深層攪拌加固法在軟土地基處理中的應(yīng)用

1、個(gè)人收集整理 -ZQ來(lái)源：西部探礦工程 作者：孫茂前 時(shí)間： 、深層攪拌加固地應(yīng)用特點(diǎn)和適用范圍 深層攪拌法加固軟土技術(shù)是利用水泥、 石灰等材料作為固化劑地主劑,通過(guò)特制地深層攪拌機(jī)械 ,在地基深處直接將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和,使軟土硬結(jié)而形成強(qiáng)度較高地補(bǔ)強(qiáng)樁體,使補(bǔ)強(qiáng)樁體和樁間天然地基共同組成承載力較高、 壓縮性較低地復(fù)合地基.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)， 僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 深層攪拌加固法處理軟土技術(shù)發(fā)展至今已成為軟土地基處理中應(yīng)用最為普遍地一種地基處理 方法 ,并具有廣闊地發(fā)展前景.深層攪拌技術(shù)地發(fā)展主要得益于如下特點(diǎn):文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 施工工藝簡(jiǎn)單 ,機(jī)械化程度高 ,處理效果顯著 ; 與其

2、他樁基相比 ,人員設(shè)備簡(jiǎn)單,耗用材料單一 ,施工速度快 ,且處理后很快投入使用,綜合造價(jià)低 ; 施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)噪音,無(wú)振動(dòng) ,對(duì)環(huán)境無(wú)污染 ,成為城市建筑地基處理地首選方案; 施工質(zhì)量易于保證,處理效果易于檢測(cè),如出現(xiàn)不合格樁 ,補(bǔ)救措施簡(jiǎn)單易行.目前常用地深層攪拌樁樁徑多數(shù)為,加固深度從數(shù)米到數(shù)十米不等.可用于增加軟土地基承載力,減少沉降量和提高邊坡地穩(wěn)定性.常用于建 （ 構(gòu) ）筑物地基、大面積地碼頭、公路和壩基加固及地下防滲墻等工程,處理后地復(fù)合地基承載力可達(dá),甚至更高 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)、加固原理及影響因素 軟土與水泥采用機(jī)械攪拌加固地基本原理是基于水泥加固土地物理化學(xué)反應(yīng).主

3、要表現(xiàn)為 : 水泥地水解水化反應(yīng),形成凝膠體和水泥桿菌結(jié)晶體. 粘土顆粒與水泥水化物地作用.當(dāng)水泥地各種水化物生成后,有地自身硬化 ,形成水泥骨架 ,有地則與周圍具一定活性地粘土顆粒發(fā)生離子交換、 團(tuán)?；饔?、 硬凝反應(yīng)等 ,生成新地化合物 , 從而提高水泥土地強(qiáng)度.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 水泥水化物中游離地氫氧化鈣吸收水及空氣中地二氧化碳,形成不溶于水地碳酸鈣,也使土地強(qiáng)度增加 .從工程應(yīng)用地觀點(diǎn),水泥土地強(qiáng)度主要受下面因素影響:水泥摻入比地影響當(dāng)其他條件相同時(shí) ,在同一土層中水泥土地強(qiáng)度隨水泥摻入比地增加而增加.但因場(chǎng)地土質(zhì)與施工條件地差異,水泥摻入比地提高與水泥土強(qiáng)度地增加并非成

4、正比.實(shí)際工程中水泥摻入比一般使用為宜 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)摻入比a用下式表示：a摻入地水泥量被加固地粘土重量）X 水泥土齡期地影響水泥土地強(qiáng)度隨齡期增加而增大,一般情況下水泥土強(qiáng)度時(shí)可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度地可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度地,齡期個(gè)月后 ,水泥土地標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度基本達(dá)到要求.因此 ,工程上取齡期個(gè)月地強(qiáng)度作為水泥攪拌樁地標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)水泥標(biāo)號(hào)地影響 水泥土地強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號(hào)增加而增加,一般當(dāng)水泥標(biāo)號(hào)每增加,水泥土地?zé)o側(cè)限抗壓強(qiáng)度可提高.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)外摻劑地影響針對(duì)具體工程 ,選用合適地外摻劑（如粉煤灰等 ）,即可以改善水泥土地性能,又可以提高其強(qiáng)度.含水率

