粉煤灰喷粉桩加固软土地基机理初探

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粉喷桩加固软土地基的施工

粉喷桩加固软土地基的施工

粉喷桩加固软土地基的施工和问题的探讨中铁十三局四处[摘 要]该文通过对粉喷桩工程的加固机理和设计计算方法的分析,结合当前粉喷桩施工的部分应用实例和试验成果,,对粉喷桩应用的施工现状和有关问题作了阐述。

[关键词]软土 粉喷桩 加固机理 复合地基1粉喷桩的加固机理粉喷搅拌加固软基技术,是利用水泥等作为固化剂,通过特制的深层粉体喷射搅拌机,将粉状加固料,用压缩空气输送到钻头,并以雾状喷射到加固地基的土层中。

凭借搅拌机回转钻头叶片的旋转,在设计加固深度范围内,就地和原位软土强制搅拌混合,利用水泥吸水和与土颗粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用,使软上形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土柱体(俗称粉喷桩)。

这种强度和刚度较桩周土高出若干倍的柱状加固体与桩间上一起构成复合地基,在稳定地基土的同时提高其强度,使地基土工程性质得到局部改善,从而达到加固地基的目的,或由粉喷桩相互搭接,形成坑壁支护和防渗帷幕结构。

2粉喷桩复合地基的设计与计算粉喷桩复合地基现有的计算方法,都是以刚性基础底面处桩与土产生等位移为基本前提的,并结合有关弹塑性理论,提出了若干带简化条件的计算公式。

2.1粉喷桩单桩承载力计算模式各种单桩承载力的确切值,唯有通过压桩试验来确定。

因此,在桩承载力设计计算中,多是采用地基参数来预计的。

对于粉喷桩主要有两种估算方法。

2.1.1半经验方法在极限荷载作用下,粉喷桩的侧向膨胀量很小,桩周土远未达被动破坏,而是桩、土界面摩阻力达到极限,出现“刺入”现纽、或是桩身被劈断或剪断。

B .B roms 分别给出了其计算公式:桩、土界面上强度达极限时的单桩极限承级力:Q f =лd(h+2.25d)сu式中:Q f ——单桩极限承载力,kPa;h ——桩长,m;d ——桩径,m; сu ——不排水剪强度,kPa 。

桩身剪断时单桩极限承载力:Q f =A p (3.5c+3σh )式中:A p ——桩的戳面积,m 2;σh ——桩在地面下土的最弱处(通常为硬壳底部)住壁承受的水平上压力,kPa ;c ——柱身材料的内聚力。

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用【摘要】本文针对粉喷桩技术在软土路基加固中的应用进行了深入分析。

