3 石灰搅拌桩和桩间土的复合地基效应
生石灰加固软弱地基后，石灰搅拌和未加固部分地基土形成复合地基，复合地基的强度包含搅拌桩桩体的强度和桩周土粘聚力增长后的强度，石灰搅拌桩和四周地基相比具有更高的抗剪强度。和生石灰搅拌桩邻接的桩周土，由于拌合时产生的高温暖凝聚反响形成厚度达数厘米的高度硬壳，此层硬层的存在影响了石灰搅拌桩的吸水和排水，尤其是后期排水，但在施工期内此层硬壳尚未形成，排水功效是可以施展的。从对一些工程的天然土和单桩复合地基荷载实验中，创造石灰搅拌桩复合地基的加荷后稳固时间较天然土基为短，也就证实了石灰搅拌桩的排水固结功效。
石灰搅拌桩和桩间土的复合地基抗剪强度可用下式盘算摘要：
τˊ= （1-dˊs）Cˊ dˊsτp （1）
式中摘要：τˊ ——复合地基抗剪强度，KPa；
τˊP ——石灰搅拌桩的抗剪强度，KPa；
dˊs ——消化和凝硬反响结束后石灰搅拌桩加固率（面积比）
dˊs =（1.5-1.8）ds （2）
ds ——石灰搅拌桩置换率（面积比）
ds = πd2/4l2 （3）
d ——石灰搅拌桩直径，d=50cm；
l ——石灰搅拌桩间中心距，cm；
Cˊ ——石灰搅拌桩加固后地基土的粘聚力，KPa；
Cˊ=Co＋dΔP， （4）
式中摘要：Co ——原地基土的粘聚力，KPa；
d ——经石灰搅拌桩处理后的强度增长系数，d= 0.1-0.4；
ΔP ——有效压缩荷载，它是固硬朗验曲线中和加固后孔隙比e’对应的压缩荷载P’和固结屈服应力Pc之差。
石灰搅拌加固后的地基，桩体强度高于桩间土。因此，在工程结构荷载和车辆荷载功效下，土体被压缩，承载力重要靠桩体承担。由于土相对于桩有向下滑动的趋向，桩面对桩周土产生一向上的摩擦阻力，故靠近桩周土的压力值为向下的施工荷载值和向上的摩擦力两部分之和。因此，靠近桩边的土遭遇的压力最小，桩间地基土应力降低，而石灰搅拌桩桩体产生应力集中现象，根据基础底面桩和桩间土上埋没的土压力盒测定成果，得出桩体和桩间土的荷载应力分担比n＝P/S=3-15（为石灰搅拌承担的应力，为桩间土承担的应力）。在用石灰搅拌桩加固公路软基时，一般采用n=3～5较合适。
石灰搅拌桩加固公路软基的容许沉降量S用下式盘算摘要：
S=ΔH-ΔS （5）
式中摘要：ΔH ——加固前的地基土最终沉降量，cm；
ΔS ——石灰搅拌桩在垂直方向产生的固结沉降，cm；
ΔS=HC*Δe/（1 e0） （6）
式中摘要：HC ——石灰搅拌桩的加固深度；
Δe ——孔隙比的降低值；
Δe=e0-eˊ =GS*ΔH/100 （7）
式中摘要：e0 ——原地基的初始孔隙比；
e ——地基加固后孔隙比；
Δw ——由式（s）求出的含水量降低值；
GS ——土颗粒比重。
据材料介绍某一路堤地基用深层搅拌石灰桩处理软土地基，该地基由高敏锐度的粉质软粘土构成，厚度6-12m，抗剪强度10KPa，含水量60％，经室内实验表明，用制备的石灰加固试样测试其抗剪强度，在10d后增长到50KPa，三个月后测试强度增长到100KPa，在实验路堤4m高的下面，石灰搅拌桩的设计间距为1.0-1.2m，桩长10m.经现场测试的沉降曲线表明，用石灰搅拌桩加固的地基沉降减少了大约60％，其沉降量为20-25m，设计盘算值和实测值吻合较好。
4 生石灰剂量对石灰搅拌桩强度的影响
