第6章 土灰土桩

二、挤密法的适用范围
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）规定：
灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位 以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理 地基的深度为5～15m。当以消除地基土的湿陷性为 主要目的时，宜选用土挤密桩法。当以提高地基土的 承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤 密桩法。当地基土的含水量大于24%、饱和度大于 65%时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。
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• 1 发展： 灰土（土）挤密桩技术在国外30年代开
始采用，我国50年代在甘肃兰州使用过， 在70年代对处理湿陷性黄土和杂填土地基 展开了较为系统的研究，并逐渐取得了广泛 的应用；
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2、优点： a 土（灰土)桩挤密法是横向挤密，但同样可
以达到所要求处理后的最大干密度的指标； b 与土垫层相比，无需开挖回填，节约了开
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灰土（土）挤密桩时一种比较成熟的 地基处理方法，自20世纪60年代来，在陕西、 甘肃等湿陷性黄土地区的工业与民用建筑中 已广泛使用，积累了一定的经验，对一般工 程，施工前在现场不进行成孔挤密试验，不 致产生不良后果，并有利于加快地基处理的 施工进度。但在缺乏建筑经验的地区和对不 均匀沉降有严格要求的工程，施工前应按设 计要求在现场进行试验，以检验地基处理方 案和设计参数的合理性。
不用压实系数λc，以示区别。 单孔周围的环形挤密影响有效半径一般为1.5d，离
桩边越远，挤密效果越差。
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土的侧向挤密作用
灰土(土）桩成孔时，土体被迫产生侧向 挤密，挤密影响半径一般为1.5~2倍桩直径；
相邻桩孔挤密区交界处挤密效果叠加， 增加挤密效果；桩间土中心部位密实度增大， 且变得均匀，桩距越近，叠加效果越明显合 理的桩孔中心距约2～3倍的d。
第6章 土（灰土）桩
利用成孔过程中的横向挤压作用，使桩间 土被挤密，然后将素土或灰土分层填入桩孔内， 并分层夯填密实至设计标高。填入材料为素土 时，称为土挤密桩法；填入材料为灰土时，称 为灰土挤密桩法。夯填密实的土桩或灰土桩， 与挤密的桩间土形成复合地基。
采用土桩挤密法时，若桩体和桩间土的密 实度相同，则形成均质地基。
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大量的试验资料和工程实践证明，灰土（土）挤 密桩用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土、 杂填土等地基，不论使消除土的湿陷性还是提高承载 力都是有效的。当土的含水量大于24％及其饱和度大 于65％时，在成孔及拔管过程中，桩孔及其周围容易 引起颈缩和隆起，挤密效果差，故该方法不适用与处 理地下水位以下及毛细饱和带的土层。
桩体对桩间土的侧向约束作用，改善桩间土体 的变形形式，使压力与变形成线性关系；
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土桩挤密地基有桩间挤密土和分层夯填的 素土桩组成，土桩桩体和桩间土均为被动挤密 的重塑土，属同类土料。两者的物理力学指标 无明显差异。因而，土桩挤密地基可视为厚度 较大的素土垫层。
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一、加固原理
4 提高地基土的隔水 性
对某些地基，为防止水的渗透、防止下卧未处理土 层浸水，需采取防水措施或对地基进行处理。
通过对地基土的挤密，提高地基土的隔水性。防水 、隔水性能比同密度、同厚度、同宽度的垫层好。
当地基土的渗透系数量级达到10-7cm/s时，即可确 保建筑物在50年正常使用期间，下卧层的未处理土层不 会自上向下浸水。
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挖和回填的工作量，比换填法缩短工期约一半。 c 由于不受开挖和回填的限制，一般处理深度
可达12～15m，最小深度一般要求大于5m;
d 填料一般是就地取材，比其它处理湿陷性黄 土和人工填土的方法造价为低，尤其利用粉煤 灰可以变废为宝，去得好的效益；
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• 3、适用条件 地下水位以上的的湿陷性黄土、素填土和杂填
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一Biblioteka Baidu加固原理
3、桩体作用； 在灰土桩挤密地基中，灰土桩的变形模量远大
于桩间土的变形模量（灰土的变形模量E0=2936MPa，相当于夯实素土的2～10倍）降低了基础 底面一下一定深度内的土中的应力，消除了持力 层内产生较大压缩变形和湿陷性的不利因素，形 成的桩体作用降低了原来地基土持力层的应力；
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二、挤密法的适用范围
地下水位以上； 饱和度Sr≤65％，含水量w≤24％；
含水量越小越好？
欠密实的湿陷性黄土、素填土、粉土、杂填土 和粉质黏土等；
土等地基；处理深度5～15m; 以消除湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩
法；当主要为提高地基承载力和增强水稳定性时， 宜选用灰土挤密桩；
当地基土的含水量大于24％、饱和度大于65％ 时，不宜选用灰土（土）挤密桩法；
当e=0.9~1.2时，挤密效果好；当e<0.80时，一 般土的湿陷性已消除，无必要挤密地基，应慎重 选用；
基底下5m深度内的湿陷性黄土、素填土、杂填土， 通常采用土（或灰土）垫层或强夯法等处理。大于 15m的土层，由于成孔设备的限制，一般采用其它处 理方法。
饱和度小于60％的湿陷性黄土，其承载力较高，湿 陷性较强，处理应以消除湿陷性为主。而素填土和杂 填土的湿陷性较小，但压缩性大，承载力低，应以提 高承载力和减小压缩性为主。
天然含水率对 挤密效果影响 很大
大于最优含水量时，不宜排水，挤密效果不 好
小于最优含水率时，有效挤密区太小
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• 土体天然干密度对挤密的影响
干密度大则挤 密范围大
干密度小，则有 效挤密区变小
土质均匀则挤 密范围大
土质不均匀则挤 密范围小
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一、加固原理
• 2、灰土性质作用；
石灰与土按一定比率（2:8或3:7）拌和形成的桩体具有 气硬性和水硬性，由于石灰内带正电Ca离子与带负电 粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增 长，土体固化作用提高，土体强度逐渐增加。在力学 性能上，可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消 除湿陷性，沉降均匀和沉降减小。
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一、加固原理
挤 密
通过挤密作用提高桩间土的密实度。
挤密土，不同于重塑土，它形成了以桩孔为中心 的环状竖向节理结构，仅是将原地基土呈环状水平向 挤密，一定程度地保存了地基土地原状结构，它保存 了土的原始凝聚力和部分固化凝聚力，挤密土比同密 度重塑土的力学性能要好。
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一、加固原理
1挤 密
衡量桩间挤密土的密实度指标采用挤密系数hc，而