在分别介绍了粉喷桩技术的发展意义和软土路基加固的重要性。

在分别阐述了粉喷桩技术的原理、施工流程、优势、应用案例和局限性。

结论部分指出粉喷桩技术为软土路基加固提供了一种有效的解决方案,同时强调在实际工程中应根据具体情况选择合适的加固技术。

粉喷桩技术通过其快速施工、高效加固和可持续性等特点,成为软土路基加固的重要选择。

应用中也需注意其在颗粒级别上的限制,以充分发挥其效果。

本文系统地总结了粉喷桩技术在软土路基加固中的特点和应用实践,为相关工程实践提供了有益参考和借鉴。

【关键词】关键词:粉喷桩技术、软土路基加固、施工流程、优势、应用案例、局限性、发展意义、重要性、解决方案、加固技术。

1. 引言1.1 粉喷桩技术的发展意义粉喷桩技术的发展意义在软土路基加固中具有重要的意义。

随着城市建设的不断扩大和交通运输需求的增加,软土路基的加固问题已经成为一个亟待解决的难题。

传统的路基加固方法存在着成本高、施工周期长、影响交通等诸多问题,而粉喷桩技术的出现无疑为解决这些问题提供了新的途径。

粉喷桩技术的发展还推动了软土路基加固领域的技术进步,促进了相关设备和材料的研发和应用。

可以预见,随着粉喷桩技术的不断完善和推广,软土路基加固将迎来更加广阔的发展前景,为城市交通建设提供更多有效的技术支持。

1.2 软土路基加固的重要性在软土路基工程中,路基稳定性是一个关键问题。

软土路基指的是土质较为松软和容易发生沉陷的土壤层,其作用于路基的承载能力较低,容易造成路面变形、龟裂以及塌陷等问题。

如果软土路基得不到有效加固处理,将会对道路使用安全带来严重威胁。

软土路基加固的重要性主要体现在以下几个方面:首先是保障路基的稳定和安全。

软土路基的不稳定会导致路基开裂、下沉,严重的甚至会影响整个道路的使用,加固软土路基可以有效提高路基的承载能力和稳定性,确保道路的安全和稳定运行。

粉喷桩加固软土路基的运用分析

粉喷桩加固软土路基的运用分析
制 作 一 分析 。
1石灰粉 喷桩强度形成机理
1. 1生 石灰 对软粘 土地 基的 基本作 用 ( ) 石 灰与 地 基软 粘 土通 过 强 制做 拌 1生 均匀 , 快产生水化作用 , 很 形成 Ca OH)。 ( , 在 生 石 灰 变 为 熟 石 灰 的 过 程 中 , 生 的 热 产 量 促 进 水 分 蒸 发 , 软 土 地 基 的 含 水 量 降 使 低, 同时 石灰 体 积 产生 嘭 胀 , 此时 膨 胀 力所 作 的 功 转化 为周 围土 的 变 形 位 能 。 () 2 熟石 灰 的 Ca O离 子在水 的 作用 下与 软 土 颗 粒 产 生 絮 凝 反 应 作 用 , 一 反 应 过 这 程 使 软 土 颗 粒 结 合 水 膜 厚 度 减 簿 , 的 塑 土 性 降低 , 土粒 间的 粘 结 力增 加 , 体 强 度和 土 水稳定性提高 。 ( ) 石 灰 与 粘土 颗 粒 中的 活性 硅 铝矿 3熟 物 进 一 步 缓慢 地 产 生 化学 作 用 , 过程 中 又 吸 收 熟 石 灰 浆 中 的 水 分 , 成结 晶 和 生成 形 铝 酸盐 和 水 化硅 酸钙 , 变 了粘 土 的结 构 。 改 这 一 反 应 过 程 将 持 续 数 年 , 石 灰 对 软 粘 是 土的 后 期 作 用 。 1, 2石灰搅拌 桩身 的排水 固结作 用 通 过对 一些 石灰 搅拌 桩观 测 , 现施 工 发 期 桩体 含水 量总 是很 高 , 直观表 现 在桩预 的 垫层上 有 明显的 圆形 湿痕 , 明桩体 含水 量 表 及渗 透 系数 均 大干 桩 间土 。 由于桩 身材料
拌 合 不均 匀 , 及 配 合 比、 掺 合料 不 同 , 以 桩
身渗 透 系数 相 当于粉 砂 、细 砂 的渗透 系数 , 较 粘土 、亚 粘土 的渗透 系数 大 1 0~l O倍 , O 说 明 石灰 桩 身排 水 固结 作 用较 好 。 1. 3石 灰搅拌 桩与桩 间土 的复合 地基效 应 生 石 灰 加 固 软 弱 地 基 后 , 灰 搅 拌 与 石 未 加 固部 分 地 基 土 形 成 复 合 地 基 , 合 地 复 基 的 强度 包 括搅 拌 桩 桩 体的 强 度和 桩 周土 牯 聚 力增 加 后 的 强 度 , 灰 搅 拌 桩 与 周 围 石 地 基 相 比具 有 更 高的 抗 剪 强度 。 与生 石 灰 搅拌桩邻接的桩间土 , 由于 拌 合 时 产 生 的 强 度 高 。 高 温 和凝 聚 反 应形 成 厚 度达 数 厘米 的 高 度 2 4粉体 搅拌桩 施工质 量检测 方法 硬 壳 , 层 硬 层 的 存 在 影 响 了 石 灰 搅 拌 桩 此 规范 对 粉 喷 桩 的 质量 检 测 主 要 有 轻 便 的 吸 水和 排 水 , 其是 后 期排 水 , 在 施工 触 探 、钻 孔 取 心 和 压 板 载 荷 试 验 , 有 粉 尤 但 在 期 内 此 层 硬壳 尚未 形成 , 水 作 用 是 可 以 喷 体 与 波 速 关 系 的前 提 下 , 可 采 用 小 应 排 也 发 挥 的 变 动 测 法检 测 其桩 长和 均 匀性 由于 轻 便 触 探 的 检 测 深 度 有 限 , 孔 取 心 的 搅 动 问 钻 2影Ⅱ粉喷桩搅拌施工质量的主要因素 向 题 及 压 板 载 荷 试 验 的 局 限性 , 常 使 桩 身 常 水 泥 粉 喷 桩 处理 软 土 路 基 是 利 用水 泥 水 泥 土 很 差 的 粉 喷 桩 顺 利 通 过 质量 检 测 , 作为 固化 剂 , 通过 特 制 的深 层 搅拌 机 械在 因此 质 量 检测 方 法 的落 后 和 不完 善 是 影 响 软 土 路 基 中将 软 粘 土和 水 泥 强制 拌 和 , 通 粉 喷 搅 拌 桩 质 量 的 又一 重大 因素 。 过 水 泥 和 粘 土拌 和 体 的物 理 化 学 反应 , 使 3粉喷桩加固地基施工 的质量控 制

粉喷桩处理软基施工工艺浅谈

粉喷桩处理软基施工工艺浅谈

粉喷桩处理软基施工工艺浅谈1.前言市政道路在建设施工时经常会遇到软弱地基或软厚的杂填土,需要对软基进行处理。

粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称,就是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥等粉体固化剂喷入软土地基中,并将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法。

由于粉喷桩具有能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点,目前在道路工程建设领域应用得较为广泛。

2. 粉喷桩施工施工方法2.1 施工现场的准备工作2.1.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

2.1.2 场地平整、清除障碍。

如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。

若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。

2.1.3 根据施工图纸画出桩位平面布置图。

2.1.4 根据桩位平面布置图,在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位,并做好标记,每根桩的桩位误差不得大于5cm。

2.1.5 在施工现场搭设水泥棚,水泥棚的底部用土填高,使之比周围地面高出30cm~50cm,并铺设一层木板,然后铺设一层彩条布,最后再铺设一层塑料薄膜,以确保水泥不受潮变硬。

水泥棚内的水泥储存量应不少于60吨。

2.1.6 对进场的机具设备进行组装和调试,确保机具的完好率,保证满足施工要求。

粉体喷射机安放的位置与搅拌机施工最远处之间的距离不宜超过60米,不然,送粉管的阻力增大,送粉量就不易稳定。

2.1.7 一切准备工作结束后进行试桩,以确定成桩的各项技术参数。

以确定好钻进速度、提升速度、提升时的管道压力及喷灰时管道压力等技术参数;水泥搅拌的均匀程度,掌握下钻及提升的困难程度,确定合适的技术处理措施。

2.2 施工方法2.2.1 定位:做好复测工作,在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动,确保粉喷桩桩位的准确性。

水泥粉喷桩加固粉煤灰地基的机理及设计

水泥粉喷桩加固粉煤灰地基的机理及设计
Key words cement dry jet mixing pile, reinforcement, composite foundation, fly ash foundation
粉煤灰是目前工业废渣中对人类生存环境影响较为严 重的一类废渣,年排灰量达一亿六千万吨以上,累计堆存量 达22亿吨,占地面积达44万亩[1,2]。随着电力工业的发展,粉 煤灰排出量一直以强猛的趋势在增长。这种细粒固体废渣, 污染空气和水源,占用土地,给人类赖以生存的环境直接构 成了威胁,迫切需要加以利用和解决。而改造加固老灰场建 造构筑物或建筑物,则为粉煤灰综合利用开辟出一条新路。
Abstract The cement dry jet mixing technique is a new method for foundation reinforcement,which is of great concern in engineering building field.In this paper, the progress of fly ash application and history of cement dry jet mixing technique are reviewed. The principles of the cement dry jet mixing pile to reinforce the fly ash foundation are analyzed, and the calculation methods of the dry jet mixing pile are put forward. Finally, a engineering example is given to introduce the application of dry jet mixing technique to reinforce the fly ash foundation.

深层粉体喷射搅拌桩加固软土地基的研究

深层粉体喷射搅拌桩加固软土地基的研究
加 固处理 , 体加 固处理方 案如下 : 具 盖的加固方法可有效处理条形混凝 土基础 的贯穿性裂缝 。
1采用环氧树脂对基础裂缝进行灌缝处理。2采用绷高弹 参考文献 : ) )
1 王铁 梦. 工程结构裂缝控制 [ . M] 北京 : 中国建筑 工业 出版社 , 不锈钢绞线 网对 裂缝 两侧 各 12 0mm 范 围的 区域进 行加 固补 [] 0 强。钢绞线沿纵横 向布置 , 向间距 3 纵 0mm, 向每隔 10mm 布 横 6 距为 3 0mm的两根横 向钢 绞线 间按 10m 间隔整体成 梅花 型 5 m 布置 固定栓销 固定住钢绞线 网。3 用喷 枪多 次往返 喷射 2 ) 0mm
深层 粉 体 喷射 搅 拌 桩 加 固软 土 地 基 的研 究
李 培 如
摘 要: 介绍 了粉喷桩 的使用 范围、 材料要求及主要施工机械 , 阐述 了施 工粉 喷桩 的具体 要求和质量控制措施 , 提出 了桩 身 的检测方法 , 指出粉 喷桩 施工劳动强度低 , 操作简便安全 。 易于推广 。
为贯通裂缝的主要原因。
3 裂缝 的加 固处理
过长的条形 混凝土 基础 冬季 施工 时 , 采取 有效 的设计 、 应 施 工措施 , 包括考虑设置 后浇 带 , 在基 础墙 延伸 至基础 内部 位置合
由于裂缝所处部位 为基 础 , 为贯 穿性 裂缝并波及至基础垫 理设置纵向水平钢筋 , 且 必须覆盖 塑料 膜和采取 其他 附加措施做 到

