灰土基礎

由石灰、土和水按比例配合，經分層夯實而成的基礎。

簡史 灰土作為建築材料，在中國有悠久歷史。南北朝公元6世紀時，南京西善橋的南朝大墓封門前地面即是灰土夯成的。北京明代故宮大量應用灰土基礎，三大殿的台基下部即用灰土夯成。清雍正十一年（1733年）頒布的《工部工程做法則例》中，對灰土的用料配合比和施工方法都作了詳細的規定。從北京400多年前的城牆基礎收集到的灰土，抗壓強度達5.8兆帕以上，容重達2300公斤/米3。1971年，從1677年在北京建造的古墓后牆上取下的灰土塊，經烘乾后抗壓強度達10兆帕，其形變模量達3880～5280兆帕。灰土材料還可用於一些水工構築物。陝西三原縣清龍橋的護堤即是用灰土建造的。北京故宮後門外的護城河石護岸後面，有一道用灰土造的襯裡，頂面厚1米，底面厚1.7米，表面堅硬似花崗岩。它不但能抵抗後面的土壓力，同時也能起到防止滲漏的作用。1949年以後，中國在大規模的基本建設中，廣泛採用灰土作為建築物和構築物的基礎。80年代，採用灰土作為基礎的房屋已高達6～7層。此外，在地基處理工程中，灰土不僅作為一般基礎的墊層材料，也有用作擠密樁，加固地基的土壤，稱灰土樁。用灰土做游泳池四壁的襯裡能防止池水滲漏。

灰土的化學反應 石灰是氧化鈣（生石灰）和氫氧化鈣（消石灰）的統稱。不論生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二鋁以及三氧化二鐵等物質結合，即可生成膠結體的硅酸鈣、鋁酸鈣以及鐵酸鈣，將土壤膠結起來，使灰土有較高的強度和抗水性。灰土逐漸硬化，增加了土壤顆粒間的附著強度。

灰土的物理力學性能 土壤和石灰是組成灰土的兩種基本成分。粘性土壤顆粒細、活性大，因此強度比砂性土壤高。一般情況下，以粘性土配製的灰土強度比砂性土配製的強度高1～2倍。在北京，房渣土作為灰土的土料也是可用的，但必須過篩。用它配製的灰土強度並不比其他土壤配製的低，有時反而較高，因房渣土中含有較多的活性礦物質。灰土強度在一定範圍內隨含灰量的增加而增加。但超過限度后，灰土的強度反而會降低。這是因為消石灰在鈣化過程中會析水，增加了消石灰的塑性。最佳石灰和土的體積比為3∶7，俗稱三七灰土。灰土用的石灰最好選用磨細生石灰粉，或塊灰澆以適量的水，經放置24小時成粉狀的消石灰。密實度高的灰土強度高，水穩定性也好。密實度可用干容重控制。28天齡期的灰土抗壓強度約可達到0.5～0.7兆帕，200～300年齡期的灰土抗壓強度可高達8～10兆帕。不論是用亞粘土或粘土製作的三七灰土，在室內養護7天後浸水48小時的形變模量為10～15兆帕，養護28天浸水48小時的形變模量為32～40兆帕。

灰土基礎的施工 石灰和土必須過篩。土的粒徑不得大於15毫米；灰粒不得大於5毫米。須拌合均勻，並控制最佳含水量作為灰土的含水標準。灰土下入基槽前，應先將基槽底部夯打一遍，然後將拌好的灰土按指定的地點倒入槽內，但不得將灰土順槽幫流入槽內。用人工夯築灰土時，第一層鋪虛土25厘米，第二層為22厘米，以後各層為21厘米，夯實后均為15厘米。採用蛙式夯須鋪虛土20～25厘米。夯實是保證灰土基礎質量的關鍵。施工工具過去沿用木夯與鐵硪。夯打時要求夯窩、硪花各自相互搭接。夯的遍數以使灰土的干容重達到規範所規定的數值為準。夯打完畢后及時加以覆蓋，防止日晒雨淋。