软土地基处理深层水泥土搅拌桩施工工艺概述.ppt

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1、深层搅拌法深层搅拌法概述加固机理桩身材料及物理力学性质复合地基设计计算施工要点第一节概述深层搅拌法利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体，在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结形成加固体，从而提高地基的强度和增大变形模量。加固体和天然地基形成复合地基，共同承担建筑物的荷载。第一节概述从施工工艺上可分为湿法和干法两种湿法常称为浆喷搅拌法，将一定配比的水泥浆注人土中搅拌成桩，国内于1977年由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院研制，1978年生产出第一台深层搅拌机，并于1980年在上海宝山

2、钢铁总厂软基加固中获得成功。该工艺利用水泥浆作固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在加固深度内就地将软土和水泥浆充分拌和，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土的一种地基处理方法。第一节概述干法常称为粉喷搅拌法该工艺利用压缩空气通过固化材料供给机的特殊装置，携带着粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴输送到搅拌叶片的喷嘴喷出，借助搅拌叶片旋转，在叶片的背面产生空隙，安装在叶片背面的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，喷出的混合气体在空隙中压力急剧降低，促使固化材料就地粘附在旋转产生空隙的土中，旋转到半周，另一搅拌叶片把土与粉体固化材料搅拌混合在一起

3、，同时，这只叶片背后的喷嘴将混合气体喷出，这样周而复始地搅拌、喷射、提升，与固化材料分离后的空气传递到搅拌轴的周围，上升到地面释放。第一节概述干法和湿法相比较，具有如下特点：1、干法可以吸收软土地基中的水分，对加固含水量高的软土、极软土以及泥炭化土地基效果更为显著。2、干法固化剂均匀地分布在土中，不会产生不均匀散乱现象，有利于提高地基土的加固强度。3、与浆喷深层搅拌或高压旋喷相比，输入地基土中的固化材料要少得多，无浆液排出，地面无拱起现象。同时固化材料如水泥、生石灰、消石灰等，材料来源广泛，并可使用两种以上的混合材料。因此，对地基土加固适应性强，其适应的工

4、程对象较广。第一节概述干法和湿法相比较的特点：4、固化材料从施工现场的供给机的贮仓一直到喷入地基土中，成为连贯的密闭系统，中途不会发生粉尘外溢、污染环境的现象。5、湿法水泥配比较直观，材料的量化较容易，有利于质量控制。适宜形式⑴作为建筑物或构筑物的地基；⑵进行大面积地基加固，防止码头岸壁滑动，深基坑开挖支护；⑶加固道路、桥涵；⑷作为地下防渗墙，阻止地下水渗透。适用条件目前国内水泥土深层搅拌法主要用于加固淤泥、淤泥质土、地基承载力不大于120kPa的粘性土和粉土等地基。用于处理泥炭土和地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定。主要特点⑴基本不存在挤土效应，对周围地

5、基扰动小；⑵可根据不同土质和工程设计要求，合理选择固化剂及配方，应用较为灵活；⑶施工无振动，无噪音，污染小，可在市区和建筑物密集地带施工；⑷土体加固后，重度基本不变，软弱下卧层不致产生较大附加沉降；⑸结构型式灵活多样，可根据工程需要，选用块状，柱状、壁状、格栅状。水泥土的形成水泥土搅拌桩的应用a)柱状布置；b)壁状布置；c)格栅状布置；d)块状布置地基加固支护结构——水泥土墙支护结构——水泥土墙支护结构——水泥土墙支护结构——水泥土墙水泥土搅拌桩的应用地基加固第二节加固机理加固原理其基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，通过专用机械设备将固化剂灌入需

6、处理的软土地层内，在灌注过程中上下搅拌均匀，使水泥与土发生水解和水化反应，生成水泥水化物并形成凝胶体，将土颗粒或小土团凝结在一起形成一种稳定的结构整体，即水泥骨架作用，同时，水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交换作用，生成稳定的钙离子，从而进一步提高土体的强度，达到提高其复合地基承载力的目的。第二节加固机理分类按固化剂的不同分为水泥系与石灰系按灌注材料状态分为湿法与干法以水泥作固化剂，配石膏、粉煤灰、木质素磺酸钙等为外掺剂的深层水泥搅拌桩是深层软土地基工程中常用的桩基形式之一。第二节加固机理水泥土的强度机理主要有两个方面的作用：水泥的

7、骨架作用：水泥与饱和软粘土搅拌后，发生水泥的水解和水化反应，生成水泥水化物，形成凝胶体-氢氧化钙，将土颗粒或小土团凝结在一起，形成一种稳定的结构整体。第二节加固机理离子交换作用：水泥在水化过程中，生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子(或钾离子)进行离子交换，生成稳定的钙离子，从而提高土体的强度。第二节加固机理一、水泥浆喷射深层搅拌加固机理水泥土加固软土的物理化学反应(一)水泥的水解和水化反应(二)粘土颗粒与水泥水化物的作用(三)碳酸化作用第二节加固机理(一)水泥的水解水化反应：减少了软土中的含水量，增加土粒间的粘结，水泥与土拌合后，水泥中的硅酸二钙、硅酸三钙、

8、铝酸三钙以及铁铝四钙等矿物与土中水发生水解反应，在水中形成各种硅、