定时间的湿润状态 , 初凝后养 护 7d以上。
养护条件只是用草帘覆 盖保 温 5d 后拆模 , 格按冬季 施工规 未严
实践结 果证 明 , 该加 固处理方法取 得 了良好的效果 。
范要求采用塑料薄膜覆 盖且 拆模过 早。混凝 土浇 筑后 的测温记 4 结语 录表明 , 混凝土浇筑后 因水化 热使 内部升 温很快 , 由于外 界气 温 过长 的条形混凝 土基 础冬 季施 工时 , 界干燥 且气 温较 低 , 外 较低 , 2天 内外最大温差达 2 -2 第 0℃ 8℃之多。另外 , 大风和干 因水化热混凝 土内部温 度却 很高 。如果没 有合 理有效 的养 护措 燥天气会使混凝土表面严重失水 , 拆模过早也不利于混凝土表面 施 , 会造成基础混凝 土表面失水严 重 , 因内外温 、 湿度差较大而产 的保温和保水 。因此 , 养护方式不 当导致 因基础混凝 土内外温湿 生内外不均匀的收缩变形 , 从而 导致混凝 土表面 开裂。随着基础 度差较大而产 生不均 匀收缩 是该 基础 表面产 生裂缝 进而 发展成 混凝土整体进一步降温和收缩 , 表面裂缝会发展成贯穿性裂缝 。

浅谈水泥粉喷桩处理软土路基_pdf

浅谈水泥粉喷桩处理软土路基_pdf

粉喷桩钻机在场地上行走的接地压力
米喷粉量等数据自动记录在粉体发送器上 为 34Kpa。当场地质量较差时,应铺设砂砾
安装的一台喷粉记录仪上,并可通过打印机 垫层或硬土层。
打印出来,该记录仪可存贮 700 根桩的资料,
(四)、加固效果明显、经济效益显著
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超过 700 根桩则自动从 1 开始计数,覆盖原
国内目前采用深层搅拌法加固的土质
保工地随时有约 40t/台的水泥。如果水泥供 有淤泥、淤泥质土、粘土和亚粘土。一般认
应不及时将直接影响钻机的正常、高效工 为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土
作。
矿物的软土加固效果较好;而含有伊里石、
机械养护方面主要是零配件的供应和 氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有
(2)、进行大面积地基加固以防止码 力 大 于 1.2Mpa , 复 合 地 基 承 载 力 大 于
头岩壁的滑动、深基坑开挖时边坡坍塌、坑 250Kpa)确定灰土掺入比 a(即水泥重量与
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底隆起和减少软土层上构筑物的沉降等;
被加固湿土重之比)。在正式施工前我们进
(3)、其它:作为海中(水中)堤体 行了试验性施工,拟定三种喷粉量:40±
施工中钻机的钻进速度不宜小于 2 档,否则土层密度太大,相应的喷灰阻力大而不利 于喷灰;提升速度(喷灰)不宜大于 3 档,否则难以保证每米的喷粉量,空气压力控制在 0.2~0.4Mpa 之间。
四、施工中可能出现的问题及应对措施
结合我们在潭邵高速公路上粉喷桩的施工情况来看,粉喷桩施工可能出现 的问题主要有以下几点:
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不宜采用。
三、 研究方法及关键技术
(二)、适用的
粉喷桩可用于以下几种情况:
室内、外研究一即室内配比和成桩检测两方

粉喷桩技术加固软土地基

粉喷桩技术加固软土地基

粉喷桩技术加固软土地基摘要: 本文简介了水泥粉体喷身搅拌加固软土地基的工作机理,结合沪蓉高速公路(沪宁段)地基处理实践,论述了粉喷桩加固软土地基的计算方法。

采用粉喷桩加固软基,可加快路堤填土速率,铺筑路面后的工后沉降量能得到有效地控制,保证了工程质量。

关键词粉喷桩, 软土加固,设计,计算Abstract: in this paper are introduced the cement powder spray mixing and reinforcement of the soft soil foundation work mechanism, combined shanghai-chengdu expressway (shanghai-nanjing section) foundation treatment practice, this article discusses pile reinforcement of soft soil foundation calculation method. The pile reinforcement of soft foundation, can speed up the embankment filling velocity, paving the road surface settlement after work can be effectively control, ensure the engineering quality.Key words pile, soft soil reinforcement, design, calculation0 引言高等级公路跨越通航河流和上跨被交叉公路、通道的净空要求,往往造成桥头填土高达4~7m的路堤,这对于软土地基来说,则存在高路堤的稳定和沉降的问题。

在保证路堤稳定情况下,高速公路桥头工后沉降量一般控制在10cm以内,若采用袋装砂井(或塑料派水板)预压排水固结法处理,常因需要的填土与预压期较长,给设计工作带来诸多难处,使得处理后地基难以达到预期效果。

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用随着城市化进程的加快,城市的道路交通日益繁忙,其中包括基础设施建设工程中的软土路基加固。

在加固土路基的过程中,存在许多技术方法,其中粉喷桩(Rapid Impact Compaction,RIC)技术是一种被广泛应用的方法。

本文将详细介绍粉喷桩技术在软土路基加固中的应用。

一、粉喷桩技术简介粉喷桩技术是一个以高速、高频率的撞击作用,在软土中形成孔隙降低土体压缩性和提高土体的密实度的加固技术。

它是一种利用钢珠或其他重物高速自由落体作用的振动桩加固土壤的技术。

通过人工或机械将钢珠(直径3~30mm)放置在管道中,在高速撞击下桩顶传导到地面,形成一定的冲击力。

由于冲击力瞬间出现,土壤难以产生大幅度的变形或塑性变形,相对来说较为凝实。

1、技术优势采用粉喷桩加固后,软土路基在一定程度上得到了加固。

相对于其他加固方法,粉喷桩的优势在于加固效果更加稳定,适应性较强。

通过合理选择钢珠的直径和重量,可以控制撞击能量和振动频率,从而达到更好的加固效果,使得软土路基的承载能力得到了提升,抗沉降性能更加优异。

2、应用范围粉喷桩技术的应用范围非常广泛,适用于大部分软土地基,尤其是滞荷系数较低的工程,如城市轨道交通路基、高速公路及机场道路路基、大型建筑物的基础、桥梁路堤、码头堆场路基等。

