砂樁、土樁、灰土樁.doc

第4章 砂樁、土樁、灰土樁4.1 砂 樁4.1.1 概 述 采用砂樁處理軟弱地基，19世紀(jì)30年代起源于歐洲。由于長(zhǎng)期缺少實(shí)用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法、先進(jìn)的施工工藝和施工設(shè)備，砂樁的應(yīng)用和發(fā)展受到很大影響。第二次世界大戰(zhàn)以后，蘇聯(lián)對(duì)砂樁的研究取得了較大進(jìn)展。最初，砂樁是用于處理松散砂土地基的。如今，在軟弱粘性土中也有使用實(shí)踐。砂樁技術(shù)自20世紀(jì)50年代引進(jìn)我國(guó)以后，在工業(yè)、交通、水利等建設(shè)工程中都得到了應(yīng)用。近十年來(lái)，在應(yīng)用砂樁處理可液化的松散砂土地基方面也取得一些成就，解決了一些實(shí)際工程問(wèn)題。砂樁法處理軟土地基與排水砂井法有類(lèi)似之處，但排水砂井法的主要作用在于加速固結(jié)，砂樁法的主要作用在于置換。因此砂樁較之于砂井有直徑大、排列密、灌砂密度大的特點(diǎn)。所以其用砂量大得多。4.1.2 作用原理砂樁法原用于處理松散砂土地基，因施工方法不同可分為擠密砂樁和振密砂樁兩種，主要是為了防止地基中砂土液化。應(yīng)用于軟土地基處理，其作用原理是砂樁的置換作用、壓密樁間土作用及加速排水固結(jié)作用。1、砂樁在松散砂土中的作用 由于下沉樁管的方法和成樁方法不同，砂樁在施工過(guò)程中對(duì)周?chē)皩訒?huì)產(chǎn)生擠密作用，或同時(shí)也產(chǎn)生振密作用。(1)擠密作用 采用沖擊法或振動(dòng)法往砂層中下沉樁管并采用一次拔管法成樁時(shí)，樁管對(duì)周?chē)皩訒?huì)產(chǎn)生很大的橫向擠壓力，砂層中體積與樁管體積相等的砂就擠向樁管周?chē)纳皩?，從而使其密度增大，孔隙比減小。這個(gè)作用稱(chēng)為“擠密作用”。擠密砂樁的有效擠密影響范圍可達(dá)34倍樁管直徑。成樁后地面一般有不同程度的隆起。(2)振密作用采用振動(dòng)法往砂層中下沉樁管并采用逐步拔管法成樁時(shí)，下沉樁管過(guò)程會(huì)對(duì)周?chē)皩悠饠D密作用，而逐步拔管成樁過(guò)程則對(duì)周?chē)皩悠鹫衩茏饔谩Ｓ行д衩芊秶蛇_(dá)6倍樁管直徑左右。成樁后地面一般有不同程度的下降。2、砂樁在軟弱粘性土中的作用 在透水性差的飽和粘性土中下沉樁管時(shí)，由于產(chǎn)生的超孔隙水壓力不能很快消散，所以橫向擠壓力雖然很大也不能使樁管周?chē)耐馏w發(fā)生瞬時(shí)擠密，反而會(huì)使其天然結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低。砂樁施工后需經(jīng)過(guò)12個(gè)月時(shí)間，其周?chē)馏w的強(qiáng)度才可能恢復(fù)到或稍大于原有值。因此，使用砂樁處理軟弱粘性土?xí)r主要考慮下述兩個(gè)作用。(1)置換作用砂樁在軟弱粘性土中成樁后，地基就變成由砂樁和樁間土共同組成的復(fù)合地基。由于密實(shí)的砂樁取代了與砂樁體積相等的軟土，所以復(fù)合地基的承載力就比天然地基的承載力大，其沉降也就比天然地基小。地基荷載試驗(yàn)證明，砂樁地基承受外部壓力時(shí)會(huì)發(fā)生壓力向砂樁集中的現(xiàn)象，這就表明砂樁承受外部壓力的能力要比其周?chē)翆哟?。壓力向砂樁集中，樁間土承受的壓力就減小，沉降也就相應(yīng)減小。復(fù)合地基承載力增大率和沉降減小率都與置換率(即1根砂樁面積與1根砂樁承提的地基處理面積之比)有關(guān)，置換率增大，承載力增大率也增大，而沉降減小率卻更小。(2)排水作用砂樁在軟弱粘性土地基中構(gòu)成排水路徑，可以起著排水砂井作用，使土層中的水向砂樁集中并且通過(guò)砂樁排走，加快地基固結(jié)沉降速率。3、砂樁用途 在松散砂土中，可用于增大相對(duì)密度，防止振動(dòng)液化。在軟弱粘性土中，可用于提高地基承載力，加速固結(jié)沉降，改善地基的整體穩(wěn)定性。4.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算砂樁法的設(shè)計(jì)應(yīng)確定置換率、加固范圍、幾何排列、加固后之復(fù)合強(qiáng)度及沉降、施工方式等。1、樁材料和樁尺寸(1)材料使用中粗混合砂，含泥量不大于5%。在對(duì)砂樁成型沒(méi)有足夠約束力的軟弱粘性土中，可以使用砂和角礫混合料。(2)直徑根據(jù)置換率要求、成樁方法、施工機(jī)械能力等因素綜合考慮確定砂樁直徑。在軟弱粘性土中盡可能采用較大的直徑。目前，國(guó)內(nèi)實(shí)際采用的直徑為30cm左右，最大者5070cm；國(guó)外實(shí)際采用的直徑為6080cm，最大達(dá)200cm。砂樁在平面上的布置可以采用正三角形或正方形。(3)長(zhǎng)度根據(jù)軟土層厚度或根據(jù)工程要求通過(guò)計(jì)算確定砂樁長(zhǎng)度。當(dāng)軟土層厚度不大時(shí)，砂樁長(zhǎng)度可按軟土層厚度確定；當(dāng)軟土層厚度較大時(shí)，對(duì)按穩(wěn)定性控制的工程來(lái)說(shuō)，砂樁長(zhǎng)度應(yīng)不小于最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的深度；對(duì)按沉降控制的工程來(lái)說(shuō)，砂樁長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足砂樁地基沉降量不超過(guò)建筑物或構(gòu)筑物容許沉降量的要求，可通過(guò)沉降計(jì)算確定；當(dāng)使用砂樁處理易振動(dòng)液化的飽和松散砂土?xí)r，砂樁長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到可能發(fā)生液化的砂層底部。(3)墊層砂樁施工完畢后，地面應(yīng)鋪設(shè)3050cm厚度砂墊層或砂和碎石混合料墊層。墊層要分層鋪設(shè)，用平板振動(dòng)器振實(shí)。