1、應(yīng)用范圍

　　小直徑石灰樁是指直徑小于等于80mm的生石灰壓注樁，與大直徑（D＞80mm）的樁相比，施工簡單，生石灰固化反應(yīng)徹底，容易早期測定復(fù)合地基載力，由于施工機(jī)械（工具）簡單，操作不受場地限制，對環(huán)境無污染，無噪音干擾，成本低廉，深受業(yè)主喜愛。但在施工期間，要求施工人員應(yīng)具有較高的敬業(yè)精神，嚴(yán)格操作，認(rèn)真搗實(shí)。

　　石灰樁加固地基最適合于高含水量粘性大、素填土、雜填土、淤泥質(zhì)土層，其含水量一般在40%-95%，無側(cè)限壓縮強(qiáng)度在10kPa以上，在新鄉(xiāng)地區(qū)基工程中，一般軟弱地基的承載力在60-90kPa時，多層磚混結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用較經(jīng)濟(jì)。

　　2、加固原理

　　小直徑石灰樁用D=40-80mm鋼管成孔、間距100-300mm，把以生石灰為主的材料壓注入孔，形成柱狀，使生石灰吸取地基土中的孔隙水，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成有較高強(qiáng)度的樁。由于周圍地基的孔隙被吸收，含水量下降，加速地基土的固結(jié)，同時，樁本身吸水膨脹，擠實(shí)了四周的土。而化學(xué)反應(yīng)釋放熱量引起水分蒸發(fā)，也使地基中水分減少，這樣地基就得到了加固。

　　2.1降低含水量

　　樁中的生石灰經(jīng)過下述的反應(yīng)過程，以化合水的形式吸收樁周圍地基中的孔隙水：

　　CaO+H₂O=Ca（OH）₂

　　上式中生石灰反應(yīng)成熟石灰時的需水量為石灰量的32.15%。反應(yīng)后體積約增1倍，加上原生石灰間孔隙及反應(yīng)后的熟石灰間的孔隙均可充填水。又由于反應(yīng)產(chǎn)生大量熱量，引起水分蒸發(fā)，降低了含水量，促進(jìn)了樁周圍地基土固結(jié)，從而在結(jié)構(gòu)物建造后使地基沉降大大減小。

　　2.2增加粘聚力

　　在生石灰樁剛施工完后，地基土由于被擾動，地基強(qiáng)度暫時降低，其降低程度與地基土的靈敏度成正比。然后隨著生石灰樁效果的發(fā)揮，土的擾動影響被抵消，地基強(qiáng)度逐漸上升，約二周就呈大體穩(wěn)定之勢，地基強(qiáng)度的提高，主要是地基土被加速固結(jié)后，粘聚力有了較大提高。

　　3、設(shè)計(jì)方法

　�。�1）根據(jù)提供的地質(zhì)勘察報(bào)告和建筑物結(jié)構(gòu)形式確定地基持力層是否采用石灰樁，持力層的土層為雜填土、粉質(zhì)粘土、素填土或淤泥質(zhì)土?xí)r，并且承載力≤80kPa，厚度大于1m，經(jīng)分析挖除軟弱土層不經(jīng)濟(jì)或不可能時，可采取生石灰樁處理地基。

　�。�2）確定石灰樁的長度、直徑、間距、平面布置方式。

　　樁徑和間距一般關(guān)系為L=（3-5）D，布置形式可為梅花式、矩形或三角分布，樁長度一般0.5-1.5m，然后驗(yàn)算是否滿足薄弱層和基礎(chǔ)寬度要求。

　�。�3）確定樁土復(fù)合地基承載力，其中一般處理后F≥120kPa，當(dāng)F＞150kPa一般取150kPa。

　�。�4）審核檢驗(yàn)：施工結(jié)束后，檢驗(yàn)復(fù)合地基承載力。

　　4、施工方法

　　成孔工具為洛陽鏟或端部尖形的鋼管；填充生石灰的搗實(shí)工具，用空心套管，輔助以鋼筋棍搗實(shí)。填充速度不宜過快、過猛。由于施工中無噪音、無污染，成本低廉，可晝夜施工，不受環(huán)境場地限制。

　　樁的材料：因純熟石灰為粉末狀，無多大強(qiáng)度，實(shí)際施工中，樁孔內(nèi)可摻入其它材料，如砂土，一般填充料的比例為：小生石灰塊75%-80%，生石灰粉25%-20%。（有時內(nèi)摻少量粉煤灰或干砂土、白云土、約占4%左右和0.5%的石膏），在施工振搗中一般會滲入1%-3%左右原狀土。這些材料共同作用可形成密實(shí)的生石灰樁。

　　5、實(shí)例

　　5.1工程概況

　　石羊住宅樓，磚混結(jié)構(gòu)，六層。

　　5.2地基條件

　　第一單元土層厚2.9-4.7m，承載力fk=70kPa，雜填土、粉質(zhì)粘土、局部以粉土為主的素填土；第二單元厚2.1-4.0m，fk=130kPa，粘土層，以下無軟弱土層。

　　5.3樁設(shè)計(jì)

　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況下地基強(qiáng)度經(jīng)處理后可提高到原地基的1.5-2.3倍來考慮，對我市解放初期的雜填土，經(jīng)處理后承載力提到120-140kPa。按處理后地基承載力達(dá)到fk=120kPa，確定混凝土帶基為1.8m寬，樁加因?qū)挾?.5m，樁距200mm，每平方米樁總數(shù)25根，梅花形布置，用直徑D=48mm的鋼管成孔。室內(nèi)外差0.65m，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮，基礎(chǔ)埋深-1.9m，樁長0.6m，混凝土墊層厚0.1m，下臥層驗(yàn)算滿足要求。

　　5.4施工期

　　按上述方法施工，三天全部完成。

　　5.5效果評價(jià)

　　生石灰樁施工完后，一定要作判斷，一般可做標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)，或環(huán)刀取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，對有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員也可憑經(jīng)驗(yàn)判斷。該工程施工完后，環(huán)刀取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，結(jié)果fk＞125kPa，基礎(chǔ)寬度按fk=125kPa修正后，澆注混凝土墊層，打混凝土帶基。一般情況下石灰樁施工完后一周內(nèi)強(qiáng)度可達(dá)到最終強(qiáng)度的80%左右，隨著時間的增加4年左右趨于穩(wěn)定，經(jīng)多年實(shí)踐，該方法用于永久性建筑物是絕對牢固可靠的。該處理方法比碎石樁、噴粉樁節(jié)約造價(jià)20%-80%，深受業(yè)主青睞。