3、工作原理在粉喷桩施工时,首先需要端部压实器来压实桩周围的土壤,使得粉喷桩的基础比较牢固,之后放入钢珠。

施工时钢珠的数量和重量有所不同,正常情况下每平方米需要300~400公斤左右的钢珠,钢珠直径一般为10mm左右。

钢珠通过约10m/s以上的自由落体撞击力冲击土壤,通过撞击形成地下膨胀波和地震波,进而压实、振动土壤。

在施工的过程中应该不断的进行动态监测,以控制施工质量。

4、施工要点(1)施工环境:在施工区域的范围内,要求所有建筑物、设备、管道都必须安全,不受影响。

同时需考虑到施工的附近地点的振动影响,防止振动扩散。

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用

浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用粉喷桩技术是一种常用的软土路基加固技术,在公路、铁路、机场等工程中得到了广泛应用。

本文将从粉喷桩技术的原理、施工过程和优缺点三个方面进行分析和探讨。

一、粉喷桩技术的原理粉喷桩技术是利用高压气体将混合物(水泥、粉煤灰、黄土等)喷入土层形成一定直径和深度的桩,将桩与土层紧密结合在一起,从而提高土层的强度和稳定性。

粉喷桩技术的原理可以分为三个部分:1. 形成桩身:利用高压气体在土层中剥离土体、打开微孔等作用,形成空腔和均匀分布的孔道。

2. 填充混合物:混合物在溶液中形成一个稳定的悬浮液,喷入孔道中填充,直到达到所需要的深度。

3. 硬化并固化:填充后的混合物与土层接触部位的水分形成化学反应,最终硬化、固化,形成坚实的桩身。

粉喷桩技术的施工过程一般可以分为以下几个步骤:1. 姿势准备:根据设计要求,测量地面标高及桩位坐标,标定喷孔点,进行喷孔定位。

2. 工具准备:准备好压缩空气、混合物、喷射枪等工具及材料。

3. 喷射混合物:将喷射枪的嘴对准喷孔,将混合物喷射到设计深度,并随时注意测量深度及孔径,保证尺寸精度和稳定性。

4. 套管及外壳筒安装:根据需要施工的深度和土层结构,选择相应的套管及外壳筒,通过桩身内孔套管,同时增加桩身稳定性。

5. 填充及硬化:喷射完成后,将混合物在所需时间内硬化定型。

6. 后续处理:割断桩头,清理孔道以及填充土施工完毕。

对于有区别基质土层结构的场地,需要进行相应的处理。

1. 优点(1)较小施工对交通的影响,同时适用于狭长地形;(2)可适应不同材料与混合比例,能够满足不同项目的需要;(3)粉喷桩的加固效果稳定,且能够长期保持;(4)粉喷桩施工能够在局部区域进行,能够有效减少工程时间和成本。

2. 缺点(1)尺寸误差较大,部分工程需要更高的精度要求;(2)随着施工深度增加,施工难度也随之加大;(3)对于特殊场地,如含有较多沙类等复杂材料的土层,粉喷桩的加固效果可能不理想。