在地面很軟不能保證施工機(jī)械正常行駛和操作時(shí)，可以在砂樁施工前鋪設(shè)墊層。2、成樁方法選擇設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)土的類(lèi)別選擇適宜的成樁方法。目前國(guó)內(nèi)外常用的成樁方法分成二類(lèi)：(1)振動(dòng)成樁法用振動(dòng)打樁機(jī)將樁管沉入土層中，其成樁工藝分成三類(lèi)：一次拔管法：往沉入土層中的樁管內(nèi)灌砂，邊振動(dòng)邊緩慢地從土層中拔出樁管。 逐步拔管法：往沉入土層中的樁管內(nèi)灌砂后，在振動(dòng)條件下逐步拔起樁管，拔起一定高度時(shí)停拔，并繼續(xù)振動(dòng)若干秒后，再拔起一定高度，如此重復(fù)進(jìn)行，直到樁管拔出地面。就砂樁質(zhì)量和其周?chē)皩幼兠芏榷裕鸩桨喂芊ㄐЧ^好。重復(fù)壓拔管法：往沉入土層中的樁管內(nèi)灌砂后，在振動(dòng)條件下將樁管拔起h高度，使砂下落，然后再將樁管壓下h1高度，并將落入樁孔內(nèi)的砂壓實(shí)，如此重復(fù)進(jìn)行直到樁管拔出地面。這種成樁方法是使樁體分段成型，其優(yōu)點(diǎn)是可以壓實(shí)樁體的砂和使樁徑擴(kuò)大。根據(jù)飽和松散砂土容易振密的特點(diǎn)，應(yīng)考慮選用振動(dòng)成樁法。如果對(duì)砂樁質(zhì)量要求嚴(yán)格，可以選用逐步拔管法或重復(fù)壓拔管法成樁工藝。(2)沖擊成樁法使用蒸汽打樁機(jī)或柴油打樁機(jī)將樁管打入土層中，其成樁方法分成兩類(lèi)：?jiǎn)喂芊ǎ簩⒌锥撕赣谢畎陿堆サ臉豆艽蛉胪翆又?，往樁管?nèi)灌砂后緩慢地拔出樁管，砂從樁管內(nèi)排出落入樁孔中就形成砂樁。就砂樁質(zhì)量而言，此法效果不佳。雙管法：將有外管(底端開(kāi)口)和內(nèi)管(底端封口)的雙層樁管打入土層中，拔起內(nèi)管向外管中灌砂后，放下內(nèi)管到砂面上，拔起外管與內(nèi)管底面齊平，然后按規(guī)定的貫入度將內(nèi)外管同時(shí)打下就形成一段直徑比樁管直徑大的砂樁。重復(fù)進(jìn)行上述工藝直到樁管拔出地面。雙管法也是使砂樁分段成型。就砂樁質(zhì)量和擠密效果而言，此法效果較好。由于樁體是分段成型和按貫入度控制施工，所以此法對(duì)改善天然軟土地基的密實(shí)度和不均勻性有顯著效果。在軟弱粘性土中可以選用沖擊成樁法，也可以使用振動(dòng)成樁法。對(duì)砂樁質(zhì)量要求嚴(yán)格或要求小直徑管打出大直徑砂樁時(shí)，可以選用雙管沖擊成樁法或單管振動(dòng)重復(fù)壓拔成樁法。3、樁距計(jì)算現(xiàn)有的樁距計(jì)算方法不很成熟，也不夠嚴(yán)密，僅供參考使用。在有試驗(yàn)條件時(shí)，樁距宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。(1)松散砂土地基中的樁距計(jì)算根據(jù)孔隙比要求 當(dāng)砂樁按正三角形布置時(shí)，按如下關(guān)系計(jì)算樁距S：假設(shè)在松散土中，砂樁能起到完全理想的預(yù)期擠密效果，如原松散土的孔隙比e0，擠密后要求達(dá)到的孔隙比為e1，又設(shè)一根砂樁所承擔(dān)的地基處理面積為A(如圖4-1所示)。當(dāng)砂樁直徑為d，樁長(zhǎng)為l，則一根樁孔的體積為，單位體積處理土的孔隙改變量為。(a)等邊三角形布置： 處理面積A=；處理體積的孔隙改變?yōu)?，令其與樁孔體積相等，則表明砂樁擠密作用，即得樁距s： (4-1)(b)正方形布置處理面積A=s2，同樣按上述關(guān)系，可得樁距s： (4-2)根據(jù)壓砂率要求 設(shè)1根砂樁所分擔(dān)的地基處理面積為A，砂樁每米壓砂體積為SA，則單位長(zhǎng)度的平均壓砂率。求得要求的壓砂率Fs后，就可由砂樁間距與壓砂率和壓砂量的關(guān)系曲線(xiàn)(圖4-3和圖4-4)求得需要的樁距。要求的壓砂率Fs用下述方法確定：設(shè)地基處理后要求的標(biāo)貫值為N1，地基處理后的平均標(biāo)貫值為N-1，則=FsNp+(1-Fs)N1 (4-3)式中Np砂樁中心處的標(biāo)貫值；N1地基處理后樁間土的標(biāo)貫值。首先假定一個(gè)壓砂率Fs，根據(jù)圖圖4-4和圖4-5曲線(xiàn)求得Np和N1，然后利用式4-4計(jì)算出平均標(biāo)貫值N-1值，如此反復(fù)進(jìn)行，直到與N1一致。此時(shí)的壓砂率就是要求的壓砂率。為安全計(jì)，處理后的地基標(biāo)貫值只取樁間土的標(biāo)貫值時(shí)，則=(1-Fs)N1。 (4-4)圖4-5和圖4-6是根據(jù)以前使用砂樁處理過(guò)的地基工程實(shí)例，分別將天然地基的標(biāo)貫值N0與砂樁中心處的標(biāo)貫值Np和地基處理后樁間土的標(biāo)貫值N1之間的關(guān)系以壓砂率Fs為參數(shù)而繪制的關(guān)系曲線(xiàn)。因此，使用這個(gè)方法確定樁距必需具備以下兩個(gè)條件：a)要有根據(jù)以前使用砂樁處理過(guò)的地基工程實(shí)例而繪制出的天然地基標(biāo)貫值N0與處理后樁間土標(biāo)貫值N1的關(guān)系曲線(xiàn)(圖4-5)以及天然地基標(biāo)貫值N0與砂樁中心處標(biāo)貫值Np的關(guān)系曲線(xiàn)(圖4-6)；b)設(shè)計(jì)時(shí)選用的成樁方法必須與得出上述兩圖所采用的成樁方法基本相同。(2)軟弱粘性土地基中的樁距計(jì)算按置換率要求計(jì)算砂樁用于提高天然地基承載力時(shí)，可根據(jù)置換率要求計(jì)算樁距?！纠?-1】天然地基容許承載力R1為90kPa，砂樁容許承載力R2為300kPa，要求砂樁復(fù)合地基容許承載力RSP達(dá)到150kPa，試求砂樁正方形布置時(shí)的樁距?！窘狻縜)砂樁復(fù)合地基容許承載力RSP=(1-m)R1+R2m，則達(dá)到150kPa承載力時(shí)需要的置換率。