《水泥土搅拌桩》ppt课件

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1、水泥土搅拌法主要内容概述加固机理水泥土的物理力学性质水泥土的应用水泥土搅拌桩地基的设计水泥土搅拌桩的施工概述定义、分类水泥土搅拌法的概念水泥上搅拌法是适用于加固饱和粘性土和粉土等地基的一种方法，它是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土—水泥土，从而提高地基土强度和增大变模。根据固化剂掺入状态的不同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌，后者是用粉体或石灰和地基土搅拌。水泥土搅拌法分为深

2、层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。概述定义、分类深层搅拌法：一般加固深度可大于5m，国外最大加固深度可达60m早期的“浅层搅拌法”：20世纪20年代，美国及西欧国家在软土地区修建公路和堤坝时，按照地基加固范围从地表挖取0.6-1.0m深的软土，在附近用机械拌入水泥或石灰，然后放回原处压实的方法。这种加固软土的方法加固深度一般为1-3m。概述技术发展二战后，美国研制成功水泥浆搅拌法。简称MIP法。d=0.3-0.4m，L=10-12m。1953年，日本引入水泥浆搅拌法，并在1973-1974年进行该工法的研究

3、和开发，简称CMC工法。目前，日本的施工机械：陆上：双轴成孔，成孔直径d=1000mm，最大钻深L=40m海上：多种成孔数量类型，成孔最大直径d=2000mm，最多一次成孔8个，最大钻孔深度为70m（自水面向下算）概述技术发展概述技术发展国内：1977年由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行室内试验和机械研制。1978年底制造出国内第一台SJB-1型双搅拌轴中心管输浆的搅拌机械。目前SJB-2型的加固深度可达18m。1994年，上海探矿机械厂生产的GDP-72型双轴深层搅拌机。加固深度可达18m成孔直径d=70

4、0mm。2002年，为配合土壤水泥土墙工法（简称SMW工法），又研制生产出三轴钻孔搅拌机ZKD65-3和ZKD85-3.其钻孔深度达27-30m，钻孔直径650-850mm。概述技术发展1967年，瑞典提出石灰浆搅拌桩法设想。1971年，现场制成一根石灰土搅拌桩。1972年，用石灰粉喷桩做路堤和基坑支护。同一时期，日本在1973-1974年进行该工法的研究和开发。DLM法：颗粒状生石灰深层搅拌法DJM法：使用生石灰粉末的粉体喷射法。目前，日本粉喷施工机械：单轴、双轴，成孔直径d=800-1000mm，钻孔深度L=15-

5、33m。国内的粉喷机械：成孔直径d=500-700mm，钻孔深度L=18m。概述适用范围适用范围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、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％（黄土含水量小于25%）、大于70％或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。湿法的加固深度不宜大于20m；干法不宜大于15m。水泥土搅拌桩的桩径不应小于500mm。⑦石灰固化剂一般适用于粘土颗粒含量大于20%，粉粒及粘粒含量之和大于35%，粘土

6、的塑性指数大于10，液性指数大于0.7，土的pH值为4-8，有机质含量小于11%,土的天然含水量大于30%的偏酸性的土质加固。⑥一般认为用水泥作固化剂，对含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好；而对含有伊利石、氯化物和水铝石英等矿物的粘性土以及有机质含量高，pH值较低的粘性土加固效果较差。概述适用范围水泥土搅拌法加固软土其独特优点最大限度地利用了原土；搅拌时施工，对原有建筑物影响很小；根据地基土的不同性质和工程要求，可以合理选择固化剂的类型及其配方，设计灵活；搅拌时无振动、无污染、无噪音，可在市区内

7、和密集建筑群中施工；加固后土体的重度基本不变，不会产生附加沉降；与钢筋混凝土桩基相比，降低成本的幅度较大；可根据上部结构的需要，灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固型式。概述优点加固机理（一）水泥的水解和水化反应普通硅酸盐水泥中的水泥矿物：硅酸三钙（3CaO·SiO2）硅酸二钙（2CaO·SiO2）铝酸三钙（3CaO·Al2O3）铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）硫酸钙（CaSO4）（石膏）(1)硅酸三钙（3CaO·SiO2）：在水泥中含量最高（约占全重的50％左右），是决定强度的主要因素。2(3CaO

8、·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2含水硅酸钙加固机理(2)硅酸二钙（2CaO·SiO2）：在水泥中含量较高（约占全重的25％左右），它主要产生后期强度。2(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2(3)铝酸三钙（3CaO·Al2O3）：占水泥重量的10％，