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灰土挤密桩地基处理与ZFZ工法.pdf

平朔安家龄露天煤矿是一个年产1500方吨的特大型露天煤矿，该矿位宇山西省朔州市， 整个矿区坐落于广阔的黄土高坡上。 ：机修车间包括卡车与工程机械保养间（简称卡保间），综合维修间和洗车间三部分。机修 车间场地坐落于I级非自重湿陷性场地，其中卡保间1～4轴为非湿陷性场地，其余地段为非 自重湿陷场地，湿陷土层厚度1.70~4.10m，总湿陷量5.70~18.66cm。洗车间位于高填方 区，填土厚度约为4.75m，为Ⅱ级自重湿陷场地，自重湿陷量为9.5cm，总湿陷量为10.60cm 综合车间位于非填方地段上QB/T 4560-2013 六片运动帽 ，场地为I级非自重湿陷性场地，最大湿陷量为14.60cm，加之填 土1.50m厚，基底下湿陷性土层厚度约为4.00m。 “ · 根据此种地质条件，应选择既能消除土层的陷性，又能提高地基土的承载力的地基处理 方法。最初设计选择3：7灰土垫层法进行地基处理，由以上的地质条件可知该车间处于高回 填区，且黄土层较厚，则需要大面积开挖，开挖深度需3.5m，预计总造价350万元。灰土挤密 是消除或减少厚度较大黄士层湿陷性的一种简便而有效的方法，特别是消除大厚度黄土地 基的自重湿陷性，由于它是"以土治土”，因此经济技术效果较好。通过验证采用灰土挤密桩 法，最终造价只有75万元。 ，灰土挤密桩是通过成孔过程中的横向挤压作用，桩孔内的土被挤向周围，使桩间土得以挤 密，然后将备好的灰土分层填入桩孔内，并分层捣实至设计标高。 灰土挤密桩与钢筋混凝土刚性桩不同，后者的单桩承载力是桩周摩擦力与桩尖反力之和 个基础下的地基承载力是各个单桩承载力之和，一般不考虑桩间土对荷载的分担作用。用 灰土桩挤密后的地基，不但桩孔部分夯填灰土要承受上部荷载，挤密后的桩间土也将分担很大 一部分荷载，即夯填后的灰土桩身与桩间挤密土共同组成了复合地基，一般称为灰土挤密地 基，它的受力性能与刚性桩是截然不同的，挤密后的地基类似于垫层一样工作，上部荷载通过 它往下传递时应力要扩散，而且，比天然地基扩散得更快。在加固深度以下，附加压力将大大

灰土挤密桩地基处理与ZFZ工法109减少，因此他不像刚性桩那样，在桩尖处往往需要有一坚实的持力层。2.ZFZ施工工艺目前，国内的灰土挤密桩大都利用沉管（振动、锤击）、冲击或爆扩等方法进行成孔，使土向孔的周围挤密。在安家龄露天煤矿的机修车间的地基处理中，采用了一种新型的灰土挤密桩施工工艺，即ZFZ灰土挤密桩法。ZFZ工法施工中所需设备是长螺旋钻机。ZFZ的工作原理是正转钻进成孔，反转填料压实成桩，它的压实过程是靠钻机的自重压实灰料，通过压实的灰料把钻具顶起。整个施工的流程如图1。平整场地新鲜石灰块淋化成粉放线布点加土揽拌成3：7灰土桩机就位钻进填料反转压实达到设计标高停机邮1ZFZ工作流程由于在该地区的石灰均为石灰块，需经过淋化成粉过程，其粒径不大于5mm，采用活性高的新鲜灰料。ZFZ施工方法与传统的沉管施工方法相比，有诸多优点。(1)无需控制填料速度在沉管施工方法中，桩孔内的回填夯实是保证施工质量的关键。目前在夯实机功能普遍偏低的情况下严格掌握人工填料的速度是十分重要的，施工时应通过事前试验确定出填料速度与夯实次数的关系，并在施工中严格管理，以使填料的压实系数达到设计要求的数值。：“而ZFZ方法根据设计要求土层需达到的压实系数而选择相应的钻具配重，它是靠孔下已被压实的灰土自动顶起钻具，若孔中的灰土压实达不到设计要求时，则钻具不能被顶起。所以ZFZ工法对填料的压实系数达到设计要求提供了可靠的保证。(2)桩身的性状由于传统的灰土挤密桩采用的是分层夯实的方法，因此其桩身形状是不规则的，如常见的冰糖葫芦形状。而ZF乙工法是边填料边压实，所以其桩身为规则的圆柱形。(3)无需清孔，不会缩颈ZFZ工艺成孔后无需清孔，直接由填入的灰料压实，因为不存在拔管过程，所以桩身不会出现缩颈现象，而在传统的方法中必须清孔干净，并且缩颈现象容易出现。

3.影的工程质量的重要因案

辽宁岩土工程技术·地基处理与复合地

1钱鸿缙等，混陷性黄土地基，北京中国建筑工业出版社，1990