b)砂樁直徑設(shè)計(jì)為60cm，則砂樁面積為As=3.1416(60/2)2=2827(cm2)c)由置換率m=Ap/A可以求得1根砂樁分擔(dān)的地基處理面積為A=Ap/m=2827/0.28610000(cm2)d)砂樁按正方形布置時(shí)樁距為按地基固結(jié)要求計(jì)算砂樁復(fù)合地基容許承載力不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求而需采用預(yù)壓法提高樁間土承載力時(shí)，應(yīng)根據(jù)地基固結(jié)度和固結(jié)速率要求計(jì)算樁距，計(jì)算方法與第3章排水固結(jié)法中砂井間距計(jì)算方法相同。但是，地基需作穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)使用復(fù)合地基抗剪強(qiáng)度。砂樁復(fù)合地基抗剪強(qiáng)度是由砂樁抗剪強(qiáng)度和樁間土抗剪強(qiáng)度組成，其表達(dá)式可寫(xiě)成為： (4-5)式中: m為置換率(1根砂樁面積Ap與1根砂樁分擔(dān)的地基處理面積A之比)；p為砂樁內(nèi)摩擦角；p為砂樁應(yīng)力集中系數(shù)，n為應(yīng)力分擔(dān)比，一般取35； z為計(jì)算深度；為砂樁容重；為計(jì)算深度z處土中平均應(yīng)力；為剪切面與水平面交角；c為樁間土粘聚力，即=0情況下的強(qiáng)度。如果考慮樁間土上作用垂直應(yīng)力0=S，固結(jié)后強(qiáng)度得到提高，則c=c0+s*U*tancu式中：c0為樁間土固結(jié)前的強(qiáng)度；s為應(yīng)力降低系數(shù)，；U為固結(jié)度；tancu為強(qiáng)度增長(zhǎng)率； cu為樁間土固結(jié)不排水內(nèi)摩擦角。砂樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)按穩(wěn)定性控制時(shí)，應(yīng)使用復(fù)合地基強(qiáng)度進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，如果不能滿(mǎn)足穩(wěn)定要求，則可改變置換率再進(jìn)行驗(yàn)算，直到滿(mǎn)足穩(wěn)定要求為止。如果建筑物或構(gòu)筑物對(duì)地基沉降敏感，應(yīng)進(jìn)行地基沉降計(jì)算，計(jì)算值不得大于地基設(shè)計(jì)規(guī)范的容許值。在上述算例中，如果要求砂樁復(fù)合地基容許承載力達(dá)到200kPa，則需要的置換率高達(dá)0.52(樁距74cm)，這樣大的置換率會(huì)給砂樁施工帶來(lái)很大困難。在此情況下可以考慮兩個(gè)解決辦法：a)將砂樁直徑增大；b)使置換率降低，使用適當(dāng)荷載進(jìn)行地基預(yù)壓。實(shí)現(xiàn)這些解決辦法都有困難時(shí)，則可選用其他地基處理方案。4.1.4 施工要求1、施工標(biāo)高砂樁施工標(biāo)高一般應(yīng)高于基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)標(biāo)高12m，以便開(kāi)挖基坑時(shí)將沒(méi)有充分?jǐn)D實(shí)的或被擠松的表層土完全挖去。如果砂樁施工后對(duì)地基表層12m深度內(nèi)的土層進(jìn)行適當(dāng)處理，則砂樁施工也可以從基底設(shè)計(jì)標(biāo)高開(kāi)始。2、砂含水量施工時(shí)砂的含水量對(duì)砂樁密實(shí)性有很大影響，應(yīng)根據(jù)成樁方法分別規(guī)定。(1)采用單管沖擊式或振動(dòng)式一次打拔管成樁法或復(fù)打成樁時(shí)，使用飽和砂；(2)采用雙管沖擊式或單管振動(dòng)式重復(fù)壓拔管成樁法時(shí)，使用7%9%含水量。在飽和土中施工時(shí)也可使用天然濕度砂或干砂。3、施工順序在松散砂土中，首先施工外圍樁，然后施工隔行的樁，對(duì)最后幾行樁，如下沉樁管困難時(shí)，可適當(dāng)增大樁距。在軟粘性土中，砂樁成型困難時(shí)可隔行施工，各行中的樁也可間隔施工(見(jiàn)圖4-7)。4.1.5 成樁工藝砂樁成樁工藝按沖擊式和振動(dòng)式分別介紹如下。1、沖擊式成樁法(1)單管法施工機(jī)具：蒸汽打樁機(jī)或柴油打樁機(jī)，下端裝有活瓣鋼樁靴的或預(yù)制鋼筋混凝土錐形樁尖(留在土中)的樁管，裝砂料斗等。施工工藝a)樁靴閉合，樁管就位；b)將樁管打入土層中到設(shè)計(jì)深度；c)用料斗向樁管內(nèi)灌砂，當(dāng)灌砂量大時(shí)可分成二次灌砂：第1次灌入人三分之二，將樁管從土層中拔起一半長(zhǎng)度，然后再灌入剩余的三分之一；d)按規(guī)定的拔出樁管速度從土層中拔出樁管。(2) 雙管法施工機(jī)具蒸汽打樁機(jī)或柴油打樁機(jī)，底端開(kāi)口的外管(套管)和底端封口的內(nèi)管(芯管)，履帶式吊車(chē)，裝砂料斗等。施工工藝a)樁管垂直就位；b)錘擊內(nèi)管和外管下沉到土層中；c)拔起內(nèi)管向外管中灌砂；d)放下內(nèi)管到外管中砂面上；e)拔起外管到與內(nèi)管底面齊平；f)錘擊內(nèi)管和外管將砂壓實(shí)。重復(fù)進(jìn)行cf工序直到樁管拔出地面。質(zhì)量控制進(jìn)行工序f時(shí)按貫入度控制，可以保證砂樁的樁身連續(xù)性、密實(shí)性及其周?chē)翆拥木鶆蛐浴?、振動(dòng)式成樁法(1)一次拔管法施工機(jī)具：包括振動(dòng)打樁機(jī)，下端裝有活瓣鋼樁靴的樁管，移動(dòng)式打樁機(jī)架，裝砂料斗等。施工工藝：a)樁靴閉合，樁管垂直就位；b)將樁管沉入土層中到設(shè)計(jì)深度；c)將料斗插入樁管，向樁管內(nèi)灌砂；d)邊振動(dòng)邊拔出樁管到地面。質(zhì)量控制：a)樁身連續(xù)性：用拔出樁管速度控制。拔管速度根據(jù)試驗(yàn)確定，在一般情況下拔管1m控制在30sec內(nèi)。b)樁直徑：用灌砂量控制。當(dāng)實(shí)際灌砂量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在原位再沉下樁管灌砂(復(fù)打)1次或在旁邊補(bǔ)加1根砂樁。