HAS固化劑與普通水泥在粉噴樁地基處理應(yīng)用中對(duì)比方案

HAS固化劑在高速公路軟基處理中的應(yīng)用研究湖北長江路橋股份有限公司二〇一三年六月HYPERLINK\l"_Toc360870933"吸1超項(xiàng)目的背景絕揭1HYPERLINK\l"_Toc360870934"刷1.1絹概述舍現(xiàn)1HYPERLINK\l"_Toc360870935"使1.2HA承S繡固化劑簡介兔俘2HYPERLINK\l"_Toc360870936"寧1.3柱依托工程簡介茫麻2HYPERLINK\l"_Toc360870937"葬2HAS籌固化劑與水泥鞠粉噴樁的加固酬機(jī)理份敘4HYPERLINK\l"_Toc360870938"胳2.1HA身S歲固化劑加固機(jī)淋理址沈4HYPERLINK\l"_Toc360870939"瑞2.2擺水泥粉噴樁加秤固機(jī)理蹦書5HYPERLINK\l"_Toc360870940"骨3圈施工工藝簡介居容6HYPERLINK\l"_Toc360870941"旗4目項(xiàng)目研究的目園的與主要研究奪內(nèi)容雄瘡7HYPERLINK\l"_Toc360870942"搏4.1濫項(xiàng)目研究目的枝苦7HYPERLINK\l"_Toc360870943"止4.2薦項(xiàng)目研究的主走要內(nèi)容雜齡7HYPERLINK\l"_Toc360870944"思5惑項(xiàng)目研究與實(shí)簽施的方案磁直8HYPERLINK\l"_Toc360870945"打5.1放對(duì)加固土體的掛力學(xué)性能、耐暑久性能和變形性性能的對(duì)比分蘇析損端8HYPERLINK\l"_Toc360870946"倡5.2滲對(duì)粉噴樁進(jìn)行匹單樁性能對(duì)比術(shù)分析聞捎8HYPERLINK\l"_Toc360870947"裙5.3鏈對(duì)復(fù)合地基的粗承載力進(jìn)行對(duì)猜比分析版螺8HYPERLINK\l"_Toc360870948"查5.4京對(duì)不同土質(zhì)地譯基進(jìn)行處理后謠的效果比較錯(cuò)靠9HYPERLINK\l"_Toc360870949"膏5.5帝經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)比恥分析穿登9HYPERLINK\l"_Toc360870950"除5.6杏質(zhì)量控制指標(biāo)癥葛9HYPERLINK\l"_Toc360870951"草5.7船施工要求結(jié)趟9鉤6攤唇對(duì)比試驗(yàn)施板工叉瘦餡斗姿騾葉齊罷賓厚斃孟窩森質(zhì)斑皂洲競9證1礎(chǔ)項(xiàng)目勿的背景1.1概述捧軟弱地基處理卷一直是困擾道磁路建設(shè)的一個(gè)頌難題，在我國尼的干線公名路陸,忙裝特別是高等級(jí)鹽公路建設(shè)幅中聾,慮愉普遍采用石灰在穩(wěn)定土、水泥捎穩(wěn)定土或各種葛綜合穩(wěn)定土類杰底基層等傳統(tǒng)陳的土壤加固方殘法。粉噴樁就誠是其中經(jīng)常使佛用的一種。慢粉噴樁屬于深饞層攪拌法加固脊地基方法的一釀種形式，也叫腥加固土樁。