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邢永强1，2　温宏亮2（天津大学，天津 300072；河南省地质科学研究所，郑州 400053）《洛阳大学学报》文章编号：1007-113X-(2004)-02-0077-04摘要 石灰桩作为一种技术可靠、经济、快速的软弱地基加固方法已得到了广泛应用。本文介绍了河南省地质科学研究近两年来利用石灰桩处理软弱地基的成功经验。文章阐述了石灰桩的加固机理、使用条件和成桩应注意的问题，说明了加固后复合地基的加固效果。关键词 软弱地基 石灰桩 复合地基 地基加固1 前言在地质条件差的软弱地基上修建建筑物会遇到地基强度和抗变形能力不能满足设计要求的问题，因而，需要采取措施进行地基处理。其目的是提高软弱地基的强度，保证地基的稳定及降低土的压缩性以减少基础的沉降和不均匀沉降。迄今，人们已发展了许多种地基处理的方法，其中，石灰桩作为一种地基处理技术，具有可靠、快速加固的特点，因而得到了广泛应用，并取得了良好的经济效益。这一方法是在软弱地基中用人工或机械成孔，填入作为固化剂的生石灰及粉煤灰，夯实成柱体，即为石灰桩。利用生石灰的吸水、膨胀、放热作用和土与石灰的离子交换反应、凝硬反应等，改善桩周土的物理力学性质，石灰桩和周围被改良的土体一起组成复合地基以达到地基加固的目的。2 石灰桩加固机理1 桩周土的加固1 膨胀挤密石灰桩在成孔后，灌入生石灰后因吸水膨胀，对桩间土产生强大挤压，这种挤压对地下水位以下软粘土的挤密起主导作用。2 脱水固结生石灰消化反应要吸收周围土的水分，同时，反应中放出的大量热量提高了地基土的温度，使土产生一定的脱水，从而使土中含水量降低，孔隙比减小，土体被挤密。地下水位以上受桩影响范围内的土孔隙水几乎全部被生石灰吸收。3 胶凝作用生石灰吸水生成的Ca（OH）2中有一部分与土中CO2发生碳酸化反应，使桩周土硬结，另一部分与粉煤灰中的 SiO2，Al2O3，Fe2O3发生火山灰反应，生成高强度水化硅酸钙［CaO·SiO2·（n+1）H2O］、水化铝酸钙［CaO·Al2O3·（n+1）H2O］、水化铁酸钙［CaO·Fe2O3·（n+1）H2O］等水化物。水化物对土颗粒产生胶结作用，使土聚集体增大，从本质上改变了土的结构，提高了土的强度，并且土体的强度随龄期增长而增加。2 桩体强度增强、压缩性降低生石灰吸水膨胀，在周围土的约束下，桩体本身亦被挤密。另外，生石灰与粉煤灰拌和夯实成桩后，生石灰通过吸水膨胀、放热及综合反应等作用与含有较高SiO2，Al2O3，Fe2O3的粉煤灰产生火山灰反应，生成具有高强度、水硬性及水稳性的水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化铁酸钙。因而，桩体强度增强，压缩性降低，同时还解决了石灰桩在地下水位以下的硬化问题。3 石灰桩复合地基承载力和沉降计算方法加固后的复合地基必须满足建筑物对承载力和沉降的要求，具体计算公式如下：1 复合地基承载力复合地基承载力标准值可按下式计算：环境·生态·水文·岩土：理论探讨与应用实践式中：fck为复合地基承载力标准值；n为石灰桩与桩周土的应力分担比，根据实测，n取值范围为3～5；m′为石灰桩膨胀后的面积置换率，m′=（5～8）m，m为置换率设计值； 为加固后桩间土承载力标准值， =ηfsk；fsk为原状土承载力标准值；η为地基土承载力增长系数，按实测分析η=2。2 软弱下卧层承载力验算地基压缩层范围内软弱下卧层的承载力按下式验算：σz+σcz≤fz（2）式中：σz为软弱下卧层顶面处的附加应力；σcz为自重应力；fz为下卧层的容许承载力。基底处的附加压力P0往下传递时，可假定按某一角度θ向外扩散，并均匀分布在扩散后的面积上。压力扩散角θ应根据处理后的土层情况而定。3 地基沉降计算石灰桩复合地基在建筑物荷载作用下的沉降，包括复合土层的压缩变形和下卧层的压缩变形，故总沉降量S由下式计算：S=S1+S2（3）式中：S1为复合地基加固区的压缩量；S2为下卧土层的压缩量。沉降量S1的计算采用天然地基的计算方法（分层总和法），地基变形模量则采用反映石灰桩和桩周土共同作用的复合地基压缩模量Esp。Esp=［1+m′（n-1）］E′s式中：E′s为加固后桩间土压缩模量。4 工程实录1 场区地质概况场区位于黄河一级阶地，工程地质条件较为复杂，不利工程地质因素较多。