duncan-chang模型 绪论

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1、第一章绪论第一节深层搅拌法地基加固技术发展简述深层搅拌法（1）是用于加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥，石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深处就地将软土和固化剂（浆液状或粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理－化学反应，使软土硬结成具有整体性，水稳定性和一定强度的优质地基。第二次世界大战后，美国首先研制成功水泥土桩称为就地搅拌桩（Mixed-In-PlacePile）。该方法称为MIP工法（1），即用螺旋钻对土和水泥浆等材料边钻进边混合搅拌制成桩体的方法。1953年日本运输省港湾技术研究所和瑞

2、典BPA公司分别开始研制石灰系深层搅拌施工方法（1）（10）（11）（12）;1971年瑞典首次用生石灰和软土拌制成第一根石灰搅拌桩（1），1974年用石灰粉体喷射技术成功制成石灰搅拌桩（2）;1974年日本研制出使用块状石灰的深层搅拌法（DLM）工法，其加固材料采用螺旋式供料器供给（3）。1975年日本又成功地研制出使用水泥浆深层搅拌法（CDM）工法，1981年研制出采用空气输送粉末石灰或水泥粉深层搅拌法(DJM)工法（3）。前苏联在1970年也研究成功一种淤泥水泥土桩（类MIP）工法(1),1976年11月中国对日技术交流后（4）（5），

3、冶金工业部建筑研究总院和交通部水运规划设计院于1977年开始联合研制水泥系深层搅拌法及机械设备，1978年制造出国内第一台SJB-1型深层搅拌机，1980年通过国家鉴定，1984年正式推广使用（1）。1983年铁道部第四勘察设计研究院开始进行粉状石灰深层搅拌法实验研究，1984年在广东云浮硫铁矿铁路工程实验中取得成功，1985年通过国家鉴定（1），1988年铁四院和上海探矿机械厂联合研制的GPP-5型深层粉体喷射搅拌机通过国家鉴定，并投入批量生产，不久该设备就应用于水泥粉深层搅拌（9），并正式推广使用。国外深层搅拌机械设备类型较多，拌叶直径从

4、800mm~2000mm不等，一次加固面积从2.42m2~6.06m2不等，加固深度可达到70m(3)。国内目前拌叶直径最大为0.8m，一次加固面积为0.88m2（1），加固深度最大可达到26m(21),一般加固深度在18m范围以内（9）。第二节深层搅拌法地基加固技术的适用范围1.2.1适用土质深层搅拌法最适用加固各种成因的饱和软粘土。国外使用深层搅拌法加固的土质有新吹填的超软土，沼泽地带的泥炭土，沉积的粉土和淤泥质土等。目前国内常用于加固淤泥，淤泥质土，粉土和含水量较高的且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等。水泥加固土的室内实验表

5、明，有些软土的加固效果较好，有的较差。一般认为含有高岭石，多水高岭石，蒙脱石等粘土矿物的软粘土的加固效果较好；而含有伊利石，氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高，酸碱度（PH值）较低的粘性土加固效果较差。因此当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性宜通过实验确定其使用性。对于粉喷型的深层搅拌法，由于是将干的水泥粉（石灰粉）拌入地基的，所以当地基土含水量低于30％时，为了保证粉体的充分固化，必须在下钻和提升搅拌过程中同时加入水分。因此当选用喷粉型搅拌桩时，土层含水量宜大于50％。1.2.2加固深度深层搅拌法的加固深度取决于搅拌机械的功率。日

6、本在海上搅拌加固软土地深度已达到60m；国内目前在陆上的施工实际已达27m（施工机械能力为30m），而在海上的深层搅拌船的有效加固深度为21.8m（含水层和软土层厚度）。1.2.1适用工程目前深层搅拌法常用于下列深层软土的加固工程中：组成水泥土（或石灰土）桩复合地基，提高地基承载力，增大变形模量减小沉降量将固化剂（水泥或石灰）与软土充分搅拌后形成水泥土（石灰土），其抗压强度比天然软土提高几十倍至数百倍，变形模量叶增大数十至数百倍。因此有水泥土（石灰土）桩和周围天然土层组成的复合地基能较大的提高承载力，减小沉降量，所以可用于：1．构）筑物的地基

7、加固：如6～12层多层住宅，办公楼，单层或多层工业产房，水池储罐基础等；2．高速公路，铁路和机场场道以及高填方堤基等;3．大面积堆场地基，包括室内和露天；4．形成水泥土（石灰土）支挡结构物：软土层中的基坑开挖，管沟开挖或河道开挖的边帮支护和防止底部管涌，隆起。当采用多排水泥土桩形成挡墙时，常采用格栅状的布桩形式；5．形成防渗止水帷幕：由于水泥土结构致密，其渗透系数可小于1×10-9～1×10-11cm/s，因此可用于软土地基基坑开挖和其他工程的防渗帷幕；6．其他的应用：进行大面积加固后可防止码头岸壁的滑动，减小软土堤基中的地下建筑物的沉降和振

8、动下沉，防止地基液化；对桩侧或板桩背后软土的加固以增加侧向承载力；对于较深的基坑开挖还可以将钢筋混凝土桩和水泥土桩构成复合壁体共同承受水，土压力；用于地下盾构施工段