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13.2 设计

13.2.1 石灰桩的主要固化剂为生石灰,掺合料宜优先选用粉煤灰、火山灰、炉渣等工业废料。生石灰与掺合料的配合比宜根据地质情况确定,生石灰与掺合料的体积比可选用 1:1 或 1:2,对于淤泥、淤泥质土等软土可适当增加生石灰用量,桩顶附近生石灰用量不宜过大。当掺石膏和水泥时,掺加量为生石灰用量的 3%~10%。

13.2.2 当地基需要排水通道时,可在桩顶以上设 200~300mm 厚的砂石垫层。

13.2.3 石灰桩宜留 500mm 以上的孔口高度,并用含水量适当的黏性土封口,封口材料必须夯实,封口标高应略高于原地面。石灰桩桩顶施工标高应高出设计桩顶标高 100mm 以上。

13.2.4 石灰桩成孔直径应根据设计要求及所选用的成孔方法确定,常用 300~400mm,可按等边三角形或矩形布桩,桩中心距可取 2~3 倍成孔直径。石灰桩可仅布置在基础底面下,当基底土的承载力特征值小于 70kPa 时,宜在基础以外布置 1~2 排围护桩。

13.2.5 洛阳铲成孔桩长不宜超过 6m;机械成孔管外投料时,桩长不宜超过 8m;螺旋钻成孔及管内投料时可适当加长。

13.2.6 石灰桩桩端宜选在承载力较高的土层中。在深厚的软弱地基中采用“悬浮桩”时,应减少上部结构重心与基础形心的偏心,必要时宜加强上部结构及基础的刚度。

13.2.7 地基处理的深度应根据岩土工程勘察资料及上部结构设计要求确定。应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 验算下卧层承载力及地基的变形。

13.2.8 石灰桩复合地基承载力特征值不宜超过 160kPa,当土质较好并采取保证桩身强度的措施,经过试验后可以适当提高。

13.2.9 石灰桩复合地基承载力特征值应通过单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计时,也可按公式(7.2.8-1)估算,公式中 fpk 为石灰桩桩身抗压强度比例界限值,由单桩竖向载荷试验测定,初步设计时可取 350~500kPa,土质软弱时取低值(kPa);fsk 为桩间土承载力特征值,取天然地基承载力特征值的 1.05~1.20 倍,土质软弱或置换率大时取高值(kPa);m 为面积置换率,桩面积按 1.1~1.2 倍成孔直径计算,土质软弱时宜取高值。

13.2.10 处理后地基变形应按现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 有关规定进行计算。变形经验系数 ψs 可按地区沉降观测资料及经验确定。石灰桩复合土层的压缩模量宜通过桩身及桩间土压缩试验确定,初步设计时可按下式估算:

Esp=α[1+m(n-1)]Es  (13.2.10)

式中 Esp——复合土层的压缩模量(MPa);

    α——系数,可取 1.1~1.3,成孔对桩周土挤密效应好或置换率大时取高值;

    n——桩土应力比,可取 3~4,长桩取大值;

    Es——天然土的压缩模量(MPa)。