深黨層攪拌法是加絮固飽和軟粘土隸地基的一種新總穎方法，它是嘉利用水泥、石揮灰卸或其它廈材料作為固化移劑的主劑，通惹過特制的攪拌堵機(jī)械就地將軟鳳土和固化發(fā)劑晨(拿漿液狀和粉體壩狀順)銀強(qiáng)制攪拌，利夢(mèng)用固化劑和軟副土之間所產(chǎn)生窯的一系列物理遭一化學(xué)反應(yīng)，遭使軟土硬結(jié)成旦具有整體性、崗水穩(wěn)性和一定切強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地姥基。粉噴樁就獎(jiǎng)是采用粉體狀殘固化劑來進(jìn)行對(duì)軟基攪拌處理梅的方法忍。仰最適合于加固懷各種成因的飽上和軟粘土，目答前國內(nèi)常用于仆加固淤泥、淤功泥質(zhì)土、粉土餅和含水量較高飽的粘性土。蕉然而這些方法框往往會(huì)帶來土紀(jì)體強(qiáng)度不夠、譽(yù)容易產(chǎn)生收縮移裂縫、受環(huán)境稀溫度影響較大辰、工程費(fèi)用增遠(yuǎn)加、生態(tài)環(huán)境橡破壞等方面的壘問題。土壤加像固劑作為一種尺新型的土壤加朝固材樓料押,本悄它在公路上的欲應(yīng)用將解決了老關(guān)于軟弱地基討處理方面的很不多實(shí)際問題。必1.2HA慚S解固化劑簡介易HAS夸固化劑是一種餡新型高強(qiáng)耐水御膠凝材料，具梨有對(duì)粉煤灰、欲各種工業(yè)廢渣劑、尾礦、含泥嶺碎石屑、城市巧垃圾、土壤等辨無需沖洗即可跳固化的優(yōu)良特廣性，符合行業(yè)蔑標(biāo)準(zhǔn)《土壤固站化劑》焦（鏡CJ/T3篩07皇3刑—秩199妄8呼）。兔HAS核固化劑于恒1994疊年投入大工業(yè)個(gè)生產(chǎn)以來，廣鋒泛用于道路工笛程、水利水電補(bǔ)工程、基礎(chǔ)處害理工程、墻體柴材料和廢渣處蝴理等領(lǐng)域。潑HAS雙超土壤固化劑具義有以下特點(diǎn)：蛾1街．圖HAS鄉(xiāng)澡土壤固結(jié)體具倉有早期強(qiáng)度增醒長穩(wěn)定，后期吃強(qiáng)度高的特點(diǎn)云。端2殊．固化土體耐強(qiáng)水性和耐久性闊好。軟化系數(shù)裂大仗于尺0.9疏0殺；抗酸堿鹽介土質(zhì)化學(xué)侵蝕系我數(shù)大搖于償1.訪0燦；抗凍融循環(huán)沸能力可提高一虎倍；滲透系數(shù)蘆達(dá)描到假1撒0尋－訓(xùn)6平~器1揭0懸－棍8cm/市s胳。丹3川．譜HAS社庸固化劑本身有宇微膨脹性，克件服了傳統(tǒng)水泥狹土干縮大、易翻開裂等問題。事4脾．循HAS吩允固結(jié)土體，施隨工簡便易行。喇1.3噴湊依托工程簡介披本項(xiàng)目依托仙頭洪高速公路粉巾噴樁工程，穩(wěn)武漢城市圈環(huán)午線高速公路仙稀桃段起于孝感宋市版(渴漢川不市沃)遭與仙桃市交界犧的漢江特大橋某南岸引橋起點(diǎn)風(fēng)，與擬建的武簽漢城市圈環(huán)線貸高速公路孝感兄段對(duì)接，經(jīng)長達(dá)淌口周陳村，巡跨短31伏8論國道、漢宜高劫速公路，走西根流河鎮(zhèn)茭排村戶、茍美湖村，襖跨大興北渠、泥沙湖電排河、滋通順河，入杜擺家臺(tái)分蓄洪區(qū)步，至沙湖鎮(zhèn)灘吊湖村，止于仙哥桃市與洪湖市肉交界處的東荊廈河大橋，與武女漢城市圈環(huán)線幟高速公路嘉魚鑰長江公路大橋監(jiān)北岸接線對(duì)接紫。路線全機(jī)長平41.266奮k脫m舞。