浅谈水泥粉喷桩加固软土地基的机理与施工要点

浅谈水泥粉喷桩加固软土地基的机理与施工要点

1水 泥 粉喷 桩 的 加 固机 理 .
11 泥 粉 喷 桩 的 特 点 .水 。
内部 则 没 有 水 泥 。 只 有 经 过 较 长 的 时土
产 物 的渗 透 作 用 下 , 逐 渐 改 变 其 性质 。 才 水 泥 粉 喷桩 , 以 水 泥 为 主 要 固 化 剂 , 过 特 制 的 深 层 粉 体 喷 射 是 通 2 工 程 应 用 . 搅 拌 机 , 粉 状 加 固 材料 , 压 缩 空 气 输 送 到 钻 头 , 以雾 状 喷 射 到 加 将 用 并 21工 程 概 况,某城 市 桥 梁 工 程 ,其 中 l . #桥 、岢桥 工 程 也 同 期 开 3 固地 基 的土 层 中 , 借 搅 拌 机 回 转 钻 头 叶 片 的旋 转 。 设 计 加 固 范 围 工 、 工 。由于 具 有 市 政 工 程 的 特 点 , 期 紧 、 务 重 , 且 受 到 拆 迁 的 凭 在 竣 工 任 而 内 , 地 与 原 状 软 土 强制 混 合 , 用 水 泥 吸 水 以及 与 土 颗 粒 发 生 水 解 、 影 响 和 试 验 项 目的影 响 工程 进 度 一 度 迟 后 , 建 设 单 位 协 调 。 方 面 . 就 利 经 一 水 化 反 应 并 进 行 阳 离 子 交 换 等 物 理 化 学 作 用 ,使 软 土 形 成 具 有 整 体 要 求 施 工 单 位 加 班 加 点 , 加 施 工 力 量 , 快 工 程 进 度 ; 一 方 面 , 增 加 另 取 性 、 稳 性 和 一定 强 度 的水 泥 柱 体 , 与 桩 间 土 一 起 构 成 复 合 地 基 。 水 它 共 消 了 部 分 影 响 工 期 的试 验 内容 ,经 施 工 单 位 的努 力 和各 部 门 的协 力 . 同承 载 。 其特 点 有 以下 几 个 方 面 : 工 程按 期 竣工 , 验 项 目也 取 得 了一 定 成 效 。 试 ( ) 用 干 燥 的水 泥 可 更 多 地 吸 收 软 土 地 基 中 的水 分 . 加 固 含 1使 对 22粉 喷 桩施 H :1 施 工 设 备 , 用 G P 5型 深层 喷 射 搅 拌 机 , . I( ) 采 P一 搅 水 量 高 的 软土 、 软 土 地 基 , 果 更 为 显 著 。 于 将水 泥 和原 土 就 地 混 拌 轴 长 1. , 拌 叶 片 5 0毫 米 。 置 相 应 的 Y - 极 效 由 25米 搅 0 配 P 1型 粉 体 喷射 机 . 合 搅拌 , 而最 大 限 度 地 利 用 了 原 土 。 2 水 泥 固 化材 料 全 面 地 被 喷 射 空 气压 缩 机 等 机 械 , 成 系 统 的 机 械 组 。() 工 工 序 , 验 线 ; 制 桩 因 () 组 2施 放 绘 到 靠搅 拌 叶片 旋 转 过 程 中产 生 的 空 隙 中 , 时 又 靠 土 的 水 分 把 它 粘 附 位 编 号 图 确 定 施 工 顺 序 和 流 向 ; 机 就 位 ; 进 ; 水 泥 浆 ; 至 设 计 同 钻 钻 送 钻 到 空 隙 内部 , 着 搅 拌 叶 片 的搅 拌 , 固化 剂 均匀 地 分 布 在 土 中 . 会 标 高 ; 拌 送 浆 ; 钻 至 设 计 桩 顶 标 高 ; 钻 复搅 送 浆 ; 升 搅 拌 成 桩 。 随 使 不 搅 起 下 提 产 生不 均 匀 的 散 乱 的 现 象 , 利 于 提 高 地 基 土 的 加 固强 度 。 ( ) 拌 有 3搅 23施 工 操 作 要 点 , ) 工 前 应 通 过 水 泥 土配 合 试 验 , 定 水 泥 掺 . (施 1 选 时 , 少 使 地 基 侧 向挤 出 , 周 围 原 有 建 筑 物 影 响 较 小 , 工 时 无 振 人 量 , 到 设 计 强 度 要 求 。 () 工 前 做 好 场 地 平 整 , 挖 边 沟 , 表 过 较 对 施 达 2施 开 地 动 、 噪 音 、 污 染 , 适 用 于市 区有 密 集 建 筑 群 施 工 。( 土 体 加 固 软 时 , 取 有 效 措 施 , 止 施 工 机 械 失 稳 , 证 桩 架 的 平 整 度 和 垂 直 无 无 尤其 4) 采 防 保 后, 重度基本不变 , 软弱下 卧层不致产生附加沉 降。( ) 泥粉喷桩 度 。3按 设 计 图 纸 要 求 定 桩 位 , 制 平 面误 差 不 大 于 5毫 米 , 直 偏 差 对 5水 () 控 垂 加 固软 土 地 基 , 应性 较 强 , 同 的软 土 土 质 , 以采 用 相 适 应 的 配 合 不 超 过 1 % 。() 进 时 按 逐 能 加 速 的 顺 序 , 适 不 可 . 5 4钻 正转 预搅 下 沉 , 近设 计 接 比进 行 加 固 , 可 掺入 粉 煤 灰 、 粉 等 两 种 以上 的 混 合 材 料 。 亦 矿 深度时 , 低速慢钻 , 机应在原位钻搅 12 n 用 钻 — mi。为 保 持 钻 杆 送 粉 L 1 . 泥 土加 固软 土 的原 理 2水 道 的 干 燥 , 开 始 预搅 下 沉 到喷 粉 为止 , 在 钻 杆 内连 续 输 气 。5喷 射 从 应 f) ( ) 泥 的水 解 和 水 化 反 应 普 通 硅 酸 盐 水 泥 主 要 是 氧 化 钙 、 氧 机 内压 力 要 保 持 稳 定 ,压 力 要 足 够 。 (1钻 机 提 升 速 度 控 制 在 05 , 1水 二 6 .m 化 硅 、 氧 化 二铝 、 氧 化 二 铁 及 三 氧 化 硫 等 组 成 , 三 三 由这 些 不 同 的氧 化 物 分 别 组 成 了不 同 的水 泥矿 物 : 酸 三 钙 、 酸 二 钙 、 酸 三 钙 、 铝 硅 硅 铝 铁 酸 四钙 、 酸 钙等 。 水 泥 加 固软 土 时 , 泥 颗 料 粒 表 面 的矿 物 很 快 与 硫 用 水 软 土 中 的 水发 生 水 解 和 水 化 反 应 , 成 氢 氧 化 钙 、 水 硅 酸 钙 、 水 铝 生 含 含 mi 反转 提 升 。提 升 到 桩 顶标 高后 , 速 原 地 搅 拌 1 2 i 。f) 复搅 n, 慢 - m n 7重 拌 。为 保 证 粉 体 搅 拌 均 匀 , 再 次将 搅 拌 头 下沉 , 设 计 深 度 。提 升搅 须 到 拌时 , 提升 速 度控 制 在 05 08 / n左 右 。f) 次 罐 内水 泥 加 .— .m mi 8每 入 量不 得 少 于一 根 桩 的水 泥 量 5 k 。()t 停 电 , 械 故 障 等 原 因 而 0 g 9 ̄ 遇 t i 机 粉 喷 中 断 , 及 时 记 录 中断 高 程 , 恢 复 下 沉 后 必 须 进 行 复 搅 , 喷 复 应 待 复

粉喷桩处理软土地基浅谈

粉喷桩处理软土地基浅谈

文章编号:100020952(2002)04216201中图分类号:T U4甘肃省交通规划勘察设计院 杨铁轮粉喷桩处理软土地基浅谈1 前言。

随着国家“西部大开发”计划的实施,我省高速公路建设的快速发展,许多公路路线不可避免会通过软土地基地段。

在软土地基上建造的工程日益增多,软土地基加固技术越来越受到广大工程技术人员的重视。

软土地基处理目的主要是保证路堤在施工及使用期间不会发生局部和整体剪切破坏,满足强度及稳定性要求,并且在使用期间内不发生较大的沉降和不均匀沉降,保证路面结构完整和车辆行驶平稳、安全、舒适。

其处理方法包括等载(超载)预压、塑料排水板、土工织物和砂垫层、粉喷桩等。

对于软土指标差、须作稳定处理的路段,并考虑工后沉降和施工期要求,应采用粉喷桩进行软基加固。

粉喷桩地基加固方法(D JM 法)是利用水泥、石灰或水泥掺入20%左右的粉煤灰等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械将粉状固化剂喷入软土地基中强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、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桩体,并与桩间土共同作用组成复合地基。

这种方法适用于加固软土,经过处理后的土体压缩性明显减小,抗侧向变形能力有所提高,经粉喷桩加固处理,可明显防止软土对桥台桩基的侧向挤压作用,而且软土的固化时间较短,沉降稳定所需时间较少,适应于快速施工要求。

2 粉喷桩的设计。

粉喷桩所形成的桩柱体在无侧限的情况下,也可保持直立和一定的抗压强度,它与砂桩、石灰桩等柔性桩有本质区别;在轴向力作用下,它又有一定的压缩性,特别是当桩身强度很低时,就可能产生较大的压缩变形,这与混凝土桩等刚性桩又有所区别。

也就是说,粉喷桩是一种介于刚性桩与柔性桩之间具有一定压缩性的桩。

即桩身强度越高,其性质越接近刚性桩;反之则越接近柔性桩。

粉喷桩加固软土地基,设计时应根据工程地质特点和各路段对沉降的要求,采用不同的桩距和长短桩相结合等不同的加固形式,以达到调整沉降量和节省材料、缩短软土地基处理建设工期的目的。

