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夯实水泥土桩复合地基成套技术"
一、主要技术内容
夯实水泥土桩是将水泥和土在孔外充分拌合,在孔内分层夯实成桩,与柔性褥垫形成复合地基。研究其变形、承载特性及施工技术,为工程应用提供依据。主要内容及特点:
1夯实水泥土桩与搅拌水泥土桩(浆喷、粉喷桩)的主要区别在于:搅拌水泥土桩桩体强度与现场土的含水量、土的类型密切相关,搅拌后桩体密度增加很少,桩体强度主要取决于水泥的胶结作用,由于地层的不均性,桩体强度也存在不均匀性。夯实水泥土桩水泥和土在孔外拌合,均匀性好,桩体强度水泥的胶结作用为主,桩体密度增加也是构成桩体强度的重要分量,桩体强度是均匀的。
2夯实水泥土的最大干密度接近于土料的最大干密度,夯实最佳含水量为土料最佳含水量Wop±1~2%,此时,夯实水泥土有最大强度。夯实水泥土强度随混合料成型干密度不同而异,在压实系数为0.9时,其强度仅为最大干密度对应强度的一半。现场施工时,压实系数应大于0.93。
3夯实水泥土强度随龄期增长而提高。桩体三轴应力-应变关系与围压关系不大;桩体具有较好传递垂直荷载能力。
4水泥土桩具有较好抗冻性,成桩后冻结对桩体不产生较大的强度降低。
5夯实水泥土桩复合地基中褥垫层是不可缺少的一部分,它具有保证桩土共同承担荷载,减少基础底面应力集中,调整桩土垂直和水平荷载分担的作用。
6复合地基设计需确定桩长、桩径、桩距、褥垫厚度及桩体配比,桩体强度。褥垫厚度一般取10~30cm,桩体强度按3倍桩顶应力平均值设计。
7对于有振密或挤密效应的地基采用排土法成孔,一般用长螺旋钻和洛阳铲成孔。对于有挤密效应的地基当需要提高桩间土承载力时,可采用挤土法成孔,一般选用锤击式或振动式打桩机。
8可采用人工或机械夯实。机械夯实优于人工夯实,随着夯锤能量增加,桩体密度随之增加。工程实践证明尖锤有明显的挤土效应。
此项复合地基新技术自91年来已在近四百项工程中应用,节省工程造价近千万元,经济效益和社会效益显著。
二、适应范围及条件
夯实水泥土桩复合地基适用范围很广,适用于粉土、粘土、素填土、杂填土、淤泥质土等地基,施工机具简单,施工质量容易控制,施工速度快,工期短,不受停水、停电影响,造价低廉,且施工文明,无泥浆无噪音。通常复合地基承载力可达180~300kPa。根据目前施工机具水平,多用于地下水位埋藏较深的地基土,当有地下水时,适于渗透系数小于10-5cm/S的粘性土及桩端以上50~100cm有水的地质条件。当天然地基承载力标准值fk<60k Pa时可考虑挤土成孔以利于桩间土承载力的提高和发挥。
对于没有振密和挤密效应的地基宜采用排土法成孔,一般用长螺旋钻和洛阳铲成孔。对于有挤密和振密效应的地基,当需要提高桩间土承载力时,可用挤土法成孔,一般采用锤击式打桩机或振动打桩机成孔。
可采用人工或机械夯实法夯实成桩,夯实压实系数应大于0.93,保证桩体设计强度。
三,效益分析
夯实水泥土桩混合料采用水泥和土,造价低廉,处理占地面积200m2左右的一个多层住宅单元,费用2~3万元,较其它处理方法(素砼桩等)节省费用50%以上。
该处理方法工期短、无环境噪音污染,对水、电条件要求不高,一经推出,便被广大设计人员及建设方接受,在旧城改造和小区建设中广泛采用 |
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