土擠密樁

土擠密樁(簡稱士樁)是通過成孔過程中橫向擠壓作用，樁孔內的土被擠向周圍，使樁間土得以擠密，然後將備好的灰土或素土(黏性土)分層填人樁孔內，並分層搗實至設計標高。用灰土分層夯實的樁體，稱為灰土擠密樁；用素土分層夯實的樁體，稱為土擠密樁。二者分別與擠密的樁間土組成複合地基，共同承受基礎上部荷載。

基本介紹

• 中文名：土擠密樁
• 外文名：Soil compaction pile
• 樁體：素土分層
• 作用：承受基礎上部荷載
• 特點：施工藝多樣、施工速度快

特點

土樁法具有原位處理，深層擠密，就地取材施工藝多樣、施工速度快和造價低廉的特點，多用於處理厚度較大的濕陷性黃土或填土地基，具有顯著的技術經濟效益。

發展背景

土擠密樁法由蘇聯阿別列夫教授於1934年發明，仍是俄羅斯和東歐國家深層處理濕陷性黃土地基的一種主要方法。我國自20世紀50年代中期開始，在西北黃土地區多次進行土樁擠密地基的試驗研究和套用。20世紀60年代中期，西安地區為解決雜填土地基的深層處理問題，在土樁擠密法的基礎上試驗成功了灰士樁擠密法，並自20世紀70年代初起逐步推廣套用。甘肅、陝西、山西、河南等黃土地區都先後開展了土樁或灰土樁擠密法的試驗研究和推廣套用，獲得了豐富的科研資料和實踐經驗。

適用範圍

灰土擠密扯法和土擠密樁法適用於處理地下水位以上的粉土、黏性土、素填土、雜填土和混陷性黃土等地基,可處理地基的厚度宜為3~15m。當以消除地基土的濕陷性為主要目的時，可選用土擠密樁；當以提高地基士的承載力或增強其水穩性為主要目的時，宜選用灰土擠密樁；當地基土的含水量大於24%、飽和度大於65%時，應通過試驗確定其適用性。對重要工程或在缺乏經驗地區，施工前應按設計要求，在有代表性的地段進行現場試驗。

加固機理

1)擠密作用

灰士擠密樁和土擠密樁的擠密作用與砂樁類似。當樁的含水量接近最優含水量時，土呈塑性狀態，擠密效果最佳;當含水量偏低，土呈堅硬狀態時，有效擠密區變小；當含水量過高時，由於擠密引起超孔隙水壓力，土體難以擠密,且孔壁附近土的強變因受擾動而降低，拔管時容易出現縮頸等情況。土的天然乾密度越大，有效擠密範圍越大，反之亦然。

2)灰土性質作用

灰土樁是用石灰和土按一定體積比例(2:8或3:7)拌和，並在樁孔內夯實加密後形成的樁，這種材料在化學性能上具有氣硬性和水硬性，由於石灰內帶正電荷鈣離子與帶負電荷黏土顆粒相互吸附，形成膠體凝聚，並隨灰土齡期增長，土體固化作用提高，使灰土逐漸增加強度。它可達到擠密地基效果，提高地基承載力，消除濕陷性，沉降均勻和沉降量減小。

3)樁體作用

在灰土樁擠密地基中，由於灰土樁的變形模量遠大於樁間土的變形量。故灰土樁在複合地基中承擔了很大比例的荷載。載荷試驗表明：只占壓板面積約20%的灰土樁承擔了總荷載的一半左右，而占壓板面積80%的樁間土僅承擔了其餘一半。由於總荷載的一半由灰土桃承擔，從而降低了基礎底面下一定深度內土中的應力，消除了持力層內產生大量壓縮變形和濕陷變形的不利因素。此外，由於灰土樁對樁間土能起側向約束作用，限制土的側向移動，樁間土只進行豎向壓密，使壓力與沉降始終呈線形關係。