擠密樁法之：石灰樁法設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)（4）樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)（5）墊層（6）布樁范圍的確定（7）承載力計(jì)算1、石灰樁的設(shè)計(jì)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(jī)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(guò)篩，粒徑一般為50mm以下，含粉量不得超過(guò)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(duì)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(guò)大。當(dāng)摻石膏和水泥時(shí)，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(jì)

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(lái)計(jì)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(chǎng)試驗(yàn)確定選用值；

λ為樁間土強(qiáng)度發(fā)揮程度。

Psf為樁間土極限承載力，由試驗(yàn)確定選用值。

（1）地基處理對(duì)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(jì)(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(lèi)似，對(duì)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(qiáng)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(qiáng)度的提高減弱，樁間土強(qiáng)度降低。在式（1）的應(yīng)用中應(yīng)該考慮這一點(diǎn)。地基處理（3）樁位布置和樁間距設(shè)計(jì)(2)（4）樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)

樁的長(zhǎng)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(gè)壓縮小的墊層，則樁長(zhǎng)可較小，一般可取2～4m。洛陽(yáng)鏟成孔時(shí)不宜超過(guò)6m；機(jī)械成孔外投料時(shí)，樁長(zhǎng)不宜超過(guò)8m；螺旋鉆成孔及管內(nèi)投料時(shí)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(zhǎng)的樁。如果為了解決深層滑動(dòng)問(wèn)題，也需要較長(zhǎng)的樁，保證樁身穿過(guò)滑動(dòng)面。（3）根據(jù)加固區(qū)下臥層承載力要求和建筑物沉降來(lái)確定。（4）取決于施工機(jī)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(guò)試驗(yàn)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(shí)，可在樁頂以上設(shè)200～300mm厚的砂石墊層。因?yàn)槭覙秾倏蓧嚎s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?，封口材料?wù)必夯實(shí)。（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(shí)，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(guò)160kPa，當(dāng)土質(zhì)較好且采取保證樁身強(qiáng)度的措施時(shí)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后可適當(dāng)提高。

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

3）初步設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)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(shí)法；（2）沉管法成孔投料提管壓實(shí)法；（3）挖孔填料夯實(shí)法；（4）長(zhǎng)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(shí)法

是采用沉管打樁機(jī)在地基中沉管成孔，然后提管-填料-壓實(shí)-再提管-再填料-再壓實(shí)，重復(fù)直至成樁，再填土封口壓實(shí)。封口土體高度不宜小于0.5m?？卓诜馔粮叨葢?yīng)高于地面，防止地面水浸泡樁頂。施工過(guò)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(shí)法

是采用沉管打樁機(jī)在地基中沉管成孔后，先向管內(nèi)填料-再拔管-壓實(shí)，再填料-拔管-壓實(shí)，重復(fù)直至成樁，再填土封口壓實(shí)。施工過(guò)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(shí)法

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

地基處理（4）長(zhǎng)螺旋鉆施工法

是采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)將鉆桿鉆至設(shè)計(jì)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(guò)程中鉆桿螺片將樁填料壓實(shí)，最后封口壓實(shí)。