(2)逐步拔管法施工機(jī)具：包括振動(dòng)打樁機(jī)，下端裝有活瓣鋼制樁靴的樁管，移動(dòng)式打樁機(jī)架，裝砂料斗等。施工工藝：a)樁管垂直就位，樁靴閉合；b)將樁管沉入土層中到設(shè)計(jì)深度；c)將料斗插入樁管，向樁管內(nèi)灌砂；d)邊振動(dòng)邊拔起樁管，每拔起一定長(zhǎng)度，停拔繼振若干秒，如此反復(fù)進(jìn)行，直到樁管拔出地面。(3)重復(fù)壓拔管法施工機(jī)具：包括振動(dòng)打樁機(jī)，移動(dòng)式打樁機(jī)架，下端設(shè)計(jì)成特殊構(gòu)造的樁(圖4-8)，裝砂料斗，輔助設(shè)備(空壓機(jī)和送氣管，噴嘴射水裝置和送水管)等。施工工藝：a)樁管垂直就位；b)將樁管沉入土層中到設(shè)計(jì)深度，如果樁管下沉速度很慢，可以利用樁管下端噴嘴射水加快下沉速度；c)用料斗向樁管內(nèi)灌砂；d)按規(guī)定的拔起高度拔起樁管，同時(shí)向樁管內(nèi)送入壓縮空氣使砂容易排出，樁管拔起后核定砂的排出情況；e)按規(guī)定的壓下高度再向下壓樁管，將落入樁孔內(nèi)的砂壓實(shí)。重復(fù)進(jìn)行ce工序直至樁管拔出地面(圖4-10)。(注：樁管每次拔起和壓下高度根據(jù)砂樁直徑要求，通過(guò)試驗(yàn)確定)。4.1.6 工程實(shí)例山西省財(cái)政局辦公大樓位于粉細(xì)砂和亞粘土互層地基上，為防止粉細(xì)砂層在地震時(shí)發(fā)生液化，決定采用砂樁擠密粉細(xì)砂層并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)砂樁的擠密效果。地基概況試驗(yàn)場(chǎng)地從天然地面到-15m深度分成五層。第一層：雜填土，深度為0.001.20m左右，結(jié)構(gòu)松散；第二層：亞粘土，深度為-1.20-3.20m左右，呈可塑狀態(tài)，稍密、飽和，有振動(dòng)水析現(xiàn)象；第三層：粉細(xì)砂，深度為-3.20m到-6.40m左右，稍密，飽和；第四層：亞粘土，深度為-6.40m到-9.00m左右，呈可塑狀態(tài)，中密，飽和；第五層：粉細(xì)砂，深度為-9.00m到-16.00m左右，稍密，飽和(圖4-11)。(1)成樁方法：采用振動(dòng)成樁法。使用北京580A型單頻縱向垂直式振動(dòng)打樁機(jī)，振動(dòng)力為162.5KN。樁管長(zhǎng)度9.5m，直徑273mm，活瓣樁類(lèi)，樁尖最大直徑340mm。(2)砂樁排列：砂樁長(zhǎng)度7.8m單樁試驗(yàn)3根，按等邊三角形排列，樁距3d(d為砂樁直徑)。群樁由7根砂樁組成，樁距為3d和3.5d，按正三角形排列。群樁平面面置如圖4-12所示。(3)效果簡(jiǎn)述從上圖可以看出，砂樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的壓力-沉降曲線(xiàn)沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(圖4-13)。荷載在達(dá)到2.4kg/cm2以前曲線(xiàn)呈線(xiàn)性關(guān)系。因此，臨塑荷載P0=240KPa。如果用相對(duì)沉降法取S/b=0.02，在壓力-沉降曲線(xiàn)上對(duì)應(yīng)的P0.02=400 KPa，約為天然地基承載力120 KPa的三倍。由圖4-14可以看出，樁間土上荷載試驗(yàn)求得的壓力-沉降關(guān)系曲線(xiàn)也沒(méi)有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。如果用相對(duì)沉降法取S/b=0.02，則在壓力-沉降曲線(xiàn)上對(duì)應(yīng)的P0.02=217 KPa，約為天然土承載力的1.8倍。4.2土樁和灰土樁4.2.1 概 述土樁或灰土樁擠密法是處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基加固方法，是由樁間擠密土和填夯的樁共同組成的復(fù)合地基。土樁擠密地基由樁間擠密土和分層填夯的素土樁組成，土樁面積約占地基面積的10%20%。由于樁孔內(nèi)填入的土料與樁間土相同，土料夯實(shí)和樁間土質(zhì)量一致時(shí)，兩者的物質(zhì)力學(xué)指標(biāo)相近。因此，土樁擠密地基可現(xiàn)為厚度較大的素土墊層。土樁擠密法是蘇聯(lián)阿別列夫教授于1934年首創(chuàng)，是蘇聯(lián)和東歐一些國(guó)家深層處理濕陷性黃土地基的主要方法。我國(guó)自50年代中期在西北黃土地區(qū)開(kāi)始試驗(yàn)和應(yīng)用。陜西省西安市為解決城市雜填土地基的深層處理問(wèn)題，于60年代中期在土樁擠密法基礎(chǔ)上試驗(yàn)成功灰土樁擠密法?；彝翗妒怯檬液屯涟?8或37的體積比例拌和，并在樁孔內(nèi)夯實(shí)加密后形成的樁。這種材料在化學(xué)性能上具有氣硬性和水硬性，由于石灰內(nèi)帶正電荷鈣離子與帶負(fù)電荷粘土顆粒相互吸附，形成膠體凝聚，并隨灰土齡期增長(zhǎng)，土體固化作用提高，使灰土逐漸增加強(qiáng)度。在力學(xué)性能上，它可達(dá)到擠密地基效果，提高地基承載力，消除濕陷性，沉降均勻和沉降量減小。在灰土樁擠密地基中，由于灰土樁的變形模量遠(yuǎn)大于樁間土的變形量，總荷載的一半由灰土樁承擔(dān)，從而降低了基礎(chǔ)底面下一定深度內(nèi)土中的應(yīng)力，消除了持力層內(nèi)產(chǎn)生大量壓縮變形和濕陷變形的不利因素。此外，由于灰土樁對(duì)樁間土能起側(cè)向約束作用，限制土的側(cè)向移動(dòng)，樁間土只產(chǎn)生豎向壓密，使壓力與沉降始終呈線(xiàn)性關(guān)系。當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?3%及其飽和度大于0.65時(shí)，由于成孔質(zhì)量不好，拔管后容易縮頸，以及打管時(shí)容易對(duì)鄰近已回填的樁體造成破壞，不宜采用土或灰土樁擠密法。