其中1层为杂填土，2—1层为淤泥及淤泥质土，2—2 层为粉质粘土夹粉土，均属高压缩性土，是石灰桩重点加固层。其下为粉土质粘土，属中压缩性土，分布较稳定，埋深3～5m，是石灰桩较理想的桩端持力层。水文地质条件较为简单，除杂填土中含浅层水外，其余各层土为弱含水或相对隔水层，水质有利于石灰桩加固。2 石灰桩加固地基石灰桩加固机理已被公认，但紧邻黄河一级阶地，地下水位埋深仅5～9m，水下石灰桩会不会膏化？通过我们实践体会到，在施工中只要用小水泵排干孔内积水，使桩体密实，水下石灰桩是不会膏化的。由于石灰桩加固层均为高压缩土，且淤泥类土分布广泛，土的不排水抗剪强度Cu=12-20kPa，按Cu＜30kPa 应布设维护桩的经验，5 栋楼需增加维护桩1 440 根，增加造价230 400元。通过现场地质分析，在淤泥类土上部普遍覆盖有1～3m较密实的杂填土，地面平整，不存在淤泥类高压缩土侧向挤出的临空面，且桩底平面下无软弱层。因此，未设维护桩，大大节省了地基处理造价。根据地质条件，桩长一般00m左右，比较适合人工洛阳铲成孔，桩径30m。桩距大多为7m×7m，置换率18～20。淤泥类土分布区，采用长短桩配合，分两个序次施工，多为梅花形排列，置换率25～37。经复合地基载荷试验、桩土动力触探、静力触探原位检测，加固后的复合地基承载力大于设计值170kPa，压缩模量大于5MPa，满足了设计要求。3 石灰桩的质量控制与成桩工艺在石灰桩复合地基加固实践中，要控制好桩体选材、桩材配比和成桩工艺3个关键环节。1 桩体选材构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰。生石灰的活性CaO含量应大于85%，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰为SiO2，Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40%。2 材料配比在孔底有余水残浆时，桩端5m生石灰与粉煤灰比（灰比）为1：1，其他桩体为1：2（均为体积比）。桩端增加灰比解决了桩身密实度和施工安全，但留下了人为的软弱桩段，因此，在桩端5m掺入5%～7%的水泥，亦可消除人为膏化段。3 成桩工艺（1）成孔顺序应由外围向中心推进，以减少和隔离周边水流。为避免塌孔，应间隔成孔。（2）桩孔要圆滑垂直，上下一致，深度以设计桩长和取土观察进入桩端持力层的双控原则。（3）灌孔前孔内应水干浆净（余水残浆应小于20cm），灌孔时速度要快，配比要准，拌和要匀，夯击要实。这是确保成桩质量的要诀。（4）每次虚投厚度应小于40cm，以2～3个强劳力着力夯击5～8击，以夯击声沉闷停夯。5 复合地基检测与加固效果评述复合地基检测布点原则是：①不同地质单元；②面上合理控制；③地质条件较差地段；④施工质量欠佳处；⑤建筑物应力集中，结构体复杂处。根据上述原则，布置5组复合桩静载荷试验和68组（136点）桩体，1/2处桩间土进行N10动力触探和静力触探原位检测。静载荷试验按复合地基承载力2倍加荷（k=2），以沉降比s/b=015确定承载力。标载承载力fck=176～205kPa，标载沉降量s=46～28mm，满足设计和规范要求。桩土的动静触探检测，检测深度大于桩长，一般在5m左右。桩体承载力fpk=186～278kPa，压缩模量Eps=10～8MPa；1/2桩间土承载力fsk=82～108kPa，压缩模量Ess=5～0MPa，较原土仍有较大提高（表1）。复合地基承载力fck：176～205kPa，压缩模量Ecs=4～2MPa，与静载荷试验结果十分接近。两种检测手段同步进行，龄期28d左右。其桩身强度仅为后期强度的50%～60%，还有较大的安全储备。表1 加固前后1/2桩间土强度提高率6 结语在实际工程中应用石灰桩加固软弱地基的实践表明，在进行石灰桩设计时，应根据具体情况如场区地质条件和荷载情况的不同，调整配合化、置换率、桩长等，以满足建筑物对复合地基的承载力和沉降要求，防止不均匀沉降的产生。通过石灰桩加固，其土性和强度均有较大改善，变形量有较大减小。石灰桩具有造价低、施工速度快，便于就地取材等优点，是一种值得推广的适用于各种软弱地基的加固方法。