全線采用設(shè)拒計(jì)時(shí)速傭?yàn)榕?00km掠/撞h皮的雙向四車道蹈高速公路標(biāo)準(zhǔn)每。億工程計(jì)劃開工村日期邊為托201季3怖年衰1哭月詢1揮5劉日，本項(xiàng)目計(jì)禍劃工壇期過4睡8給個(gè)月盜，其中焰路基乘施工本3變0壩個(gè)月（含預(yù)壓仁）；路基土石刪方環(huán)約柴2蠢86菌.吊6尊萬閑m比3蹲，軟基路段約典10敏.無064轉(zhuǎn)km密。設(shè)計(jì)中選用那水泥或土壤固外化劑兩種材料調(diào)，水泥粉噴樁燈選用普通硅酸奔鹽發(fā)PO42.傾5片號(hào)水泥，設(shè)計(jì)姿粉噴量技取醉55kg/伸m餅；固化劑粉噴勞樁選曲用糕H400笑0腳型，設(shè)計(jì)粉噴利量取水泥用量研的跨65艷%狡，忌約硬36kg/琴m絕。伯2HA深S永固化劑與水泥居粉噴樁的加固甲機(jī)理紀(jì)2.1HA撈S迎固化劑加固機(jī)民理習(xí)自然界化合物庸普遍存在同相動(dòng)或類同相現(xiàn)象厚，即化學(xué)成分豐相類似的兩種找或兩種以上的獻(xiàn)礦物混合在一剝起，在一定條突件下，一種礦枕物晶體內(nèi)一種潛組分的構(gòu)造單思位能以不同比鞭例和另外礦物怨晶體中一種組潤分的構(gòu)造單位蜘相互置換而不希改變其礦物晶污體結(jié)構(gòu)，重新濟(jì)生成的礦物在聾常溫下能夠穩(wěn)拿定存在。栗土壤（包括淤宏泥）中含有云淺母、綠泥石等鑼粘土礦物、閃散石等鏈狀硅酸握鹽、方解石類麗碳酸鹽礦物，枕其中土壤本身廳的硅酸鹽礦物棍占相當(dāng)大比例脫，由硅氧多面港體連接形成較失穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，均屬于土壤中活容性成分。覺固化劑固化土味壤，通過形成揮硅鋁基礦物和雖土壤顆粒的同膛相或類同相接污觸；同時(shí)，土溫壤固化劑中存遷在一定堿性材煩料，有利于硅連鋁基玻璃體的洗化學(xué)鍵打開，聽增大固化劑顆宿粒與土壤顆粒惱之間同相或類糟同相接觸面積達(dá)，從而提高土炸壤固化的強(qiáng)度端；另外，由于叛同相或類同相喬接觸的產(chǎn)物是物自然界穩(wěn)定存它在的產(chǎn)物，提烤高了固化土壤適的耐久性。掌當(dāng)固化劑摻入折土壤后，與粘渡土礦物發(fā)生結(jié)臣構(gòu)置換等一系鷹列復(fù)雜的物理喝化學(xué)反應(yīng)，固悄化劑水化生成廈具驢有小[CO3]2碌-退基光和烏[OH]閣-敞基物質(zhì)甲，絹[CO3]2偽-鳳基進(jìn)入礦物晶磁格發(fā)生同相或沸類同相置換，捏并與活荷性隱SiO刮2攝反應(yīng)生成灰硅訓(xùn)鈣石和片柱鈣虎石，加貿(mào)速貸S雄i醫(yī)和菊A我l炎分離活化過程宋；碗[OH]筑-膨基直接導(dǎo)偵致卷Si-潔O趣、腔A1-交O齒鍵溶斷，逆使嚴(yán)S素i窮和反A議l坡分離活化，交均叉、連生形成公各種水榴石、倍水化硅酸鈣、揚(yáng)沸石、方鈉石躁及水化硫鋁酸鎖鈣等富含結(jié)晶董水且具有膠凝屯性能化合物，興將土中大量的謝自由水以結(jié)晶飄形式固定下來菌，使土中含水象量迅速降低，重同時(shí)水化反應(yīng)恭生成的復(fù)雜結(jié)寄晶體導(dǎo)致土體易固化體積增加侄，改變了固化假土中孔徑分布角并有效降低填往充土壤顆粒間死空隙，使土壤柳顆粒表面產(chǎn)生論不可逆轉(zhuǎn)的凝野結(jié)硬化，固化謎后的土壤具有各較高的水穩(wěn)性脂和強(qiáng)度穩(wěn)定性劃。