4倍桩径。实际桩距在桩径选定后由复合地
基面积置换率确定。
▪ 4 布桩范围 ▪ 由于夯实水泥土桩具有一定的粘结强度，在荷载作用下
不会产生大的侧向变形，因此夯实水泥土桩可只在基础 范围内布桩。
▪ 5 垫层 ▪ 夯实水泥土的变形模量远大于土的变形模量，为了调整
基底压力分布，设置厚100～300mm的褥垫层，荷载通 过垫层传到桩和桩间土上，保证桩间土承载力的发挥。 褥垫层材料可采用中砂、粗砂或碎石等，最大粒径不宜 大于20mm。
.
▪ 一、人工挖孔法 ▪ 夯实水泥土的施工，应按设计要求选用成孔工艺。挤土
成孔可选用沉管、冲击等方法；非挤土成孔可选用洛阳 铲、螺旋钻等方法。 ▪ 夯实水泥土桩按复合地基设计时，桩径通常为300～ 400mm，可采用特制的洛阳铲人工成孔。 ▪ 如持力层强度高，而按大直径桩或深基础施工时，桩径 为800～1000mm，底部尚可扩孔，此时，则采用人工 挖孔桩的办法成孔。
▪ 一般工程可采用水泥：混合料＝1：6（体积比）试配。
.
10
▪ （三）当采用原位土作混合料时，宜用无污染、有机质 含量不超过5％的粘性土、粉土或砂类土，混和料含水量 应满足土料的最优含水量，允许偏差不大于2％。混和料 含水量是决定桩体夯实密度的重要因素，在现场实施时 应严格控制。用机械夯实时，因锤较重，夯实功大，宜 采用土料最佳含水量wop－（1％～2％），人工夯实时 宜采用土料最佳含水量wop＋（1％～2％），均应由现 场试验确定。使用粘性土时常有土团存在，使用前应过 10～20mm的筛，如土料含水量过大，需风干或另掺加 其他含水量较小的掺合料。在现场可按“一攥成团，一 捏即散”的原则对土的含水量进行鉴别。采用工业废料 粉煤灰、炉渣等作混合料，拌合质量容易保证。
▪ （四）现场使用时，待成孔已经完成或接近完成时，用 强制式混凝土拌合机或人工进行拌合，拌合操作标准参 照混凝土的拌合要求。如拌合时需要加水，则应边拌边 加水，以免形成土团，拌合均匀后待用。
.
11
成孔
▪ 在旧城危改工程中，由于场地环境条件的限制，多采用 人工洛阳铲、螺旋钻机成孔方法。当土质较松软时采用 沉管、冲击等方法挤土成孔，可收到良好的效果。
试验。夯实水泥土桩的强度主要由土的性质、水泥品种、 水泥标号、龄期、养护条件等控制。必须采用现场土料 和施工采用的水泥品种及标号进行混合料配合比设计。
▪ （二）掺合料确定后，进行室内配合比试验，用击实试 验确定掺合料的最佳含水量。选择配合比时，对重要工 程，在掺合料最佳含水量的状态下，在 150mm×150mm×150mm试模中试制几种配合比的 水泥土试块，按标准试验方法作3天、7天、28天的立方 体强度试验，决定适宜的配合比。
4
▪ 6 复合地基承载力
▪ 夯实水泥土桩复合地基承载力特征值应按现场复 合地基载荷试验确定。初步设计时也可按下式估 算：
.
5
.
6
▪ 7 桩身材料 ▪ 桩孔内夯填的混合料配合比应按工程要求、土料性质及采
用的水泥品种，由配合比试验确定，并满足下式要求：
.
7
▪ 8 沉降计算
▪ 加固区的沉降变形可采用分层总和法计算，复合 土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩 模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍，ζ由下式 确定：.Fra bibliotek13夯填
▪ 由于各种成孔工艺均可能使孔底存在部分扰动和虚土， 因此夯填混和料前应将孔底土夯实，有利于发挥桩端阻 力，提高复合地基承载力。