淺談灰土樁復合地基

陳佳

【摘要】灰土擠密樁復合地基是軟土地基處理技術的一種，在濕陷性黃土地基處理中應用廣泛。介紹了灰土樁復合地基的概念、原理。簡要回顧灰土樁復合地基的發展歷程，指出其與其他地基處理的優勢，并對灰土樁復合地基的未來發展提出幾點建議。

【關鍵詞】灰土擠密樁；復合地基；濕陷性黃土

前言

我國黃土分布廣、厚度大、底層全。濕陷性黃土在西北、華北和東北地區廣泛分布，包括青海、甘肅、寧夏、西藏的部分地區。濕陷性黃土地基具有濕陷變形量大、變形速率快、變形不均勻等特征，因此容易造成建筑物的開裂、傾斜甚至破壞。隨著我國對西部地區開發力度的加強，濕限性黃土地區工程建設速度近年來有了很大提高。灰土擠密樁法在這些地區的應用無疑可獲得顯著的技術經濟效益。

灰土擠密樁是指利用打入鋼套管或振動沉管或炸藥爆擴成孔后以素土和石灰按照一定的配合比制成灰土，經特殊的夯實機具予以擠密夯實成樁。灰土擠密樁與樁間土一起組成人工復合地基，從而提高地基承載力，增強其水穩性，減少沉降量。

擠密法最早是由前蘇聯阿別列夫教授于1934年首創至今已有80余年歷史。我國在50年代中期曾在蘭州等地使用過，但受當時設備限制未能推廣。60年代中期，西安地區為解決人工填土深層處理問題，在土樁擠密法的基礎上試驗成功了具有中國特色的灰土擠密樁法。在70年代初對濕陷性黃土地基和雜填土地基開展了較為系統的研究并逐漸推廣開來。緊接著華北和東北地區先后開展試驗研究和推廣應用，獲得了豐厚的科研資料和實踐經驗。陜西省在1985年率先編制了《灰土樁和土樁擠密地基施工設計及驗收規程》（DBJ24-2-85），在省內頒布試行。2002年灰土擠密樁法被列入國家行業標準《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）。近年來，國內眾多學者對灰土擠密樁的研究主要集中在灰土的性狀、樁周擠密區應力分析和樁土應力比上。

二、灰土擠密樁復合地基的工程特性介紹

2.1 灰土強度的影響因素

現今灰土的設計參數的選取仍然依賴于經驗。灰土強度主要取決于灰土干密度、灰土比、含水率、含灰率等。干密度的大小往往和灰土強度大小成正比。灰土比一般選取1：9、2：8、3：7的比例來配取。不同比例的灰土比的最佳含水率不同，需由試驗確定。

2.2 灰土樁在擠密地基中的作用

2.2.1 分擔荷載，降低土中應力。灰土樁具有一定的膠凝強度，其變形模量超過樁間土的10倍左右，樁體承擔著近一半荷載。基地下一定深度范圍內，灰土樁具有分擔荷載和明顯降低土中應力作用，使持力層內地基土的壓縮變形和濕陷變形量顯著降低或消失。

2.2.2 樁對土的側向約束作用。灰土樁體具有一定的抗彎和抗剪強度，對樁間土有側向約束作用，能夠阻止土的側向位移并使其強度增大，因而樁的側限作用很明顯的。

2.2.3提高地基的承載力和變形量。在樁頂段，樁分擔荷載的作用很明顯，1.5d深度以下樁身應力逐層降低，而土中應力相應增加，直到6d深度以下，樁土應力基本均勻，但這是土中應力已向外圍擴散而逐漸減小。下層灰土樁分擔荷載的作用雖然不明顯，但它仍具有提高地基承載力和變形模量的顯著效果。大量時間經驗證明，灰土樁擠密地基的承載力為天然地基的1.5-2.5倍。

三、與其他幾種地基處理方法比較，灰土擠密法的特征：

3.1灰土樁擠密法是橫向擠密，但可同樣達到所要求加密處理后的最大干密度的指標；

3.2與土墊層相比，避免了開挖回填，因而節約了開挖和回填土方的工作量及時間。比換填法縮短工期約一半；

3.3由于不受開挖和回填的限制，一般處理深度可達12-15m；

3.4由于填入樁孔的材料是就地取材，因而常比其他處理濕陷性黃土和人工填土的造價低，尤其利用粉煤灰可變廢為寶，取得良好的社會效益和經濟效益。

四、對灰土擠密樁復合地基發展的幾點建議

1、各種單一的復合地基技術都有自己的針對性或優勢。多種地基處理技術的復合產生的效果優于單一技術，地基處理復合技術將是地基處理技術未來發展的方向。

2、當今地基處理技術還遠遠跟不上工程應用的需求。各地的應用仍然根據經驗進行設計和施工，缺乏理論依據。另外灰土擠密樁復合地基的理論還有待完善，比如樁周負摩擦力的計算與分布規律、含灰量對灰土樁工程性能的影響等。

3、建議對檢測技術和設備進行創新以提供更準確的數據推動地基處理技術的發展。

參考文獻：

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[2]陳向勇，范青娟 灰土擠密樁處理濕性黃土地基實踐[J]陜西建筑2003，29（8）：57-58.

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