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利用生石灰的膨胀性处理软土、湿陷性黄土或填土地基时可消除地基的湿陷性和提高承载力。近年来在我国西北和华北等地区危险房屋地基的纠偏加固工程及高速公路的黄土路基加固中得到较普遍的应用,并且产生了良好的经济效益。本文基于生石灰体积膨胀系数η与约束力p之间的数学关系的基础上,结合弹塑理论、土体的C-M屈服准则,并且考虑由土的附加应力引起地基压缩,进一步对生石灰桩膨胀过程中桩周土体的应力状态和变形过程(挤密效果)进行公式推导。推导出生石灰挤密桩处理地基时桩体积膨胀率与地基约束力之间的耦合关系公式,得到了生石灰挤密桩膨胀后桩体积膨胀率、地基约束力、桩周土体位移及地基土塑性半径的数值解。从该公式中得出桩孔压力取决于生石灰的膨胀性能、埋深及土质参数,而与桩孔半径无关;桩孔塑性半径及水平位移均与桩孔半径成正比。这为灰土桩布设时桩间距的取值提供了又一个计算方法。其次,在公式推导的基础上进行工程模拟计算,分析被挤密土体的弹性模量E、泊松比μ、埋置深度及钻孔颈缩对生石灰桩膨胀力、桩周土体位移和塑性半径的影响。计算结果表明随着土体深度的增大,膨胀力迅速增大,膨胀率、塑性半径、桩周土体位移都减小。随着弹性模量增大,生石灰桩膨胀产生的膨胀力迅速增大,膨胀率逐渐减小,塑性半径逐渐增大,桩周土体位移逐渐减小。随着泊松比增大,生石灰桩膨胀产生的膨胀力、膨胀率、塑性半径、桩周土体位移基本保持不变。同时也说明生石灰桩处理地基时深度不宜过大,当处理深度较深时(文中大于14m),其效果非常有限(孔边位移很小),这较以往的经验判断更为准确可靠,更适合工程参考应用。综上所述,本文在研究生石灰挤密桩加固地基机理的基础上,为生石灰挤密桩在处理地基的设计计算提供了可靠的计算方法和技术支撑,从而丰富和完善了灰土挤密桩复合地基的理论和技术。