参考文献龚晓南复合地基杭州：浙江大学出版社，刘鹏水泥土桩设计探讨洛阳大学学报，1999，14（4）：66～史佩栋，陈环石灰加固软基技术现状与展望岩土工程师，1994，（2）：12～王伟堂石灰桩加固大面积厂房软土地基地基处理，1995，（1）：82～Stabilizing Soft Foundation with Quicklime PilesXing Yong-qiang1，2　Weng Hong-liang2（Tianjin University，Tianjin 300072；Geo-sciences institute of Henan Province，Zhengzhou 400053）Abstract：As a reliable technique with a low cost and a high speed of construction，stabili-zing soft foundations by quicklime piles has been widely In this paper，the successful experiences in studying and applying quicklime piles obtained by Geo-sciences institute of Henan Province are The stabilization mechanism of the quicklime pile is analyzed，use condition，the problem to make a pile and the stabilizing effect are Key words：soft foundation；quicklime pile；composite foundation；stabilizing foundation

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阿富汗作家，胡塞尼《追风筝的人》（相信你听过）还有《灿烂千阳》（我喜欢的作家）罗马尼亚作家诺曼 马内啊《黑信封》和《流氓的归来》国内的读者或许没有几个人认识这个叫做诺曼·马内阿的罗马尼亚文学家，不过有了《流氓的归来》，你就可以认真的了解这个东欧的文学家了，实际上《流氓的归来》是诺曼·马内阿的一部自传。当我们看到东欧的文学作品时，总会起流亡这个词，而诺曼·马内阿也不例外，他也是一个流亡者，但他最终还是又回到了罗马尼亚，这也是他的幸运吧！诺曼·马内阿也是纳粹集中营中的幸存者，这一点与匈牙利的凯尔泰斯·伊姆莱有相同的经历，只是两人的风格却完全不一样。国内第一次译介诺曼·马内阿的作品，美中不足的是，翻译的作品是从英文翻译的，而不是从诺曼·马内阿的母语罗马尼亚翻译的。除了《流氓的归来》之外，国内还出版了他的长篇小说《黑信封》和评论集《论小丑——独裁者与艺术家》。村上村树的《海边的卡夫卡》2002《大教堂》，[美国]雷蒙德·卡佛著晚来总比没有来的好，虽然卡佛的作品在年底才来到，但是他还是来了，这一年如此好的外国文学作品总不至于是零。卡佛的笔下，我们看到的不只是卡佛时代美国的最底层人民的生活，或许还能够看到我们自己的影子，即使我们是生活在远离美国的中国。当然，卡佛的笔下，更多的是充满着温情充满着爱。2008年的冬天，因为有了《大教堂》，所以我们不再感觉寒冷。《万有引力之虹》，[美国]托马斯·品钦著2008年9月出版。该来的总是会来，神秘的品钦终于又一次出现在了我们的面前，而更加神秘的《万有引力之虹》也终于完整的来了。一部小说，内容涉及到现代物理学、火箭工程学、热力学、高等数学、性心理学、变态心理学、……这究竟是一部小说还是一部百科全书？你可以把他看成是一部百科全书，但他更加是一部小说，是一部实实在在的小说。二十世纪的文学界，上半叶因为有了《尤利西斯》而整个文坛随之被轰动，而下半叶里的《万有引力之虹》则具有相同的效应。《尤利西斯》在中国的出版比在西方出版晚了七十年，这也多亏了一个叫李景端的人，是他让《尤利西斯》走进了中国读者的视野，当然还有萧乾和文洁若二老的精心翻译；《万有引力之虹》则晚来了35年，这一次还是多亏了那个叫李景端的人，当然也少不了张、黄二人的辛苦耕耘。喜欢外国文学作品的朋友们，拥有了《万有引力之虹》之后，2009年都不用再读其它的作品了，有了这本书已足够。

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