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【例题9】石灰桩对软弱土的加固机理可分为物理加固和化学加固两个作用，下列属于物理加固作用的是( )。
a、吸水作用;
b、膨胀挤密作用;
c、桩身置换作用;
d、离子交换作用;
e、凝胶作用;
f、反应热作用;
答案：a、b、c
石灰桩加固机理分述如下：
(1)成孔挤密。其挤密作用与土的性质有关。在杂填土中，由于其粗颗粒较多，故挤密效果较好;黏性土中，渗透系数小的，挤密效果较差。
(2)吸水作用。实践证明，1kg纯氧化钙消化成为熟石灰可吸水0.32kg。对石灰桩桩体，在一般压力下吸水量约为65%～70%。根据石灰桩吸水总量等于桩间土降低的水总量，可得出软土含水量的降低值。
(3)膨胀挤密。生石灰具有吸水膨胀作用，在压力50～100kpa时，膨胀量为20%～30%。膨胀的结果使桩周土挤密。
(4)发热脱水。1kg氧化钙在水化时可产生280卡热量，桩身温度可达200-300°c。使土产生一定的气化脱水，从而导致土中含水量下降、孔隙比减小、土颗粒靠拢挤密，在所加固区的地下水位也有一定的下降，并促使某些化学反应形成，如水化硅酸钙的形成。
(5)离子交换。软土中钠离子与石灰中的钙离子发生置换，改善了桩间土的性质，并在石灰桩表层形成一个强度很高的硬层。
以上这些作用，使桩间土的强度提高、对饱和粉土和粉细砂还改善了其抗液化性能。
(6)置换作用。软土为强度较高的石灰桩所代替，从而增加了复合地基承载力，其复合地基承载力的大小，取决于桩身强度与置换率大小。
(7)减载作用。石灰桩的搀和料为轻质的粉煤灰或炉渣，生石灰的重度约为10kn/m3，石灰桩身饱和后的重度为13kn/m3，因此，当采用洛阳铲或螺旋钻成孔，将桩位处原土取出，换成石灰桩体，并在土中形成大量密集分布的桩体，相当于以轻质的石灰桩置换土，复合土层的自重减轻，置换率越大，则减载作用越明显。由此可减少桩底下卧层软弱土层的附加应力，对减少软土变形有一定作用。
一般认为，在软土中石灰桩的置换作用和吸水膨胀作用是主要的，而在杂填土中置换和挤密起着同样的作用。
【例题10】对软土采用石灰桩处理后，石灰桩外表层会形成一层强度很高的硬壳层，这主要是由( )起的作用。
a、吸水膨胀;
b、离子交换;
c、反应热;
d、碳酸反应;
答案：b
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