墾2.2抽仙水泥粉噴樁加首固機(jī)理艦粉噴樁采用水芒泥作為固化劑價(jià)材料時(shí)，其加僑固軟粘土的原單理是在加固過耽程中發(fā)生水泥尾的水解和水化樸反應(yīng)（水泥水屢化成氫氧化鈣篇、含水硅酸鈣狗、含水鋁酸鈣傾及含水鐵鋁酸果鈣等化合物，液在水中和空氣脆中逐漸硬化）貨、粘土顆粒與勻水泥水化物的帶相互作用（水班泥水化生成的如鈣離子與土粒矩中的鈉、鉀離蠟子交換使土粒著形成較大團(tuán)粒退的硬凝反應(yīng)）紅和碳酸化作用鑼（水泥水化物侮種的游離氫氧逼化鈣吸收二氧奪化碳生成不溶篩于水的碳酸鈣拆）三個(gè)過程。咬這些反應(yīng)使土動(dòng)顆粒形成膠凝偵體和較大顆粒縣，顆粒間形成錄蜂窩狀結(jié)構(gòu)，壁生成穩(wěn)定的不桑溶于水的結(jié)晶吉化合物，從而扯提高軟土強(qiáng)度葵。陳3諷皺施工工藝簡介晉采引用廢HA卷S辨固化劑作為粉辱體與采用水泥松作為粉體，二析者施工工藝基奔本類似，其施鵲工流程如下穗：析展（一）基本要燭求羨1蟻、土壤固化劑顆攪拌樁施工現(xiàn)貼場事先應(yīng)予以巾平整，必須清慰除地上和地下鳴的障礙物。遇白有明渠、池塘追及洼地時(shí)應(yīng)抽叉水和清淤，回保填粘性土料并暑予以壓實(shí)，不錢得回填雜填土航或生活垃圾。莖2架、土壤固化劑懼?jǐn)嚢铇妒┕で皽p應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)疑行工藝性試樁售，數(shù)量不得少術(shù)于按5驕根，至少抽性取區(qū)2女根泳做判28瘡d示鉆芯取樣試驗(yàn)邊，各層芯要編傭號(hào)、量長和拍巾照，要求芯樣鵲連續(xù)、完整、君強(qiáng)度合格后，駱方允許進(jìn)行正朋式施工。肥3都、攪拌頭葉片好的枚數(shù)、寬度鳥、與攪拌軸的窩垂直夾角、攪套拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)繩、提升速度應(yīng)墓相互匹配，以宗確保加固深度墓范圍內(nèi)土體的魂任何一點(diǎn)均能飛經(jīng)贊過拒2菌0稱次以上的攪拌耳。蒼4湖、豎向承載攪且拌樁施工時(shí)，梁停漿（灰）面覆應(yīng)高于樁頂設(shè)越計(jì)標(biāo)漆高聞30喂0球～映500m虧m禾。在開挖基坑狹時(shí)，應(yīng)將攪拌失樁頂端施工質(zhì)絡(luò)量較差的樁段勇用人工挖除。爭5憲、施工中應(yīng)保曲持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底鑒盤的水平和導(dǎo)轉(zhuǎn)向架的豎直，售攪拌樁的垂直番偏差不得超希過延1蹲%降；樁位的偏差冤不得大今于軌50m月m規(guī)；成樁直徑和呆樁長不得小于危設(shè)計(jì)值。租(牛二猾)皆施工重點(diǎn)興:出1弦、施工要嚴(yán)格仔按設(shè)計(jì)圖紙要慕求施工，注意倆樁頂、樁間高爭程控制，保證派制樁質(zhì)量和長赤度詢2將、鉆頭入土?xí)r衫應(yīng)采喪用兵1蹤檔慢速鉆進(jìn)，鼻入土無障礙時(shí)積，根據(jù)上層軟緒硬情況，可提掉搞鉆進(jìn)速度。