夯实水泥土桩法、桩锤冲桩法处理地基

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1、第九篇夯实水泥土桩法、桩锤冲桩法处理地基第一章夯实水泥土桩法处理地基第一章夯实水泥土桩法处理地基第一节夯实水泥土桩法形成复合地基一、基础与桩之间不设置褥垫层如图!"#"#所示，土层!为较软弱土层，土层"为坚硬土层，土层"的压缩模量!远远大于土层!的压缩模量!。图!"#"#$中基础直接作用于桩和桩间土"!上，桩穿透土层!，桩端落在土层"上。由于桩端落在坚硬土层中，复合地基沉降主要由桩的压缩变形控制。通常桩的压缩模量远大于桩间土，其压缩变形很小。相应桩间土的变形很小，桩间土的承载能力很难发挥，荷载基本由桩承担。图!"#"#基础直接作

2、用于桩上—’&%—第九篇夯实水泥土桩法、桩锤冲桩法处理地基为了发挥桩间土的承载能力，也可人为缩短桩长，使桩端落在土层!中，形成悬浮桩，如图!"#"#$所示。此时，桩的沉降加大，桩间土的变形有所增加，其承载力有所发挥，但即使如此，桩间土的承载能力也不能充分发挥，其受力特性与桩基础相类似。参照《建筑桩基技术规范》，摩擦桩的桩间土承载能力发挥系数为%&##’%&()，显然，桩间土强度的发挥程度很低。因此，基础直接作用在桩和桩间土上，无论桩端是否落在好土层上，桩间土的承载能力都不能充分发挥。更重要的是，在图!"#"#$中，桩端落于土层!

3、，端阻效应大大削弱，导致复合地基的承载力显著降低，这尤为不合理。二、基础与桩和桩间土之间设置一定厚度的褥垫层如图!"#"*所示，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度散体粒状材料组成的褥垫层，则受力情况与图!"#"#所示的情况就有很大的不同。图!"#"*基础与桩顶之间设置褥垫层在荷载作用下，由于桩的模量远大于土的模量，桩间土表面变形大于桩顶变形，桩向褥垫层刺入，伴随这一变化过程，粒状散体材料不断调整补充到桩间土表面上，基础通过褥垫层始终与桩间土保持接触，桩间土始终参与工作，桩间土承载能力可得以发挥。可见，基础下是否设置褥垫层，对复合地

4、基受力影响很大。基础下不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，在给定荷载作用下，桩承受较多荷载，随时间增加，桩发生一定的沉降，一部分荷载逐渐向土体转移，桩承担的荷载随时间的增加而有所减少，土承担的荷载随时间的增加而有所增加。桩间土承载力发挥依赖于桩的沉降，如果桩端落在坚硬土层上，桩的沉降很小，桩上荷载向土上转移数量很小，桩间土承载能力难以发挥，不能成为复合地基。—+%(—第一章夯实水泥土桩法处理地基基础下设置褥垫层，桩间土承载力的发挥就不单纯依赖于桩的沉降，即使桩端落在好土层上，也能保证荷载通过褥垫作用到桩间土上，使桩土共同

5、承担荷载。第二节夯实水泥土桩特点夯实水泥土桩是用人工或机械成孔，选用相对单一的土质材料，与水泥按一定配比，在孔外充分拌和均匀制成水泥土，分层向孔内回填并强力夯实，制成均匀的水泥土桩。水泥土桩桩体强度一般由两部分组成。其一为水泥的胶结强度；其二为土体的密实强度，它是由土体的密度增加而引起的。搅拌水泥土桩由于其桩体密度较天然地基密度增加甚微，所以水泥土桩的强度增量主要取决于水泥的胶结作用。一、拌合均匀程度高夯实水泥土桩是将水泥和土料在孔外充分拌合，拌合的均匀程度远远高于现场搅拌的水泥土。所以夯实水泥土的现场强度和相同水泥掺量的室内强

6、度，在夯实密度相同的条件下是相等的。二、桩体强度增量大由于成桩是将孔外拌合均匀的水泥土混合料回填孔内并强力夯实，桩体强度与天然土强度相比，有一个很大的增量。这一增量既有水泥有胶结强度，又有水泥土密度增加产生的密实强度。基于以上的主要差异，相同水泥掺量下，夯实水泥土桩的桩体强度为搅拌水泥土桩的!"#$倍。三、水泥土最大干密度和最优含水量以粉土为例，不同掺入比!"（!"为掺入的水泥质量与干土质量之比）的水泥土最大干密度!%&’和最优含水量"#$%见表()#)#。夯实水泥土桩的最大干密度接近或等于土料的最大干密度，最优含水量略大于土料

7、的最优含水量。—+$*—第九篇夯实水泥土桩法、桩锤冲桩法处理地基表!"#"#不同掺量比下水泥土的最大干密度及最优含水量!$%&"#$%土料!"备注（’()$*）（+）#,-#./0#1#,2#./0#1采用土样击粉土#,1#./0#1实仪#,/#./0#2天然土#./0#2第三节夯实水泥土桩桩体强度分析一、桩体强度与水泥掺量的关系不同土质材料、不同水泥掺入比!"和不同龄期桩体强度如图!"#"*所示。由图!"#"*可知，水泥掺入比!"越大，则桩体强度越高。对粉土和粉质粘土，不同掺入比的试验曲线比较靠近，而对砂土水泥掺入比对桩体强度

8、的影响是显著的，!"3#,-比!"3#,/的0/天强度高了近#倍。这是因为砂土夯实引起的密实强度分量很小，主要是水泥的胶结作用。而粉土、粉质粘土夯实引起的密实强度起重要作用，水泥掺量的影响不显著。二、不同养护条件下的水泥土桩桩体强度不同土质材料（砂土和粉土）、不