當(dāng)以消除地基的濕陷性為主要目的時(shí)，宜選用土樁；當(dāng)以提高地基的承載力或水穩(wěn)性為主要目的時(shí)，宜選用灰土樁。處理深度宜為515m。國(guó)外在20世紀(jì)30年代就開(kāi)始采用土或灰土樁處理濕陷性黃土地基。我國(guó)20世紀(jì)50年代中期在西北黃土地區(qū)開(kāi)始試驗(yàn)，20世紀(jì)70年代初在黃土地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。4.2.2 作用原理1、土的側(cè)向擠密土(或灰土、二灰)樁擠壓成孔時(shí)，樁孔位置原有土體被強(qiáng)制側(cè)向擠壓，使樁周一定范圍內(nèi)的土層密實(shí)度提高，單個(gè)樁孔外側(cè)土擠密效果試驗(yàn)表明，孔壁附近土的干密度d接近或超過(guò)其最大干密度dmax，即壓實(shí)系數(shù)c1。徑向外延干密度逐漸減小到土的天然密度O，其擠密影響半徑通常為1.52.0d(d為樁孔直徑)。相鄰樁孔間擠密效果試驗(yàn)表明，在相鄰樁孔擠密區(qū)交界處擠密效果相互疊加，樁間土中心部位的密實(shí)度增大，且樁間土的密度變得均勻，樁距愈近，疊加效果愈顯著。設(shè)計(jì)樁孔間距時(shí)，應(yīng)以保證樁間土的平均壓實(shí)系數(shù)或平均干密度達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，滿(mǎn)足消除濕陷性或其它力學(xué)指標(biāo)要求。合理的相鄰樁孔中心距約為23倍樁孔直徑。土的天然含水量和干密度對(duì)擠密效果較大，當(dāng)含水量接近最優(yōu)含水量時(shí)，土呈塑性狀態(tài)，擠密效果最佳。當(dāng)含水量偏低，土呈堅(jiān)硬狀態(tài)時(shí)，有效擠密區(qū)變小。當(dāng)含水量過(guò)高時(shí)，由于擠壓引起超孔隙水壓力，土體難以擠密，且孔壁附近土的強(qiáng)度因受擾動(dòng)而降低，拔管時(shí)容易出現(xiàn)縮頸等情況。土的天然干密度愈大，則有效擠密范圍愈大；反之則有效擠密區(qū)較小，擠密效果較差。2、土樁擠密當(dāng)樁孔內(nèi)填入的土料與樁間土相同、土料夯實(shí)和樁間土擠密質(zhì)量一致時(shí)，土樁和樁間土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)也相近，這已為土樁擠密地基實(shí)測(cè)結(jié)果所證實(shí)。土樁擠密地基接觸壓力測(cè)試證明，在剛性基礎(chǔ)下同一部位處，土樁上的接觸應(yīng)力p與樁間土上的接觸應(yīng)力s相差不大(應(yīng)力分擔(dān)比p/s1)，基底接觸壓力的分布相似于土墊層情況(圖4-15)。因此，可以把土樁擠密地基看作是厚度較大的素土墊層。在國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)程中，關(guān)于土樁擠密地基的設(shè)計(jì)(容許承載力確定，處理范圍驗(yàn)算等)都規(guī)定遵照墊層的設(shè)計(jì)原理。3、灰土樁擠密灰土樁是用石灰和土按一定體積比例(28或37)拌和，并在樁孔內(nèi)夯實(shí)加密后形成的樁，這種材料在化學(xué)性能上具有氣硬性和水硬性，由于石灰內(nèi)帶正電荷鈣離子與帶負(fù)電荷粘土顆粒相互吸附，形成膠體凝聚，并隨灰土齡期增長(zhǎng)，土體固化作用提高，使灰土逐漸增加強(qiáng)度。在力學(xué)性能上，它可達(dá)到擠密地基效果，提高地基承載力，消除濕陷性，沉降均勻和沉降量減小。灰土的變形模量Eh可用下式計(jì)算： (4-6)式中: 為軸向應(yīng)力；qu為灰土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度；f為灰土的破壞應(yīng)變。在灰土樁擠密地基中，由于灰土樁的變形模量大于樁間土的變形量(灰土的變形模量為E0=40200MPa，相當(dāng)于夯實(shí)素土的110倍)，載荷試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明；只占?jí)喊迕娣e約20%的灰土樁承擔(dān)了總荷載的一半左右，而占?jí)喊迕娣e80%的樁間土僅承擔(dān)其余一半。由于總荷載的一半由灰土樁承擔(dān)，從而降低了基礎(chǔ)底面下一定深度內(nèi)土中的應(yīng)力，消除了持力層內(nèi)產(chǎn)生大量壓縮變形和濕陷變形的不利因素。此外，由于灰土樁對(duì)樁間土能起側(cè)向約束作用，限制土的側(cè)向移動(dòng)，樁間土只產(chǎn)生豎向壓密，使壓力與沉降始終呈線(xiàn)性關(guān)系。4.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算1、設(shè)計(jì)依據(jù)和基本要求(1)土樁和灰土樁擠密地基的設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)下列資料和條件：如果工程地質(zhì)勘察報(bào)告中對(duì)人工填土層的情況未作詳細(xì)描述，應(yīng)要求補(bǔ)查其分布范圍、厚度和物質(zhì)成分，給出主要的物理-力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和容許承載力等。建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型、用途和荷載，結(jié)合工程地質(zhì)條件明確地基處理的主要目的，如a)一般濕陷性黃土以消除其濕陷性為主：b)新近堆積黃土消除濕陷性，降低可壓縮性，提高承載力；c)素填土和雜填土以提高承載力為主。對(duì)a)和b)可采用土樁；對(duì)b)和c)可采用灰土樁。場(chǎng)地內(nèi)地下管線(xiàn)和結(jié)構(gòu)物位置、道路、水電源、土料來(lái)源、相鄰建筑物情況等資料。當(dāng)?shù)厥褂玫耐翗痘蚧彝翗妒┕C(jī)械型號(hào)和性能，工程總結(jié)和試驗(yàn)資料。