文档介绍：夯实水泥土桩
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。
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。
设计
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 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。
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:
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:
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:
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。
二、桩材制备
(一),使用前应作强度及稳定性试验。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。
一般工程可采用水泥:混合料=1:6(体积比)试配。