图2表现不同的生石灰剂量对各种土的单轴抗压强度的影响。在同一生石灰含量的条件下，不同的土类具有明显不同的抗压强度，根据室内实验表明摘要：（1）当生石灰含量在6％- 18％的领域内变更时，石灰搅拌桩仍保持本来土壤的特征；（2）不同土性的石灰粉渗入量各有最佳渗人量区间，大于或小于这一区间的渗入量，都得不到经济的加固效果。
生石灰的膨胀力和生石灰的含量成正比，但膨胀应力的大小，则和生石灰有效氧化钙含量、束缚力的大小和方向、熟化的快慢有关，如采用有效氧化钙含量为85％-89％的生石灰，让其在近似完整束缚的条件下熟化，测得其轴向膨胀应力最高可达11.6MPa，随着四周束缚的放松，轴向膨胀应力急剧减少，膨胀力所做的功已转化为四周土的变形位能而趋于平衡。总之，对于一般的地基（非凡是软土），当生石灰用量超过必定界限时，其束缚力绝对不可能禁止石灰搅拌桩的膨胀，宏大的膨胀力必将在相当领域内流传，这就是石灰搅拌桩直径增大的原因。
5 石灰搅拌桩的强度取决于软粘土的含水量
石灰搅拌桩的强度能否形成和强度高低，和软粘土的含水量有关。生石灰转变为熟石灰以及持续水化，都要吸收和蒸发软粘土中的水份。因此，必需要有足够的水供石灰水化，否则无法形成强度。另一方面水又不能过多，以使处于饱和状态的软粘土能够因脱水而转变成三相状态，软土中的空气才干为碳酸化反响供给足够的二氧化碳，从而形成使灰土反响生成有必定强度的胶结物质条件，形成较高的强度。由于石灰搅拌桩中的水分在强度形成中得到耗费，灰土含水量就会大幅度减少，甚至由流动状态转变为硬塑乃至坚硬状态，从而大大进步石灰土的强度。图3为石灰土抗剪强度软土含水量、时间的变更情况，纵轴表现石灰土的抗剪强度，横轴表现软粘土含水量。从图3可以看出摘要：
6 石灰搅拌桩合适的土质条件
石灰搅拌桩是靠石灰和土之间产生一系列物理化学反响而形成强度的，不同的土质会产生不同的加固效果，其合适的加固土粒径领域如图4所示，图中暗影部分为合适的石灰搅拌桩利用领域，可用于公路工程的软粘土中的挡土结构，开挖护坡、桥涵通道结构地基等。
粘土颗粒粒径小，表面积大，疏散性大，稳固性差，轻易和石灰产生反响，并且粘土较小的渗透系数常可使石灰搅拌桩含水量降低，所以石灰搅拌桩合适处理软粘土地基。在软粘土矿物成份中，高岭土、伊利土和蒙脱土为三种重要的粘土矿物成分，而从结构、能量和成份三个方面又可以阐明蒙脱土最轻易和石灰产生反响，例如对于淤泥质粘土土样用X射线衍射矿物分析，稳固性好的矿物石英含量在40％以上，高岭土和伊利土含量为40％，把其中一段大气干燥的淤泥粘土石灰搅拌桩钻取试样放入水中，约一个多小时就完整崩解为泥浆，崩解速度和一般粘土十分接近，阐明了这类粘土恰恰缺乏蒙脱土类粘土矿物，石灰较难和土产生化学反响，不能大批生成碳酸钙等胶结物质，致使石灰搅拌桩强度较低，也揭示了石灰搅拌桩合适于蒙脱土类矿物含量高的粘土地基。
7 结语
通过火析，可见石灰搅拌桩处理软粘士和淤泥质粘土地基的效果是明显的，用石灰搅拌桩处理后的地基，渗透性增大，石灰搅拌桩有助于排水固结，经处理后复合地基降低了软土含水量，增大了粘聚力，复合地基的强度得到了进步，可以取得较好的经济效益，合实用于高级级公路的挡土结构、桥涵、通道的软土地基中。
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