(2)土樁和灰土樁和基本尺寸、布置和樁孔填料應(yīng)符合下述要求：樁孔直徑以3060cm為宜，根據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｓ玫某煽讬C(jī)械型號(hào)和規(guī)格確定。樁孔宜按等邊三角形布置，如圖4-17所示，可使樁周?chē)恋臄D密效果均勻。(3)樁孔的最少排數(shù):土樁不少于2排；灰土樁不少于3排。(4)地基處理范圍可參照?qǐng)D4-18確定。處理厚度(Z)自基礎(chǔ)底面算起至樁孔下端l/2樁尖長(zhǎng)度處；處理面范圍應(yīng)超出基礎(chǔ)邊緣(超出寬度以C表示)，其邊界自最外側(cè)一排樁的有效擠密區(qū)d/2算起。2、土樁擠密地基(1)樁孔間距為消除黃土的濕陷性，樁間土擠密后平均壓實(shí)系數(shù)(Dy)不得小于0.93。通過(guò)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)求得地基土的最大干容重dmax，擠密后樁間土的平均干容重d=0.93dmax。按等邊三角形排列樁孔時(shí)樁孔間距可用下式計(jì)算： (4-7)式中: l-樁孔中心間距(cm)d-要求樁間土擠密后達(dá)到的平均干容重(kN/m3)；do-土的原始干容重(kN/m3)；d-樁孔直徑(cm)。樁孔排距(等邊三角形的高)m=0.87l。設(shè) (4-8)則l=ad-“樁距系數(shù)”，可由表4-1查得。表4-1 樁距系數(shù)表 (引自陜西省標(biāo)準(zhǔn)DBJ24-2-85，1985)dod1.151.201.251.301.351.401.551.872.002.162.372.653.061.601.801.902.032.202.412.701.651.741.821.942.072.232.45注：?jiǎn)挝黄矫鎯?nèi)樁孔面積為0.906/a2；正方形布樁時(shí)表中a值乘以0.93，排距m=l；梅花形布樁時(shí)表中a乘以1.32，排距m=(1/2)l若場(chǎng)地土的均勻性較差，土的含水量低于14%或高于22%，宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)成孔擠密試驗(yàn)調(diào)整樁孔設(shè)計(jì)間距。試驗(yàn)方法：以計(jì)算的樁距為基數(shù)增加或減少20%作為試驗(yàn)的樁孔間距，成孔擠密后開(kāi)挖測(cè)定樁間土的干容重，以平均壓實(shí)系數(shù)Dy0.93確定設(shè)計(jì)的樁孔間距。平行試驗(yàn)不得少于2組。(2)處理范圍地基處理厚度(z)應(yīng)根據(jù)消除濕陷量要求、場(chǎng)地土的濕陷性類(lèi)別等條件確定：消除全部濕陷量對(duì)非自重濕陷性黃土地基，處理厚度應(yīng)為基礎(chǔ)下濕陷起始?jí)毫π∮诟郊訅毫εc上復(fù)土飽和自重壓力之和的所有土層或自基礎(chǔ)下到附加壓力等于土自重壓力25%處的深度內(nèi)所有土層厚度。 在自重濕陷性土層埋藏較深或自重濕陷量較小的地區(qū)，除甲類(lèi)和乙類(lèi)建筑物外，也可按所有樁管長(zhǎng)度確定處理厚度，不必處理基礎(chǔ)以下的全部濕陷性土層。消除部分濕陷量可按所用的樁管長(zhǎng)度(5.58.0m)確定處理厚度，但應(yīng)按濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范(TJ2578)中有關(guān)規(guī)定計(jì)算地基的剩余濕陷量，并且采取適當(dāng)?shù)姆浪胧┖徒Y(jié)構(gòu)措施。提高地基容許承載力處理厚度根據(jù)下臥層容許承載力通過(guò)驗(yàn)算確定，驗(yàn)算方法與土墊層和灰土樁擠密地基相同。處理面范圍應(yīng)超出基礎(chǔ)的底邊，超出寬度C可按表4-2確定。表4-2 處理在每邊超出基礎(chǔ)邊緣寬度(C)值簡(jiǎn)表(引自陜西省標(biāo)準(zhǔn)DBJ24-2-85，1985)非自重濕陷性黃土地基自重濕陷性黃土地基消除全部濕陷量消除部分濕陷量C0.5mC0.25BC0.75mC1.0mC0.5B注：B-基礎(chǔ)寬度；自重濕陷性土層埋藏較深、自重濕陷量較小或非濕陷性的場(chǎng)地均可按非自重濕陷性黃土地基確定C值；片筏基礎(chǔ)或甲、乙類(lèi)的需整片處理的地基，其處理范圍每邊超出基礎(chǔ)邊緣的寬度不宜小于1.5m；但是在部分消除自重濕陷性黃土的濕陷量時(shí)，則不宜小于濕陷性土層厚度的1/4。(3)容許承載力土樁擠密地基的容許承載力與天然地基的容許承載力之間有密切關(guān)系，根據(jù)同一條件下荷載試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析得知，前者約為后者的1.511.71倍，平均為1.6倍。一般可按天然地基容許承載力的1.4倍確定，但是不宜超過(guò)200kPa。重要的工程或缺少應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)應(yīng)盡量通過(guò)荷載試驗(yàn)確定容許承載力，必要時(shí)常需進(jìn)行容許壓力下的浸水荷載試驗(yàn)，以判定地基消除濕陷性的效果。當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度D1.5m時(shí)，土樁擠密地基的容許承載力可按濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范(TJ25-78)中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行修正，可取修正系數(shù)mD=1。3、灰土樁擠密地基(1)容許承載力灰土樁擠密地基的容許承載力可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)方法確定，也可根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出的經(jīng)驗(yàn)公式通過(guò)計(jì)算確定或根據(jù)陜西省標(biāo)準(zhǔn)灰土樁和土樁擠密地基設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)程(DBJ24-2-85)中列出的灰土樁地基容許承載力表(見(jiàn)表4-3)確定。