中职教育-《基础工程》第四版课件：第六章 地基处理(六)(人民交通出版社).ppt
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6-6 化学加固法
第六章 地基处理
第六节 化学固化法
概念：指在软土地基土中掺入水泥、石灰等，采用喷射、
搅拌等方法使其与原土体充分混合，产生固化作用；或把一 些具有固化作用的化学浆液(如水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液 等)灌入地基土体中，以改善地基土的物理力学性质，达到加 固目的。
分类：按加固材料的状态可分为粉体类(水泥、石灰粉
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
(二)硅化法
利用硅酸钠(水玻璃)为主剂的化学浆液加固方法称为硅化 法。 1．硅化法的加固机理
硅化法按浆液成分可分为单液法和双液法。单液法使用 单一的水玻璃溶液，它较适用于渗透系数位0.1～0.2m/d的湿 陷性黄土等地基的加固。此时，水玻璃较易渗透入土孔隙， 与土中的钙质相互作用形成凝胶，而使土颗粒胶结成整体。
(1) 渗透灌浆 (2) 劈裂灌浆 (3) 压密灌浆 (4) 电化学灌浆（或电渗法）
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2．浆液材料
按浆液所处状态可分为真溶液、悬浮液和乳化液； 按工艺性质可分为单浆液和双浆液；按浆液主剂分为无 机系列和有机系列； 按浆液颗粒可分粒状浆液（纯水泥浆、水泥黏土浆和水 泥砂浆等或统称为水泥基浆液）和化学浆液（环氧树脂类、 甲基丙烯酸酯类和聚氨酯等）两大类。
1．加固机理 对天然地基土的加固硬化机理和形成复合地基以加固
地基土、提高地基土强度、减少沉降量。 2．高压喷射注浆法的施工
① 首先进行施工前的准备； ② 桩机按布好的桩点就位； ③ 开机钻孔至设计深度； ④ 高压喷射注浆； ⑤ 边注浆边提升； ⑥ 成桩结束提管冲洗。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
3.水泥土搅拌施工水泥来自拌桩分为干喷法与湿喷法两种方法，干喷法是把 水泥粉喷入地下，与软土搅拌成桩，俗称粉喷桩。湿法是把 水泥浆喷入地下，与软土搅拌成桩，又称浆喷桩或深搅桩。
其主要步骤应为：搅拌机械就位、调平；预搅下沉至设 计加固深度；边喷浆（粉）、边搅拌提升直至预定的停浆 （灰）面；重复搅拌下沉至设计加固深度；根据设计要求， 喷浆（粉）或仅搅拌提升直至预定的停浆（灰）面；关闭搅 拌机械；在预（复）搅下沉时，也可采用喷浆（粉）的施工 工艺，但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次。
三、胶结法
(一)灌浆法
概念：亦称注浆法，利用压力或电化学原理通过注浆管 将加固浆液注入地层中，以浆液掺入土粒间或岩石裂隙中的 水分和气体，经一定时间后，浆液将松散的土体或缝隙岩体 胶结成整体，形成强度大、防水防渗性能好的人工地基。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
1．灌浆方法
按照施工工艺和灌浆工作原理的不同，灌浆方法可分 为下列几种：
分类：高压喷射注浆法按喷射方向和形成固体的形状可 分为旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种类别。
按注浆的基本工艺可分为单管法（浆液管）、二重管法 （浆液管和气管）、三重管法（浆液管、气管和水管）和多 重管法（水管、气管、浆液管和抽泥浆管）等。加固形状可 分为柱状、壁状、条状和块状。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
二、高压喷射注浆法
概念：高压喷射注浆法是采用注浆管和喷嘴，借高压将 水泥浆等从喷嘴射出，直接破坏地基土体，并与之混和，硬 凝后形成固结体，以加固土体和降低其渗透性的方法。
适用范围：适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可 塑黏性土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2．硅化法的设计计算
加固范围及深度应根据地基承载力和要求沉降量验算 确定，一般情况加固厚度不宜小于3m，加固范围的底面不 小于由基底边缘按30度扩散的范围。
化学浆液的浓度，水玻璃溶液自重为1.35~1.44，氯化 钙为1.20~1.28，土的渗透系数高时取高值，渗透系数低时 取低值。
末等)和浆液类(水泥浆及其他化学浆液)。按施工工艺可分为 低压搅拌法(如粉体喷射搅拌桩、水泥浆搅拌桩等)、高压喷 射注浆法（如高压旋喷桩等）和胶结法(如灌浆法、硅化法) 三类。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
一、粉体喷射搅拌(桩)法和水泥浆搅拌(桩)法
概念：深层搅拌法是利用水泥、石灰或其它材料作为固 化剂，通过特别的深层搅拌机械将其与地基深层土体强制搅 拌，经物理——化学作用、硬化或形成整体的浆液搅拌法和 粉喷搅拌法。
6-6 化学加固法
1.加固机理： (1)水泥的水化反应 (2)阳离子交换与团粒化作用 (3)硬凝反应 (4)碳酸化反应
第六章 地基处理
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2.水泥土搅拌法设计
(1) 对工程地质勘察的要求和适用范围 (2) 布桩形式 (3) 桩长、桩径和间距的确定 (4) 固化剂及外掺剂类型和用量 (5) 水泥土桩复合地基稳定计算 (6) 水泥土桩复合地基沉降计算