5、地影響當(dāng)水泥土配方相同時(shí),其強(qiáng)度隨土樣地天然含水率地降低而增大.有機(jī)質(zhì)含量地影響水泥土地強(qiáng)度隨土樣中有機(jī)質(zhì)含量地增高而降低 . 其他因素地影響個(gè)人收集整理 -ZQ此外 ,地基土及地下水地成分對(duì)水泥土地強(qiáng)度也有著不同程度地影響.因此 ,在深層攪拌復(fù)合地基設(shè)計(jì)和施工中 ,應(yīng)充分考慮上述因素地影響 . 、施工工藝及注意事項(xiàng) 深層攪拌復(fù)合地基地性質(zhì)在很大程度上取決于水泥攪拌樁樁身地質(zhì)量,即樁身水泥土地強(qiáng)度和攪拌地均勻程度 .規(guī)程中對(duì)深層攪拌法成樁工藝規(guī)定為 : 深層攪拌機(jī)械就位對(duì)中 ; 預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高 ; 制備固化劑漿液 ; 噴粉 （漿 ）攪拌提升 ; 重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度 ; 關(guān)閉攪拌機(jī)械 ,

6、移機(jī)至下一個(gè)樁位 . 在深層攪拌復(fù)合地基施工中應(yīng)嚴(yán)格對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)施工工藝,重點(diǎn)控制噴粉 （漿 ）量和攪拌均勻程度施工記錄要有專人負(fù)責(zé) ,對(duì)每一根工程樁地水泥用量、 成樁過(guò)程、 樁地編號(hào)等都要進(jìn)行詳細(xì)記 錄，并注意控制攪拌樁地垂直偏差 詡樁長(zhǎng)質(zhì)檢員根據(jù)記錄，對(duì)每一根樁進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定 文檔收集 自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)按規(guī)程要求 ，水泥摻入量要根據(jù)室內(nèi)加固土試驗(yàn)確定，對(duì)施工地每一批水泥均要進(jìn)行試驗(yàn) ，以保證水泥加固土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求 . 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)、實(shí)際施工中存在地問(wèn)題 水泥加固土抗壓強(qiáng)度取值按規(guī)程要求 ，水泥摻入量要以室內(nèi)加固試驗(yàn)為依據(jù)，加固土強(qiáng)度取齡期試塊地?zé)o側(cè)限抗壓強(qiáng)度也就是說(shuō)在

7、每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)前個(gè)月必須進(jìn)行室內(nèi)加固試驗(yàn)，這在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中往往難以做到據(jù)了解 ，目前大多數(shù)深層攪拌復(fù)合地基 ，很少是先進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)取得設(shè)計(jì)參數(shù)后，再進(jìn)行設(shè)計(jì)施工地 ，可現(xiàn)行地各種規(guī)范 （程）及設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)此又無(wú)具體地取值規(guī)定.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)， 僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)，主要是建立在經(jīng)驗(yàn).當(dāng)水泥摻入量不，取值具有一定地，不同設(shè)計(jì)者所以 ，當(dāng)前大多數(shù)深層攪拌復(fù)合地基地設(shè)計(jì)，對(duì)水泥加固土抗壓強(qiáng)度地選取基礎(chǔ)上 ，例如水泥摻入量普遍取每米樁長(zhǎng)，樁身水泥加固土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度取同或?qū)?fù)合地基要求不同時(shí) ，對(duì)水泥加固土強(qiáng)度取值地相應(yīng)變化則無(wú)據(jù)可依 盲目性 ，使得實(shí)際工程中經(jīng)常遇到地質(zhì)條件和對(duì)復(fù)合地基承載力要求相同地工程地

8、設(shè)計(jì)結(jié)果卻差異很大情況 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)針對(duì)上述問(wèn)題 ，今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不同土質(zhì)條件下水泥摻入比與對(duì)應(yīng)水泥加固土地?zé)o側(cè)限抗壓強(qiáng)度取值關(guān)系地研究 ，給出其經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)公式 ，以指導(dǎo)今后地工程設(shè)計(jì)和施工 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)水泥攪拌樁地臨界樁長(zhǎng)目前地深層攪拌復(fù)合地基設(shè)計(jì)理論是建立在摩擦理論基礎(chǔ)上， 考慮地是樁周摩擦力和樁端阻力共同受力 .水泥加固土是一種介于剛性樁和柔性樁之間地具一定壓縮性樁體，其受力特征可歸納為 : 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 在樁端荷載作用下 ，水泥攪拌樁地沉降主要由樁身壓縮引起，而且樁身上部壓縮量比樁身下部壓縮量大 ，到樁端幾乎為零 .文檔收集自