按表4-3查得的容許承載力與不同場(chǎng)地上10個(gè)荷載試驗(yàn)實(shí)測(cè)值之比為0.630.95，平均比值為0.8，可見(jiàn)是偏于安全的?；彝翗稊D密濕陷性黃土地基時(shí)，其容許承載力按天然地基容許承載力2倍確定，但是不宜超過(guò)250kPa。當(dāng)基礎(chǔ)埋置深度D1.5m時(shí)，容許承載力的修正方法與土樁相同。(2)樁孔間距根據(jù)處理前后地基的容許承載力R和R1從表4-3中查出相應(yīng)的樁距系數(shù)乘以樁徑d求得。若樁間土擠密后的平均壓實(shí)系數(shù)小于0.90，則應(yīng)適當(dāng)縮小樁孔間距。表4-3 灰土樁擠密的人工填土地基容許承載力R1 (引自陜西省標(biāo)準(zhǔn)DBJ24-2-85，1985)RkPa樁 距 系 數(shù)3.02.82.62.42.22.01.86080100120140160150170140160180150170190140160180200150180200220170200220250采用灰土樁擠密濕陷性黃土?xí)r，樁孔間距應(yīng)按擠密后樁間土平均壓實(shí)系數(shù)不小于0.93確定，方法與土樁相同。(3)處理范圍以提高地基容許承載力為主要處理目的時(shí)，處理厚度應(yīng)使用下述公式進(jìn)行驗(yàn)算確定：pz+pczR (4-9)或 pz=0.25pcz (4-10)式中pz-處理層底面處的附加壓力(kPa)；pcz-處理層底面處土和灰土樁的自重壓力(kPa)；R-處理層底面下修正后的地基容許承載力(kPa)。一般可先按施工用的樁管長(zhǎng)度初步確定處理厚度，再按上式進(jìn)行驗(yàn)算調(diào)整。對(duì)不均勻沉降較敏感、沉降要求較嚴(yán)格的建筑物應(yīng)盡量使灰土樁穿過(guò)基礎(chǔ)下全部人工填土層或濕陷性土層。處理面范圍應(yīng)超出基礎(chǔ)的底邊，超出寬度C應(yīng)符合下列要求：濕陷性黃土?xí)r按表4-2確定；人工填土?xí)r，條形或矩形基礎(chǔ)應(yīng)使C0.5m，片筏基礎(chǔ)應(yīng)使C75cm。這樣確定C值一般可保證地基在荷載作用下浸水時(shí)仍具有足夠的穩(wěn)定性，且邊界處土中法向應(yīng)力pz4060kPa(濕陷性黃土)或pz8090kPa(人工填土)，一般不超過(guò)未處理的地基土強(qiáng)度。4.2.4 施工工藝1、成孔擠密土或灰土樁的施工，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)條件選用沉管(振動(dòng)或錘擊)、沖擊或爆擴(kuò)等方法進(jìn)行成孔，使土向孔的周?chē)鷶D密。(1)沉管法成孔使用振動(dòng)或錘擊打樁機(jī)，將帶有特制樁尖的鋼制樁管(圖4-19)打入土層中至設(shè)計(jì)深度，然后慢慢拔出樁管即成樁孔。其孔壁光滑規(guī)整，擠密效果和施工技術(shù)都比較容易控制和掌握，因此，沉管是最常用的成孔方法。但是，沉管法成孔的最大深度受到樁架高度的限制，一般不超過(guò)78m。選用的打樁機(jī)技術(shù)性能應(yīng)與樁管直徑、長(zhǎng)度、重量以及地基土特性等相適應(yīng)。錘重不宜小于樁管重量的2倍。(2)沖擊法成孔沖擊法成孔是使用定型或簡(jiǎn)易沖擊機(jī)，將錘頭提升一定高度后自由落下，反復(fù)沖擊使土層成孔。成孔深度不受機(jī)架高度的限制，可達(dá)20m以上，孔徑500600mm。本法特別適用于處理自重濕陷性厚度較大的土層。(3)爆擴(kuò)法成孔爆擴(kuò)法成孔不需打樁機(jī)械，工藝簡(jiǎn)便，適用于缺少施工機(jī)械的新建工程場(chǎng)地。藥眼法將直徑1530mm鋼釬打入土中，拔出鋼釬后在土中就形成小孔眼(藥眼)，往藥眼內(nèi)直接裝填炸藥和12個(gè)電雷管，引爆后即成樁孔?？追ㄟm用于含水量超過(guò)22%的土層。藥管法用洛陽(yáng)鏟或扁頭鋼鏟在土中挖成直徑6080mm和深度與樁孔設(shè)計(jì)值相同的孔洞，然后往孔洞內(nèi)放入直徑1530mm的炸藥管和12個(gè)電雷管，引爆后即成樁孔。此法適用于含水量較大的土層。2、樁孔回填夯實(shí)回填夯實(shí)施工前，應(yīng)進(jìn)行回填試驗(yàn)，以確定每次合理的填料數(shù)量和夯擊數(shù)。根據(jù)回填夯實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定檢測(cè)方法應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)，如輕便觸探的“檢定錘擊數(shù)”。樁孔填料夯實(shí)機(jī)目前有兩種：一種是偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)，夯錘重100150kg，夯錘鋼管一般長(zhǎng)68m，管徑6080mm，鋼管與夯錘焊成整體，鋼管夾在一雙同步反向偏心輪中間，由偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)半輪瓦片夾帶上升和半輪轉(zhuǎn)空自由落錘的作用，往返循環(huán)，夯實(shí)填料。此機(jī)可用拖拉機(jī)或翻斗車(chē)改裝，因此移動(dòng)輕便，夯擊速度快，可上、下自動(dòng)夯實(shí)，但必須嚴(yán)格控制每次填料量，較難保證夯實(shí)質(zhì)量。另一種是采用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升式夯實(shí)機(jī)。錘重可達(dá)450kg，落距為13m。夯擊能量大，一次可填入較多的土料，夯實(shí)效果較好，但需人工操作?；靥顦犊子玫暮诲N，宜采用倒置拋物線(xiàn)型錐體或類(lèi)錐形，錘重不宜小于100kg。夯錘最大直徑應(yīng)比樁孔直徑小100160mm，使夯錘自由落下時(shí)將填料夯實(shí)。