地基处理搅拌桩PPT课件

水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌（湿法）和粉体喷射搅 拌（干法）两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者 是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。
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一、湿法
湿法常称为浆喷搅拌法，将一定配比的水泥浆注 人土中搅拌成桩，国内于1977年由冶金部建筑研究 总院和交通部水运规划设计院研制，1978年生产出 第一台深层搅拌机，并于1980年在上海宝山钢铁总 厂软基加固中获得成功。
化机理有所不同，混凝土的硬化主要是水泥在粗 填充料(即比表面不大、活性很弱的介质)中进行 水解和水化作用，所以凝结速度较快。
在水泥土中，水泥的掺量小(7%-15%)，水泥的 水解和水化反应是在具有一定活性的介质土的围 绕下进行，所以硬化速度缓慢且作用复杂，因此 水泥加固土强度增长的过程也比混凝土缓慢。
下列哪些地基土适合于采用水泥土搅拌法加固?
(A)淤泥 (B)淤泥质土 (C)粉土 (D)泥炭土 (F)粘性土
(E)饱和黄土
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地基加固
a)
b)
c)
d)
a)柱状布置；b) 壁状布置；c) 格栅状布置；d) 块状布置 26
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一、加固机理 水泥加固土的物理化学反应过程与混凝土的硬
该工艺利用水泥浆作固化剂，通过特制的深层搅拌 机械，在加固深度内就地将软土和水泥浆充分拌和， 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和足够强度的 水泥土的一种地基处理方法。
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搅拌桩机的搅拌叶片 12
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水泥土搅拌桩 14
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二、干法（Dry Jet Miximg）工法 常称为粉喷搅拌法，于1974年日本研制出另一
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1、使用的干燥状态的固化材料可以吸收软土地基中的水分，对加 固含水量高的软土、极软土以及泥炭化土地基效果更为显著。 2、固化材料全面地被喷射到靠搅拌叶片旋转过程中产生的空隙中， 同时又靠土的水分把它粘附到空隙内部，随着搅拌叶片的搅拌， 固化剂均匀地分布在土中，不会产生不均匀散乱现象，有利于提 高地基土的加固强度。 3、与浆喷深层搅拌或高压旋喷相比，输入地基土中的固化材料要 少得多，无浆液排出，地面无拱起现象。同时固化材料是干燥状 态的0.5mm以下的粉状体，如水泥、生石灰、消石灰等，材料来源 广泛，并可使用两种以上的混合材料。因此，对地基土加固适应 性强，不同的土质要求都可以找出与之相适应的固化材料，其适 应的工程对象较广。 4、固化材料从施工现场的供给机的贮仓一直到喷入地基土中，成 为连贯的密闭系统，中途不会发生粉尘外溢、污染环境的现象。 5、湿法水泥配比较直观，材料的量化较容易，有利于质量控制。
地基处理技术 Technical of Soil Improvement
浆液固化法
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指利用水泥浆液、粘土浆液或其他化学浆液， 通过机械搅拌、高压喷射或灌注压入，使浆液与 土颗粒胶结起来，以改善地基土的物理和力学性 质的地基处理方法。
该方法主要有以下三类：灌浆法，水泥土搅拌 法、高压喷射注浆法。
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1.概述 2.加固机理 3.水泥土的物理力学特性 4.设计计算 5.施工方法 6.质量检验
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1) 概述
水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。 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，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉 体）强制搅拌，由固化剂和软土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 度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。
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。 3）硬凝反应：
阳离子交换后，过剩的Ca++在碱性环境中与SIO2--、AI2O3发生化 学反应，形成水稳性的结晶水化物，增大了水泥土的强度。 4)碳酸化作用：
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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。 (1) 处理建筑物(构筑物)地基、厂房内具有地面荷载的地
坪、高填方路堤下基层等； (2) 进行大面积地基加固,防止码头岸壁的滑动、深基坑
开挖时坍塌、坑底隆起，减少软土中地下构筑物的沉降. (3) 作为地下防渗墙以阻止地下渗透水流(止水帷幕)。
类粉体搅拌桩即DJM法，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， 经过多年的试验、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，并取得了良好的技术经 济效果。
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喷粉桩施工（DJM工法）
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该工艺利用压缩空气通过固化材料供给机的特殊装置， 携带着粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴输送到搅拌 叶片的喷嘴喷出，借助搅拌叶片旋转，在叶片的背面产生 空隙，安装在叶片背面的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材 料一起喷出，喷出的混合气体在空隙中压力急剧降低，促 使固化材料就地粘附在旋转产生空隙的土中，旋转到半周， 另一搅拌叶片把土与粉体固化材料搅拌混合在一起，与此 同时，这只叶片背后的喷嘴将混合气体喷出，这样周而复 始地搅拌、喷射、提升，与固化材料分离后的空气传递到 搅拌轴的周围，上升到地面释放。
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水泥土中的主要反应过程：
1)水泥的水解和水化反应： 减少了软土中的含水量，增加土粒间的粘结，水泥与土拌合后，水
泥中的硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙以及铁铝四钙等矿物与土中水 发生水解反应，在水中形成各种硅、铁、铝质的水溶胶，土中的 CaSO4大量吸水，水解后形成针状结晶体。 2)粘土颗粒与水泥水化物的作用：
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水泥搅拌法的优点
1）水泥土搅拌法由于固化剂和原地基软土搅拌结合， 因而最大限度地利用了原土。 2）搅拌时无振动，无噪声，可在市区和密集建筑群进 行施工。 3）可作为竖向承载复合地基，基坑工程挡土墙，基坑 被动去加固，防渗帷幕，大体积水泥稳定土等 4）根据上部结构需要，可灵活采用柱状，壁状，格栅 状和块状等形式。 5）与钢筋混凝土桩基相比，节约钢材，降低成本。