粉体喷搅法加固软土地基浅谈

粉体喷搅法加固软土地基浅谈

粉体喷搅法加固软土地基浅谈一、前言随着建筑业的蓬勃发展,软土地基加固技术不断得到改进和提高,粉体喷搅法是近年来迅速推广应用的一种软土地基加固方法。

粉体喷搅法(简称粉喷法),是用特别的设备和机具,将加固剂粉体材料(水泥或石灰粉等)通过压缩空气的传送,并与地基土强行拌合,使之产生充分的物理、化学反应后,形成连续、水稳性的坚硬桩体(简称粉喷桩),是一种改善土质、提高地基强度的软土地基加固方法,可广泛地适用于淤泥土质、杂填土、浜填土、软粘土等地基加固。

该项技术起源于瑞典,1967年由Kjeid Paus提出以石灰粉为固化材料,故称为石灰桩法,并于1974年取得专利。

日本称这项引入技术为“Dry Jet Mixing Method”(简称DJM法),在抗滑、地基加固、边坡稳定等工程中得到广泛应用。

由于在施工技术的研究,专用设备的研制和工程应用方面的迅速发展,目前,日本粉喷桩的加固深度已到30米以上,桩径可达0.3-1.0米,加固土方达几百万M³。

在欧美和东南亚国家,这项技术应用十分的广泛。

自1983年铁四院应用该技术首先成功地用于铁路涵洞软土地基加固以来,经过多年的实验,研究和工程实践,国内粉体喷搅法已在港口、石油化工、市政和工业与民用建筑工程中得到大量应用,并去得了良好的技术经济效果二、加固机理粉喷法的粉体固化剂有石灰及水泥两个系列,但石灰粉体在生产、运输、保存等没有水泥方便,故粉喷法目前多用水泥作为固化剂,国内外大量的试验与研究证明,水泥与软土拌合后,将发生如下的物理化学反应。

水泥的水解水化反应。

减少了软土中的含水量,增加土粒间的粘土。

水泥与土伴合后,水泥中的()酸二钙、碳酸三钙、铝酸三钙以及铁铝四钙等矿物与土中水发生水解反应,在水中形成各种()、铁、铝质的水溶胶,水泥中的CaSo 大量吸水,水解后形成针状结晶体。

离子交换与团粒作用。

水泥水解后,溶液中的Ca++含量增加,与土粒发生阳离子交换作用,等当量置换出K+ Na+,形成软土大的土团粒和水泥土的团粒结构,使水泥土的强度大为提高。

浅谈粉喷桩的加固机理和施工工艺

浅谈粉喷桩的加固机理和施工工艺

浅谈粉喷桩的加固机理和施工工艺粉喷桩是软基处理中常用的一种加固技术,在我国铁路建设中应用越来越广泛。

本文结合具体工程实例介绍了粉喷桩的加固机理和施工工艺。

标签:粉喷桩铁路工程软基处理0 引言在我国铁路修建的过程中,受到地理位置的限制,相当多的路段不得不修建在软土地基上,本地层大部分是淤泥、淤泥夹砂层、淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土。

此种地基的密度较小、孔隙和含水量较大,且具备较低的抗剪强度及较高的压缩性和灵敏度,工后沉降量大等特点。

在软土地基上修建铁路,需采取合适的地基加固方法来解决软土不均匀沉降和工后沉降量大的问题[1]。

近几年,地基处理技术不断发展复合地基处理技术被广泛运用于软土地基的处理上。

粉喷桩作为一种复合地基处理技术,其施工质量容易控制[2],同时不会使邻近土体受压变形而使地面松动、隆起和破坏,搅拌时没有振动、噪音和排污,减少了基础开挖上方和配筋等项的费用支出,已经应用于铁路工程软基处理中并取得较大的经济效益和社会效益。

1 粉喷桩加固软土地基机理1.1 水泥土加固机理机械将水泥和软土混合搅拌形成水泥加固土,其基本原理不同与混凝土的硬化机理,而是土与水泥发生的物理化学反应过程,在粗填充料内进行水解、水化的过程就是混凝土的硬化过程,因此能够迅速凝结。

但若是水泥加固土,因在被加固土中只有7%-15%的水泥掺量,水泥必须被一定活性的介质——土围绕,才能进行水解、水化,它有复杂的作用,且是缓慢硬化,因此,水泥加固土的强度增长过程比混凝土缓慢[3]。

当前往往认为水泥土机理可分为三个过程:一是水泥的水解、水化反应;二是水泥土水化物和黏土颗粒的作用;三是碳酸化作用。

水泥的水解和水化过程主要是指水泥中的硅酸三钙,硅酸二钙,铝酸三钙等与水发生化学反应。

若形成了水泥的各种水化物,一部分自身能够硬化而构成水泥骨架;一部分和四周的一定活性的粘土颗粒发生反应。

碳酸化作用是指水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳,经碳酸化反应生成不溶于水的碳酸钙。

浅谈粉喷桩处理软基的处理与施工

浅谈粉喷桩处理软基的处理与施工

浅谈粉喷桩处理软基的处理与施工摘要:由于高填方路在软弱地基中存在着很大的问题,如果不能很好的处理软弱地基,将会导致路基的稳定性下降;因此,工程建设的质量将受到很大的影响。

为了解决公路上的软基问题,必须采用喷粉技术进行治理,这样既可以提高路基的承载能力,又可以确保道路的安全和稳定。

关键词:粉喷桩;处理软基;施工引言在公路桥梁工程中,由于施工过程中会产生一种较为松软的路基,其原因及组成较为复杂,但若不经过任何处理就直接投入使用;这种情况下,很可能会带来严重的经济和安全问题。

粉喷桩是一种利用粉末状固化剂进行软基搅拌的方法,效果显著,效益高,应用广泛。

1粉喷桩加固软基的机理粉喷桩在软弱土壤中的应用,就是要用水泥来达到固化的效果,然后用专门的深搅拌喷雾器将粉末状的粉末注入到土壤中,让泥浆和泥土混合在一起。

在经过一系列的反应之后,可以在地面上形成一个整体、稳定性和强度都很好的圆柱,从而在未来的应用中不会再发生问题。

软土和水泥混合之后,会形成一种强度很高、可压缩性和渗透性很差的水泥浆,可以很好的增强软粘土的强度。

水泥与软粘土混合时,其表层的矿物会与软土中的水发生水化作用,从而产生水化物,在吸收了大量的水分之后,就会形成混凝土集料。

在经历了许多的化学、物理化学作用之后,在深层的基础上,会产生一种硬度极高、强度极高的混凝土柱子,在这种状态下,物理化学反应也会发生缓慢的改变;所以,随着时间的推移,水泥土柱的稳定性也会越来越好。