填料時(shí)每一锨料夯擊一次或二次，夯擊2530次/min，長(zhǎng)為6m的樁孔在1520min內(nèi)夯擊完成。3、施工要求(1)施工前應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行成孔、夯填工藝和擠密效果試驗(yàn)，以確定分層填料厚度、夯擊次數(shù)和夯實(shí)后干密度等要求。(2)成孔施工時(shí)，地基土宜接近最優(yōu)含水量，當(dāng)含水量低于12%時(shí)，宜用水增濕至最優(yōu)含水量。(3)樁孔中心點(diǎn)的偏差不應(yīng)超過(guò)樁距設(shè)計(jì)值的5%，且不大于50mm。(4)對(duì)沉管法其樁孔直徑誤差為50mm和深度誤差為-100mm；對(duì)沖擊法或爆擴(kuò)法，樁孔直徑的誤差不得超過(guò)設(shè)計(jì)值的+100或-50mm，樁孔深度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)深度的300mm。(5)向孔內(nèi)填料前，孔底必須夯實(shí)，夯擊次數(shù)一般不少于8次，然后用素土或灰土在最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實(shí)，每次回填厚度為300400mm。其壓實(shí)系數(shù)應(yīng)符合：用素土?xí)r不應(yīng)小于0.95；用灰土?xí)r不應(yīng)小于0.97?；靥钔亮系馁|(zhì)量應(yīng)符合：素土，土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%，也不得含有凍土和膨脹土；當(dāng)含有碎石時(shí)，其粒徑不得大于50mm?；彝?，土料宜用粘性土及塑性指數(shù)等于4的粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過(guò)篩，其顆粒不得大于15mm?；彝烈擞眯迈r的消石灰，其顆粒不得大于5mm。(6)成孔和回填夯實(shí)的施工順序，應(yīng)先外排后里排，同排內(nèi)應(yīng)間隔12孔進(jìn)行，以免因振動(dòng)擠壓造成相鄰孔縮孔或坍孔。對(duì)大型工程可采取分段施工。4、質(zhì)量檢驗(yàn)施工結(jié)束后，對(duì)土或灰土擠密樁加固處理地基的質(zhì)量，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。對(duì)一般工程，主要檢查樁和樁間土的干密度、承載力和施工記錄；對(duì)重要或大型工程，除應(yīng)檢測(cè)上述內(nèi)容外，尚應(yīng)進(jìn)行載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試。也可在地基處理的全部深度內(nèi)取土樣測(cè)定樁間土的壓縮性和濕陷性。土或灰土擠密樁復(fù)合地基進(jìn)行載荷試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)樁的數(shù)量不應(yīng)少于3根，當(dāng)滿(mǎn)足其極差不超過(guò)平均值的30%時(shí)，可取其平均值作為土或灰土擠密樁復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。抽樣檢驗(yàn)的數(shù)量不應(yīng)少于樁孔總數(shù)的2%，不合格處應(yīng)采取加樁或其它補(bǔ)救措施。擠密樁的允許偏差的檢驗(yàn)方法，應(yīng)符合表4-4的規(guī)定。表4-4 擠密樁的允許偏差和檢驗(yàn)方法 項(xiàng) 次項(xiàng) 目允許偏差/(mm)檢 驗(yàn) 方 法1成孔中心位移50用經(jīng)緯儀或拉線(xiàn)和尺量檢查2成孔垂直度1.5H/100用測(cè)斜儀或吊線(xiàn)和尺量檢查3樁徑沉管法-20尺 量 檢 查爆擴(kuò)法+50沖擊法+100-504深度沉管法100爆擴(kuò)法300沖擊法300注：H為擠密樁長(zhǎng)度。4.2.5 工程實(shí)例【例4.3】甘肅省建工局木材廠(chǎng)單身宿舍工程土樁擠密地基1. 工程概況木材廠(chǎng)單身宿舍兼辦公樓的5層磚混結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)42.9m，寬12.3m，建筑面積2750m2。地基采用土樁擠密法處理。表4-5 樁間土擠密效果檢驗(yàn)(引自甘肅省建研所，1982)土層深度(m)含 水 量(%)干容重(kN/m2)壓實(shí)系數(shù)(Dy)10871520911510815509325142162097平 均112156094注：最大土干容重dmax=16.7kN/m3；土的含水量偏低，不利于成孔和擠密。2.地基條件表4-6 樁孔填料夯實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)表(引自甘肅省建研所，1982)取樣深度(m)干容重(kN/m2)壓實(shí)系數(shù)(Dy)150148089175154092200151090225158095250142085平均151090建筑場(chǎng)地內(nèi)濕陷性黃土層厚度達(dá)78m，分級(jí)濕陷量30cm，屬級(jí)自重濕陷性。土的含水量w=8.714.2%，天然干容重d=12.613.2kN/m2，屬高中壓縮性。場(chǎng)地內(nèi)人類(lèi)活動(dòng)區(qū)的面積約占處理總面積的60%，土層內(nèi)有防空洞、淤土坑、洞穴和雜填土坑等，土質(zhì)均勻性很差。3.土樁設(shè)計(jì)為滿(mǎn)足消除地基濕陷性要求，設(shè)計(jì)的樁孔直徑d=40cm，樁心間距l(xiāng)=2.22，d=88.80cm，成孔擠密后樁間土干容重提高為15.516.1kN/m2，相應(yīng)達(dá)到的壓實(shí)系數(shù)為0.9250.943。樁孔內(nèi)填料為接近最優(yōu)含水量(1517%)的黃土類(lèi)土，夯實(shí)后的壓實(shí)系數(shù)要求不小于0.93。填料夯實(shí)按每?jī)社P擊5次進(jìn)行。處理面范圍每邊超出基礎(chǔ)邊