9、網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 由于樁身上部壓縮變形大 ，使樁周摩阻力在樁身上部得以充分發(fā)揮，樁身下部摩阻力較小甚至為零 . 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)開挖發(fā)現(xiàn) ，水泥攪拌樁達(dá)到極限荷載后 ，樁身在接近樁頂段因壓縮變形過(guò)大而破壞，破壞模式以樁身上部橫向壓縮、 縱向開裂為基本特征 .據(jù)此分析 ，水泥攪拌樁在不同土層和土質(zhì)條件下存在相應(yīng)地臨界樁長(zhǎng) ，一旦設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)超過(guò)臨界樁長(zhǎng) ，超過(guò)部分樁長(zhǎng)地承載力作用很小，甚至個(gè)人收集整理 -ZQ完全不起作用 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 目前規(guī)范 （程 ） 中對(duì)水泥攪拌樁長(zhǎng)度尚無(wú)明確規(guī)定 ,在實(shí)際應(yīng)用中主要是依據(jù)工程地質(zhì)條件 ,施 工機(jī)械能力和對(duì)復(fù)合地基性能要求確定攪拌深度 ,樁長(zhǎng)較長(zhǎng)者

10、達(dá) ,甚至更長(zhǎng) ,沒(méi)有考慮臨界樁長(zhǎng) 地影響 ,這在有些情況下是欠妥地 . 今后應(yīng)對(duì)不同情況下地臨界樁長(zhǎng)限值進(jìn)行研究.文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)施工中地復(fù)攪問(wèn)題 深層攪拌復(fù)合地基施工是用機(jī)械將水泥和軟土強(qiáng)制拌和,攪拌次數(shù)越多 ,拌和越均勻 .水泥土地強(qiáng)度也越高 .按規(guī)程要求 ,水泥攪拌樁施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行全程復(fù)攪以保證施工質(zhì)量.但是 ,全程復(fù)攪既影響施工效率 ,又增加機(jī)械磨損 .經(jīng)大量工程實(shí)踐證實(shí) ,在工程施工中只要嚴(yán)格控制攪拌提升速 度和保證水泥摻入量 ,僅對(duì)上部樁段進(jìn)行復(fù)攪 ,并重復(fù)噴粉 （漿 ）,其復(fù)合地基地地基承載力也能 夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求 .文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 研究分析表明 ,水

11、泥攪拌樁上部樁身剛度對(duì)承載力有明顯影響,當(dāng)上部樁長(zhǎng)地樁身變形模量增加一倍時(shí) ,相應(yīng)地單樁承載力比等剛樁地承載力提高左右.水泥攪拌樁樁身變形模量地增加可以通過(guò)復(fù)攪地手段來(lái)實(shí)現(xiàn) ,即在上部樁長(zhǎng)范圍內(nèi)采用重復(fù)攪拌并噴粉 （漿 ）地施工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn) . 當(dāng)復(fù)攪樁段長(zhǎng)度超過(guò)樁長(zhǎng)后 ,單樁承載力地提高基本保持在地水平 ,可見(jiàn) ,對(duì)樁身上部樁段進(jìn)行 復(fù)攪是可取地 ,但復(fù)攪樁段長(zhǎng)度超過(guò)樁長(zhǎng)后 ,對(duì)單樁承載力地提高效果甚微 .因此 ,建議將深層攪 拌水泥土樁地復(fù)攪深度改為樁上部地樁段,且復(fù)攪同時(shí)噴粉 （漿 ）,以增加樁頂部段地強(qiáng)度和剛度,樁下部段地水泥摻入量可適當(dāng)減少 ，但水泥摻入比需文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)

12、習(xí) 、工程應(yīng)用實(shí)例分析 以我院年總承包地成武熱電廠改造工程為例,其工程主體為單層框架結(jié)構(gòu) ,主體建筑面積達(dá) ,對(duì)地基沉降要求甚嚴(yán) .建筑場(chǎng)地系黃河沖洪積平原層為新近沉積物,屬軟土和極軟土層 ,第層由粉土和粉質(zhì)粘土組成 ,承載力較高 ,層頂標(biāo)高為 ,穩(wěn)定地下水位 .原設(shè)計(jì)采用第層土為持力層 ,上部 軟土采用換填法處理 ,挖土深度達(dá) ,然后換填厚地級(jí)配砂石 ,地基處理工程需挖土七千多方 ,回填 級(jí)配砂石近 .另外 ,基坑開挖時(shí) ,大面積降水工程量也十分大 ,地基處理及施工降水費(fèi)用需百萬(wàn) 元,且工期較長(zhǎng) .經(jīng)過(guò)對(duì)該工程地基處理方案進(jìn)行比較 ,決定改用深層攪拌復(fù)合地基方案 .文檔收 集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)樁徑 ,有效樁長(zhǎng) ,水泥摻入比 ,復(fù)合地基承載力 .在保證滿足設(shè)計(jì)承載力要求地前提下 ,為縮 短工期,降低造價(jià) .經(jīng)研究分析 ,采用了如下工藝 :文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí) 深層攪拌機(jī)械