2.粉喷桩的施工技术2.1 确定工艺参数粉喷桩的强度指数是影响其质量的关键因素,它与其均匀性、水泥掺入量、基坑形状等因素密切相关。

因此,为了保证成桩效果,必须在粉喷桩正式施工前进行室内及现场技术性能测试。

2.1.1 室内配合比试验确定技术参数水泥用量的测定(按设计要求,水泥用量为15%)。

测定粉喷桩材料的物理性能(粉状粘土的自然干容重为1490千克/立方米,自然水分为28.7%)。

经处理的水泥强度标准(在设计要求28天时,其强度在1.1至1.3 MPa之间,在90天龄时为1.8 MPa)。

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粉煤灰喷粉桩加固软土地基机理初探摘要:探讨了利用燃煤电厂排出的工业废料高钙型粉煤灰进行软土地基加固的机理,通过理论分析以及现场喷粉桩试验可以看出,用粉煤灰喷粉桩进行软土地基加固是切实可行的。

关键词:粉煤灰喷粉桩软基加固机理1、前言喷粉桩系一种用干粉与饱和软土进行深层搅拌的软基加固方法。

它是用粉体胶结材料作为固化主剂,通过深层搅拌机械,将固化剂和软土强制搅拌,利用粉体胶结材料吸水,与土颗粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用,形成连续、水稳性的坚硬拌和桩体,从而使地基土工程性质得到局部改善,并与桩间土构成复合地基。

目前,粉喷桩的粉体胶结材料主要使用水泥和生石灰,经过多年的试验、研究和工程实践,已取得较好的技术经济效果,可广泛用于淤泥质土、冲填土、软粘土、粉细纱等软基加固。

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要工业废料,价格便宜,属于富含粘土矿物的硅质材料,由多种氧化物组成,具有一定的活性,在一般意义上,粉煤灰可分成两种类型:低氧化钙粉煤灰和高氧化钙粉煤灰,高钙型粉煤灰比低钙型粉煤灰的活性大,水化初期能生成较多的碱性胶体,后期再生成硅酸盐或铝酸盐结晶物质。

若能以粉煤灰作为喷粉桩的胶结材料,不仅为粉煤灰综合利用找到一条新的途径,而且为加快工业、民用与市政工程建设、降低成本提供了稳定的原材料来源。

2、试验材料的基本性质2.1 淤泥的基本性质试验用淤泥的天然含水量为44?郾7%,湿密度为170%,干密度d为1郾23%,比重s为2郾73t/m3,孔隙比e为1郾26,塑性指数I 为20郾8,压缩系数V为0郾85MPa-1,压缩模量Es为2郾45MPa.2.2 粉煤灰的基本性质2.2.1 粉煤灰的化学组成粉煤灰是燃煤电厂排出的一种工业废料,呈灰色或灰白色。

一般粉煤灰的化学成分主要为SiO2和Al2O3,这两种成份的总含量在60%以上。

如果原煤的成份特殊或在燃煤中掺入一定量的石灰石,粉煤灰的化学成份有较大的改变,形成高钙型粉煤灰。

表1中列出了几种粉煤灰的化学成份与含量,粉煤灰的化学组成及含量与煤质、石灰石掺入量、粉煤灰的热历史(炉温、煤粉细度、升温速度、冷却条件及吸尘方式等)等有关。

2.2.2 粉煤灰的物理性质粉煤灰的比重、容重、细度、比表面积、标准稠度需水量等是反映粉煤灰物理特性的指标,表2列出了我国电厂粉煤灰的物理特性。

已有研究表明,粉煤灰的物理特性是反映其水化程度的一个重要参数。

2.2.3 粉煤灰的活性粉煤灰的活性一般指它的火山灰活性,低钙型粉煤灰在常温常压潮湿环境下不能硬化,并不呈现水硬活性,但大量的研究表明其活性是潜在的,只有在外在条件的诱导下才得以激发。

高钙型粉煤灰在常温常压潮湿环境下能够逐渐硬化,就是这种活性发挥的结果。

这是因为粉煤灰在水化初期能够生成较多的碱性胶体,后期再生成CSH或CAH系水化物,这两种水化物都具有一定的强度。

大量的研究表明,不同品质的粉煤灰,其CaO含量及玻璃体的含量愈高、含炭量愈低、标准稠度需水量愈小,粉煤灰的活性就愈大。

活性大的粉煤灰在水化反应过程中,生成具有凝胶性能水化物的能力就强。

3、粉煤灰的加固机理喷粉桩软基加固的原理是通过深层搅拌机械将软土与胶结材料强制搅拌,使软土与胶结材料发生一系列物理化学反应,形成坚硬的拌和桩体。

由于粉煤灰的化学成份与岩相组成不同于其它胶结材料,故有必要对粉煤灰加固原理进行研究。

3.1 粉煤灰的水化过程粉煤灰与软土拌和后,其中CaO遇水即发生反应生成Ca(OH)2:CaO+H2O Ca(OH)2+15?郾6Kcal /mol在这一反应过程中,粉煤灰具有吸水、发热的特性。

在不断产生Ca(OH)2的条件下,粉煤灰外层的水间层起到输送Ca (OH)2的作用,使得Ca(OH)2不断地扩散到玻璃体表面,发生化学吸附和侵蚀,并产生含水硅酸钙和含水铝酸钙。

mCa(OH)2+SiO2+(n-m)H2O mCaO.SiO2.nH2O mCa(OH)2+Al2O3+(n-m)H2O mCaO.Al2O3.nH2O所形成的水化硅酸钙和水化铝酸钙胶体包裹在玻璃体颗粒表面,但随着反应的不断深入,凝胶层逐渐加厚,使玻璃体进一步水化受到抑制,反应速度减慢,导致粉煤灰颗粒水化需要很长的时间。

当上述反应有二水石膏存在时,水化反应结果还可产生水化硫铝酸钙。

mCaO.Al2O3.nH2O+CaSO4.2H2O mCaO.Al2O3.CaSO4(n+2)H2O 水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙都是水硬性化合物,可在粉煤灰颗粒表面形成胶质状的结晶体。

因此,可以初步认为Ca(OH)2和CaSO4在某种程度上能够激发粉煤灰的活性,使粉煤灰的初期水化能力增强,呈现水硬活性。

由于粉煤灰中含有一定量的f-CaO、SO3、MgO等成份,它们在粉煤灰水化过程中体积产生膨胀,在喷粉桩深层搅拌这一特定条件下,可利用这一膨胀率来增加软基加固效果。

当然,这些成份含量不宜过高,否则会使桩基发生膨胀而遭致破坏。

3.2 离子交换与土微粒的凝聚作用粉煤灰与软土拌和后,水化产生Ca(OH)2,Ca(OH)2也可以Ca2+、OH-的形式存在,并与土微粒表面带有Na+、K+等阳离子进行当量吸附交换,使土粒间的结合力增强,较小的土颗粒形成较大的土团粒结构,从而改变了土的工程性质。

