第11章--水泥土搅拌法ppt课件.ppt

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1、地基处理GroundTreatment重庆交通大学河海学院吴文雪第11章水泥土搅拌法Chapter11Soil-CementDeepMixingMethod11.1概述11.1Introduction利用水泥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。水泥粉喷机水泥粉喷机水泥粉喷机水泥粉喷机底盘贮灰罐水泥粉喷机的搅拌叶片水泥粉

2、喷机的控制柜三轴水泥搅拌机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，水泥浆液搅拌法是美国在第二次世界大战后研制成功的，称（Mixed－in－PlacePile(简称MIP法）。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。从施工工艺

3、上可分为湿法和干法两种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，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

4、释放。粉体喷射搅拌法（DryJetMixingMethod，简称DJM法）由瑞典人KjeldPaus于1967年提出设想，1971年制成第一根桩，1974年获得专利。铁道第四勘察设计院1983年开始试验研究，并应用于过程中。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

5、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，其适应的工程对象较广。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。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土

6、、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30％、或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。用于处理泥炭土和地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定。水泥土搅拌法的优点：（1）该法是将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，最大限度地利用了原土；（2）搅拌时无振动、无噪音和无污染，对周围原有建筑物及地下沟管影响很小；可在市区和建筑物密集地带施工；（3）设计灵活，可按不同地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方；（4）根据上部结构的需要可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状

7、等加固形式；（5）与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价。（6）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；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11.2加固机理11.2MechanismofReinforcement1水泥的水解水化反应2土颗粒与水泥水化物的作用（1）离子交换和团粒化作用（2）硬凝反应3碳酸化作用(一)水泥的水解

8、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、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、铁、铝质的水溶胶，土中的CaSO4大量吸水，水解后形成针状结晶体。(一)水泥的水解水化反应⑴硅酸三钙：在水泥中含量最高(50％)，是决定强度的主要因素。⑵硅酸二钙：在水泥中含量较高(25%)，它主要产生后期强度。⑶铝酸三钙：占水泥总量的10％左右，水化速度