匠3爐、施工時(shí)垂直敗偏差不得超過騰規(guī)范要求。制埋樁時(shí)，不允許薦有斷粉，如發(fā)倍現(xiàn)有段粉現(xiàn)象正，必須進(jìn)行補(bǔ)名噴，補(bǔ)噴時(shí)重甲疊處的長度鵲應(yīng)麥≧褲1叢m史。肅4禮、為了保證制予樁質(zhì)量，在全校樁范圍內(nèi)復(fù)攪倉一次。鉆頭提鹽升到設(shè)計(jì)樁頂林高程時(shí)，關(guān)閉禍粉噴閥，重復(fù)費(fèi)攪拌下沉至設(shè)艘計(jì)高程后攪拌餅提升至預(yù)定停務(wù)灰面，以保證留樁體質(zhì)量。隆4歡項(xiàng)目研究的目微的與主要研究慕內(nèi)容剪4.1倉陷項(xiàng)目研究目的躬本項(xiàng)目研究的暑主要目的是養(yǎng)對(duì)懼HA襪S摩固化劑與傳統(tǒng)南水泥這兩種材猴料在地基處理休中的效果進(jìn)行垃對(duì)比分析，比敞較用這兩種材戒料制作的粉噴府樁對(duì)軟弱地基紫進(jìn)行處理后的舉地基承載能力默，是為登HA拆S令這種固化劑在絹工程中的應(yīng)用個(gè)和加固材料的揪選用提供理論縮依據(jù)。網(wǎng)4.2謀蹄項(xiàng)目研究的主喊要內(nèi)容筋本項(xiàng)目的主要郵研究內(nèi)容有以毫下幾個(gè)方面：代1.想論對(duì)兩種材料制朗作的粉噴樁進(jìn)表行抽芯對(duì)比分扮析；致2榆.疊對(duì)兩種材料制芳作的粉噴樁進(jìn)輸行單樁性能對(duì)愉比分析；館3辱.胸對(duì)兩種材料制濫作的粉噴樁復(fù)襪合地基的地基暑承載力進(jìn)行對(duì)脈比分析；詢4覆.受兩種材料對(duì)不蛇同土質(zhì)地基進(jìn)陸行處理后的效征果分析；粗5檢.捕對(duì)用兩種材料扣制作的粉噴樁鑼進(jìn)行地基處理股的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)邀比分析。葉5都彩項(xiàng)目研究與實(shí)夠施的方案家為了比惜較囑HA匙S毀固化劑與普通擱水泥這兩種材弱料在地基加固辣處理中的效果獅，不僅要在施獄工過程中控制雹好原材料質(zhì)量虧，做好室內(nèi)配耕比試驗(yàn)、現(xiàn)場掃工藝試驗(yàn)，加龍強(qiáng)噴粉施工技西術(shù)的管理監(jiān)督羨，把好各道工弟序的檢查關(guān)，膊還須對(duì)施工好傻的現(xiàn)場樁體進(jìn)婚行最終檢測(cè)，旋進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)校或者現(xiàn)場原位穗試驗(yàn)，以對(duì)粉功噴樁施工質(zhì)量厘進(jìn)行全面而準(zhǔn)晌確的判斷及評(píng)襖定。具5.校1投對(duì)加固土體的棍力學(xué)性能、耐雷久性能和變形執(zhí)性能的對(duì)比分?jǐn)_析好固化土的力學(xué)嘩性能試驗(yàn)包括封抗壓、抗拉、偉抗折和抗剪等趕。由于抗壓強(qiáng)乞度是固化土材膚料最基本的、葉最具有代表性壩的指標(biāo)虛,戒其不僅是工程當(dāng)設(shè)計(jì)的主要依那據(jù)辛,匪而且與固化土紗的其他性能密恨切相關(guān)。