在粉煤灰加固土的形成过程中,粉煤灰的水化与土粒对Ca2+、OH-的吸附是同时进行的,由于离子交换,将降低粉煤灰土孔隙水Ca2+、OH-的浓度,使粉煤灰土孔隙中Ca(OH)2处于不饱和状态,导致粉煤灰水化生成物凝胶体减少,即包裹粉煤灰玻璃体的凝胶层减薄,使粉煤灰玻璃体早期得已进一步水化。

粉煤灰加固土中对强度贡献最大的是水化生成物CSH系或CAH系等,当土质对Ca2+、OH-的吸收量较大或粉煤灰掺入量较小时,粉煤灰土孔隙水中Ca(OH)2可能不饱和,由于粉煤灰中各种氧化物的含量是一定的,当土质对Ca2+、OH-的吸附能力较强时,将使CSH等水化生成物的量减少,进而导致粉煤灰加固土的强度降低。

因此土质对Ca2+、OH-的吸收量或粉煤灰中CaO含量的不同,将使粉煤灰加固土中CSH等水化生成物量的不同,导致粉煤灰加固土强度产生差异。

即不同品种的粉煤灰或土质的不同,将使粉煤灰加固土的强度不同。

3.3 固结反应上述离子吸附和交换后,随着粉煤灰水化反应的不断深入和龄期的增长,逐渐形成复杂的化合物,这些结晶体主要是硅酸钙水化物CSH系,铝酸钙水化物CAS系及钙铝黄长石水化物等。

这些新生成的化合物在水中或空气中逐渐硬化,与土颗粒粘结在一起,结晶体与土颗粒交错形成网状结构,改善了土的物理性质,增加了粉煤灰的强度,发挥了固化剂的作用。

由于粉煤灰加固土的结构比较致密,水份不易侵入,从而使粉煤灰加固土具有良好的水稳性和连续性,形成具有一定强度的拌和桩体。

4、现场粉喷桩试验试验中粉喷桩设计桩径0郾5m,桩长依次为7m、9m、11m,粉煤灰掺入量为26%,表3是单桩质量检测成果,粉煤灰桩测试曲线规则,平均波速高,在2133~2900m/s之间,说明粉煤灰喷粉桩桩身相对均匀,桩身强度高。

对粉煤灰喷粉桩桩身不同土层钻取芯样20块,桩身最大抗压强度为13郾8MPa,最小为1郾46MPa,均值为7郾17MPa,均方差为3郾56MPa,离散系数为0郾50,桩长7m时,容许承载力为90KN,桩长11m时,容许承载力为125KN,容许荷载下沉降量均小于3mm。

5、结束语通过以上对粉煤灰喷粉桩软土地基加固机理的分析及现场试验数据,证明利用粉煤灰进行喷粉桩软土地基加固是切实可行的,对于变废为利,降低工程成本等具有重要意义。

[标签:内容1]摘要:探讨了利用燃煤电厂排出的工业废料高钙型粉煤灰进行软土地基加固的机理,通过理论分析以及现场喷粉桩试验可以看出,用粉煤灰喷粉桩进行软土地基加固是切实可行的。

关键词:粉煤灰喷粉桩软基加固机理1、前言喷粉桩系一种用干粉与饱和软土进行深层搅拌的软基加固方法。

它是用粉体胶结材料作为固化主剂,通过深层搅拌机械,将固化剂和软土强制搅拌,利用粉体胶结材料吸水,与土颗粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用,形成连续、水稳性的坚硬拌和桩体,从而使地基土工程性质得到局部改善,并与桩间土构成复合地基。

目前,粉喷桩的粉体胶结材料主要使用水泥和生石灰,经过多年的试验、研究和工程实践,已取得较好的技术经济效果,可广泛用于淤泥质土、冲填土、软粘土、粉细纱等软基加固。

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要工业废料,价格便宜,属于富含粘土矿物的硅质材料,由多种氧化物组成,具有一定的活性,在一般意义上,粉煤灰可分成两种类型:低氧化钙粉煤灰和高氧化钙粉煤灰,高钙型粉煤灰比低钙型粉煤灰的活性大,水化初期能生成较多的碱性胶体,后期再生成硅酸盐或铝酸盐结晶物质。

若能以粉煤灰作为喷粉桩的胶结材料,不仅为粉煤灰综合利用找到一条新的途径,而且为加快工业、民用与市政工程建设、降低成本提供了稳定的原材料来源。

2、试验材料的基本性质2.1 淤泥的基本性质试验用淤泥的天然含水量为44?郾7%,湿密度为170%,干密度d为1郾23%,比重s为2郾73t/m3,孔隙比e为1郾26,塑性指数I 为20郾8,压缩系数V 为0郾85MPa-1,压缩模量Es为2郾45MPa.2.2 粉煤灰的基本性质2.2.1 粉煤灰的化学组成粉煤灰是燃煤电厂排出的一种工业废料,呈灰色或灰白色。

一般粉煤灰的化学成分主要为SiO2和Al2O3,这两种成份的总含量在60%以上。

如果原煤的成份特殊或在燃煤中掺入一定量的石灰石,粉煤灰的化学成份有较大的改变,形成高钙型粉煤灰。

表1中列出了几种粉煤灰的化学成份与含量,粉煤灰的化学组成及含量与煤质、石灰石掺入量、粉煤灰的热历史(炉温、煤粉细度、升温速度、冷却条件及吸尘方式等)等有关。

2.2.2 粉煤灰的物理性质粉煤灰的比重、容重、细度、比表面积、标准稠度需水量等是反映粉煤灰物理特性的指标,表2列出了我国电厂粉煤灰的物理特性。

已有研究表明,粉煤灰的物理特性是反映其水化程度的一个重要参数。

2.2.3 粉煤灰的活性粉煤灰的活性一般指它的火山灰活性,低钙型粉煤灰在常温常压潮湿环境下不能硬化,并不呈现水硬活性,但大量的研究表明其活性是潜在的,只有在外在条件的诱导下才得以激发。

高钙型粉煤灰在常温常压潮湿环境下能够逐渐硬化,就是这种活性发挥的结果。

这是因为粉煤灰在水化初期能够生成较多的碱性胶体,后期再生成CSH或CAH系水化物,这两种水化物都具有一定的强度。

大量的研究表明,不同品质的粉煤灰,其CaO含量及玻璃体的含量愈高、含炭量愈低、标准稠度需水量愈小,粉煤灰的活性就愈大。

活性大的粉煤灰在水化反应过程中,生成具有凝胶性能水化物的能力就强。

3、粉煤灰的加固机理喷粉桩软基加固的原理是通过深层搅拌机械将软土与胶结材料强制搅拌,使软土与胶结材料发生一系列物理化学反应,形成坚硬的拌和桩体。

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