第六章 地基处理
第六节 化学固化法
概念：指在软土地基土中掺入水泥、石灰等，采用喷射、
搅拌等方法使其与原土体充分混合，产生固化作用；或把一 些具有固化作用的化学浆液(如水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液 等)灌入地基土体中，以改善地基土的物理力学性质，达到加 固目的。
分类：按加固材料的状态可分为粉体类(水泥、石灰粉
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
(二)硅化法
利用硅酸钠(水玻璃)为主剂的化学浆液加固方法称为硅化 法。 1．硅化法的加固机理
硅化法按浆液成分可分为单液法和双液法。单液法使用 单一的水玻璃溶液，它较适用于渗透系数位0.1～0.2m/d的湿 陷性黄土等地基的加固。此时，水玻璃较易渗透入土孔隙， 与土中的钙质相互作用形成凝胶，而使土颗粒胶结成整体。
(1) 渗透灌浆 (2) 劈裂灌浆 (3) 压密灌浆 (4) 电化学灌浆（或电渗法）
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2．浆液材料
按浆液所处状态可分为真溶液、悬浮液和乳化液； 按工艺性质可分为单浆液和双浆液；按浆液主剂分为无 机系列和有机系列； 按浆液颗粒可分粒状浆液（纯水泥浆、水泥黏土浆和水 泥砂浆等或统称为水泥基浆液）和化学浆液（环氧树脂类、 甲基丙烯酸酯类和聚氨酯等）两大类。
1．加固机理 对天然地基土的加固硬化机理和形成复合地基以加固
地基土、提高地基土强度、减少沉降量。 2．高压喷射注浆法的施工
① 首先进行施工前的准备； ② 桩机按布好的桩点就位； ③ 开机钻孔至设计深度； ④ 高压喷射注浆； ⑤ 边注浆边提升； ⑥ 成桩结束提管冲洗。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
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第六章 地基处理
3.水泥土搅拌施工水泥来自拌桩分为干喷法与湿喷法两种方法，干喷法是把 水泥粉喷入地下，与软土搅拌成桩，俗称粉喷桩。湿法是把 水泥浆喷入地下，与软土搅拌成桩，又称浆喷桩或深搅桩。
其主要步骤应为：搅拌机械就位、调平；预搅下沉至设 计加固深度；边喷浆（粉）、边搅拌提升直至预定的停浆 （灰）面；重复搅拌下沉至设计加固深度；根据设计要求， 喷浆（粉）或仅搅拌提升直至预定的停浆（灰）面；关闭搅 拌机械；在预（复）搅下沉时，也可采用喷浆（粉）的施工 工艺，但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次。
三、胶结法
(一)灌浆法
概念：亦称注浆法，利用压力或电化学原理通过注浆管 将加固浆液注入地层中，以浆液掺入土粒间或岩石裂隙中的 水分和气体，经一定时间后，浆液将松散的土体或缝隙岩体 胶结成整体，形成强度大、防水防渗性能好的人工地基。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
1．灌浆方法
按照施工工艺和灌浆工作原理的不同，灌浆方法可分 为下列几种：
分类：高压喷射注浆法按喷射方向和形成固体的形状可 分为旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种类别。
按注浆的基本工艺可分为单管法（浆液管）、二重管法 （浆液管和气管）、三重管法（浆液管、气管和水管）和多 重管法（水管、气管、浆液管和抽泥浆管）等。加固形状可 分为柱状、壁状、条状和块状。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
二、高压喷射注浆法
概念：高压喷射注浆法是采用注浆管和喷嘴，借高压将 水泥浆等从喷嘴射出，直接破坏地基土体，并与之混和，硬 凝后形成固结体，以加固土体和降低其渗透性的方法。
适用范围：适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑可 塑黏性土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2．硅化法的设计计算
加固范围及深度应根据地基承载力和要求沉降量验算 确定，一般情况加固厚度不宜小于3m，加固范围的底面不 小于由基底边缘按30度扩散的范围。
化学浆液的浓度，水玻璃溶液自重为1.35~1.44，氯化 钙为1.20~1.28，土的渗透系数高时取高值，渗透系数低时 取低值。
末等)和浆液类(水泥浆及其他化学浆液)。按施工工艺可分为 低压搅拌法(如粉体喷射搅拌桩、水泥浆搅拌桩等)、高压喷 射注浆法（如高压旋喷桩等）和胶结法(如灌浆法、硅化法) 三类。
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
一、粉体喷射搅拌(桩)法和水泥浆搅拌(桩)法
概念：深层搅拌法是利用水泥、石灰或其它材料作为固 化剂，通过特别的深层搅拌机械将其与地基深层土体强制搅 拌，经物理——化学作用、硬化或形成整体的浆液搅拌法和 粉喷搅拌法。
6-6 化学加固法
1.加固机理： (1)水泥的水化反应 (2)阳离子交换与团粒化作用 (3)硬凝反应 (4)碳酸化反应
第六章 地基处理
6-6 化学加固法
第六章 地基处理
2.水泥土搅拌法设计
(1) 对工程地质勘察的要求和适用范围 (2) 布桩形式 (3) 桩长、桩径和间距的确定 (4) 固化剂及外掺剂类型和用量 (5) 水泥土桩复合地基稳定计算 (6) 水泥土桩复合地基沉降计算