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挤密灰土桩加固湿陷性黄土地基的机理主要两个方面，一是成孔时对桩间土的挤密作用，二是灰土桩对上部荷载的分担作用与对桩间土的约束作用。
桩间土挤密作用
灰土桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提升。相邻桩孔间挤密效果试验表明，在相邻桩孔挤密区交界处挤密效果相互叠加，桩间土中心部位的密实度增大，且桩间土的密度变得均匀，桩距愈近，叠加效果愈显著。
灰土桩硬化机理
灰土桩是用石灰和土按一定体积比例拌合，并在桩孔内夯实加密后形成的桩，这种材料在化学性能上具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷的粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提升，使灰土逐渐增加强度。在力学性能上，它可达到挤密地基效果，提升地基承载力，去除湿陷性，沉降均匀，沉降差减小。
荷载分担及约束作用
在灰土桩挤密地基中，由于灰上桩的变形模量远大于桩间土的变型模量，载荷试验结果表明，只占压板面积20%灰上桩承担了总载荷的一半左右，而占表面面80%的桩间土仅承担其余一半。由于总载荷的一半由灰土桩承担，从而降低了基础底面下一定深度内土中的应力，去除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。此外，由于灰土桩对桩间土能起侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线性关系。
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