土壤晴固化劑的耐久界性能研究主要枕包括固化土的珍抗?jié)B性能、抗印凍性能、耐干售濕循壞能力等誤,氧在特殊的領(lǐng)域侵還包括耐腐蝕允性能、耐沖刷替性能等。土壤誤固化劑的變形業(yè)性能研究主要惰包括固化土的尤受力變形、體購積變形等。受壺力變形指固化善土構(gòu)件在承受盟拉伸力或壓縮同力時(shí)產(chǎn)生的變示形。體積變形址指固化土構(gòu)件蓄在成型率后壓,挑分由于環(huán)境變化悼而引起的變絨形萄,選漢如溫度、濕度艙等薪,償狗一般包括干縮請(qǐng)變形、濕脹變芒形和凍脹變形歷。輪對(duì)披HA歡S槽固化劑與水泥字這兩種固化材練料制作的粉噴事樁進(jìn)行上述幾帥個(gè)方面的試驗(yàn)新分析，找出二錘者之間的差異羅并進(jìn)行比較，譯確定其加固效費(fèi)果。叛5.建2爸對(duì)粉噴樁進(jìn)行育單樁性能對(duì)比梳分析勾對(duì)使爬用輕HA想S灰固化劑與水泥舒制作的粉噴樁坑進(jìn)行取芯抽樣采對(duì)比分析，包說括取樣率對(duì)比妨、外觀對(duì)比、愉強(qiáng)度對(duì)比。蘇通過對(duì)兩種固料化材料制作的摘粉噴樁進(jìn)行單發(fā)樁靜載試驗(yàn)，片確定單樁承載鼠能力特征值和煎地基加載后的還承載量，比較必著兩種固化材榮料的單樁性能腐。上5.那3丈對(duì)復(fù)合地基的魂承載力進(jìn)行對(duì)花比分析突粉噴樁處理軟占基，其最終質(zhì)會(huì)量控制參數(shù)是涂保證復(fù)合地基色的整體承載力晃，通過對(duì)兩種貍固化材料制作嗎的粉噴樁處理拿的地基進(jìn)行地霞基承載力試驗(yàn)貧，比較復(fù)合地碌基的承載力大偵小。征5.篇4租對(duì)不同土質(zhì)地屯基進(jìn)行處理后淘的效果比較偶由于自然界的時(shí)土質(zhì)復(fù)雜多變玉和各種土壤分胞布的不均勻性禽,棍土壤顆粒組成降、礦物成分和京化學(xué)成分往往電因成土條件的瓣不同而不同綢,箏導(dǎo)致土壤固化廳劑的固化性能征有很大差異。救因此，應(yīng)旦對(duì)鈴HA罩S脈固化劑與水泥谷這兩種材料在固不同土質(zhì)的地?；幚碇械男s果進(jìn)行分析比丘較，對(duì)不同土用質(zhì)的軟弱地基貸進(jìn)行有針對(duì)性每的處理。誓本次試驗(yàn)段票長滲20眨0近米，土質(zhì)狀況俱基本一樣。對(duì)筆不同土質(zhì)段的會(huì)情況可在后續(xù)捐工程中進(jìn)行對(duì)膝比試驗(yàn)。愛5.撿5怪經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)比弟分析暫比較兩種固化蝶材料制作的粉樂噴樁每延米造翻價(jià)，對(duì)地基處寄理的經(jīng)濟(jì)效益唐進(jìn)行對(duì)比分析固。繳5.脫6風(fēng)質(zhì)量控制指標(biāo)虹謹(jǐn)其質(zhì)量控制指標(biāo)腦按照生產(chǎn)廠家聲的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《箏湖北中固科技糠股份有限公司佛企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)棗：梅HA享S們土壤固化技劑木索Q/ZG01通-2012啞》實(shí)行（該標(biāo)