水工建筑物地基处理--软弱地基处理--深层搅拌法

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1、水工建筑物地基处理——软弱地基处理——深层搅拌法授课内容及安排第四节深层搅拌法一、概述二、深层搅拌桩设计三、深层搅拌桩施工四、工程应用2深层搅拌法——概述1、深层搅拌法的适用条件2、深层搅拌法的优点3、深层搅拌法的种类4、深层搅拌法的加固原理5、水泥土的物理力学指标6、影响水泥土抗压强度的主要因素3深层搅拌法：利用搅拌机的自重，在扰动软土的过程中下沉再提升、喷浆，使水泥浆和软土均匀搅拌形成强度较好，抗渗性较好的水泥土竖向加固体的一种工法。适用条件：最适用于加固饱和深层软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质

2、土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土等。深层搅拌法——概述——适用条件4深层搅拌法的优点：（1）无振动、无噪音、无污染。（2）和灌注桩、预制桩相比，造价较低。（3）加固方法灵活。（4）施工速度快，工期短。深层搅拌法——概述——优点5可采用不交圈柱状加固；可采用壁状加固或格栅状加固；可采用块状加固。深层搅拌法——概述——优点6（1）从喷射材料看，有：喷浆型→适用于30%<ω<60%的软粘土；粉喷型→适用于60%<ω<80%的软粘土。（2）喷浆型根据不同的搅拌机机型，分为：单头（G

3、ZB-600型及DJB-10型）双头（SJB-I型，SJB-II型）多头：主要用来作防渗帷幕深层搅拌法——概述——种类7①搅拌杆和喷浆杆合二为一；②形成的桩基为圆形。深层搅拌法——概述——种类8GZB-600型搅拌机机械技术数据表如下：深层搅拌法——概述——种类搅拌机搅拌轴数量（根）1搅拌叶片外径（mm）600搅拌轴转数（r/min）50电机功率（kW）×台数30×2起吊设备提升力（kN）150提升高度（m）14提升速度（m/min）0.6~1.0接地压力（kPa）60技术指标一次加固面积（m2）0.28

4、3最大加固深度（m）10~15加固效率（m/台班）60总重（不包括起吊设备，但包括配套机械）（t）129双头：①搅拌杆和喷浆杆分开；②形成的桩基形状如左图。深层搅拌法——概述——种类10深层搅拌法——概述——种类型号SJB-ISJB-II台数×电机功率（kW）2×302×40搅拌头直径2×7002×700搅拌头数量22搅拌头转速（r/min）4646额定扭矩2×6.4kN·m2×8.5kN·m搅拌头间距（mm）514514一次加固面积（m2）0.710.71最大加固深度（m）1218喷浆方式中心管喷浆

5、中心管喷浆电机减速装置二级行星齿轮减速二级行星齿轮减速11深层搅拌法——概述——加固原理水泥作为固化剂→水泥+水→水化反应、水解反应→一部分自身结硬形成水泥土骨架→另一部分和地基土中的活性粘粒产生离子交换和团粒化作用，进一步加强水泥土骨架→产生表面粗糙、凹凸不平、强度较高、防渗性能较好的水泥土加固体。12深层搅拌法——概述——水泥土物理力学指标（1）水泥土无侧限抗压强度标准值由水泥土室内试验确定；一般为300~4000kpa。（2）水泥土抗拉强度标准值（3）水泥土抗剪强度指标水泥土重度18.8KN/m3；

6、水泥土凝聚力标准值水泥土内摩擦角标准值≈20°~30°，设计时取23（4）压缩指标水泥土压缩系数相应的水泥土压缩模量ES=60～100MPa。13深层搅拌法——概述——影响水泥土抗压强度的主要因素（1）水泥掺入比在其它条件相同时，↗，↗（2）龄期t一般t↗，↗硬凝反应需三个月才完成，因此水泥土设计龄期90天。（3）水泥土样的含水量在其它条件相同时，ω↗，非线性下降。（4）外掺剂（5）土的组成及有机质含量14深层搅拌法——概述——影响水泥土抗压强度的主要因素（4）外掺剂粉煤灰(活性材料)加粉煤灰可以在不

7、减小其抗压强度下，减小其收缩性。UEA（微膨胀剂）UEA是由硫铝酸盐或硫酸铝熟料+明矾石、石膏→研细→灰白色粉末UEA的掺量为水泥用量的15%→孔隙率下降40%左右→密实度↗15有机质含量↑→非线性下降有机质含量1.3%有机质含量10%深层搅拌法——概述——影响水泥土抗压强度的主要因素土的组成：(含水)高岭土为主的软土→深层搅拌桩效果良好(吃浆)；含伊利石、氯化物和水铝石英等矿物的软土→深层搅拌桩效果预后不良。161、单桩承载力RKd设计2、水泥土桩复合地基承载力设计3、群桩下卧层地基承载力复核4、深层

8、搅拌桩复合地基变形计算（沉降计算）深层搅拌法——设计与施工17公式的适用范围规定为深层搅拌法——单桩承载力设计若不能保证，则公式不能用，单桩承载力须由现场静载试验确定。若满足，其单桩承载力的特性趋近于刚性桩，因此其加固范围只需要和基础外轮廓线重合，而不必设保护桩。18深层搅拌法——单桩承载力设计桩身强度折减系数，取0.35~0.5；桩侧单位面积摩阻力标准值；桩的周长；桩端地基承载力折减系数，取0.4~0.6；桩端天然地基承载力