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1、岩土工程界 第6卷 第12期地基基础工程地基深层混合处理的几种方法1122孙德新 彭芳乐 廖少明 朱合华(1.株式会社白石技术本部 2.同济大学地下工程系)摘 要 在很多情况下,许多建筑物不得不建在软弱地基上,因此地基改良是我们自然要考虑的处理措施之一。介绍在日本地基处理方法中得到广泛应用的几种地基深层混合处理方法。关键词 地基改良 深层混合 地基的深层混合处理方法(DeepMixing的DJM(粉末喷射搅拌:DryJetMixingMethod)法。Method,以下简称DMM),是指将水泥系列(水泥
2、、CDM方法是把搅拌机下端的喷嘴钻入地下,将生石灰等)固化材料与软弱地盘在原位置上进行混悬浊液形态的水泥系列加固改良材料注入到软弱土合搅拌,利用水化反应硬化的原理形成柱状改良体层中,通过搅拌翼和软弱土体进行充分混合搅拌,经而加固地基的一种方法。该方法大致可以分为机械水化作用形成改良体的深层处理方法。悬浊液的注搅拌方式、喷射搅拌方式以及机械与喷射联合搅拌入方式可以分成两种,一种是喷嘴钻入地中的同时方式等3类方法。另外,根据固化材料的状态,机械即向地盘注入悬浊液,另一种是当喷嘴钻入到达预搅拌方式又可分为浆液系
3、列与干粉系列。浆液系列定深度后再向外回转拔出时注入悬浊液。无论采用是将固化材料与水、膨润土等混合而成的浆液与原哪种方式,为了确保改良体的强度都需要有一个上位置地盘进行混合搅拌,对地基进行改良。干粉系下多次混合搅拌的过程。CDM方法的显著特点是:列是将粉末状固化材料通过空气压送与原位置地盘达到设计强度的可靠性高,抗振性能强;施工工期短进行混合搅拌,对地基进行改良。经过DMM方法(与砂井排水法、砂桩挤密法相比);经过处理的地基改良处理,不仅可增强地基的承载能力、抑制地基及不会产生压密沉降;震动噪音小、变位小,
4、对周围地构筑物的下沉、而且还可以防止由于渗漏管涌而引基及建筑物的影响小;处理后的断面形状可以为墙起的侧向流动,从而增强地盘的抗液化能力。另外,壁状、格子状等形状,可降低工程造价;该种工法的通过DMM方法改良处理还可以充分考虑再生资源施工管理项目实行集中统一管理,施工管理的可靠的有效利用,减少弃土,尽可能地利用天然资源,节性强。省能源,有利于环境保护。DMM方法具有在短期图1所示为DJM方法的示意图,粉状改良固化间内将软弱地基处理为高强度地基,改良后的固化处理材料随着气流输送到搅拌翼的根部,然后沿着体的力学
5、性质接近于软岩的强度,很少产生弃土。搅拌翼旋转轨迹均匀喷洒到搅拌翼旋转过程中产生利用DMM方法进行改良,可以较容易地根据具体的孔隙中去,并与原位置的软弱土进行强制搅拌混的地基条件确定所需要处理的范围,对周围环境的合使它们发生化学反应。部分搅拌材料有可能会与影响较小,它与砂桩挤密法等改良方法相比,施工时空气一起沿着搅拌轴与土体之间的间隙漏出地表,噪音振动小;与桩等深基础相比又显得比较经济。因此为了防止粉尘污染通常需要配置粉尘处理系由于城市地区大量相邻近接工程的出现以及快速施统。水泥粉料与原位置软土通过钻头强
6、制搅拌混合工等要求,DMM地盘改良方法近年得到越来越广后,可以形成整体性良好并具有一定强度的柱状复泛地应用。合地基,从而提高地基的承载能力。DJM方法的显著特点是:根据处理后强度的要求以及地基的土质1 机械搅拌处理方法情况,改良材料的选择与配合比较容易掌握;粉末直机械搅拌处理方法中具有代表性的两种方法是接与土体进行搅拌混合,与浆体相比更加经济;施工水泥系列固化材料悬浊液形态的CDM(水泥浆体深的过程中不需要用水,因此没有泥水处理的问题;从层搅拌:CementDeepMixingMethod)法和粉末状粉状
7、处理材料的搬入至施工完毕,因为采用粉尘处理保护系统所以施工中不会产生粉尘污染,同时该〔收稿日期〕 2003-05-27工法在施工中几乎不会产生噪音与振动,是一种洁33地基基础工程GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.6No.12净、安全、安静的施工方法;粉状处理材料可以采用质条件,尤其适应于N值小的砂性土与粘性土地生石灰、水泥、矿渣等各种材料,在旋转过程中进行基;噪音低、振动小,对周围环境影响不大;不需使用喷洒搅拌,分布均匀,处理效果好;施工深度、旋转频价格高的药液,廉价的水泥系
8、列硬化材料即可,经济率、钻入拔出速度、粉状处理材料的供应等情况均可性好等特点。以自动纪录,施工管理简单、准确。图3 三重管工法(CJG工法)图3为CJG方法示意图。如图所示,通过压缩图1DJM工法示意图空气由多重管的底端向软弱地基旋转喷射超高压水流并切削地盘,切削的土体可随时排出地面。由于2 喷射搅拌处理方法(水平单向喷射方式)超高压水流与气流的作用,在地下可形成人为的空喷射搅拌工法是利用超高压喷射流的能量切削隙,然后通过下面
