深层搅拌法教学

机械）（t）
1 600 50 30×2 150 14 0.6~1.0 60 0.283 10~15 60
12
9
深层搅拌法——概述——种类
2
60
φ 800
4×2450 11939
1529
1 1——输浆管
2——出水口 3 3——进水口 4 4——电机
5 5——导向滑块 6——减速器
6 7——搅拌轴
8——中心管
下沉1分钟，停止下沉，快速喷浆提升 5 0 cm， 再 喷 浆 下 沉 1 分 钟 ， 再 快 速 提 升 50cm。（一般要做此循环2～3轮）; →再按照正常程序进行。
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深层搅拌法—— 软土层有坚硬土层的深层搅拌桩施工
（1）表层有较厚硬土层，如何进行深层 搅拌桩施工？
（2）若桩长范围内有相对硬层（例如： 有2m厚 N=15的中砂），怎么办？
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深层搅拌法——概述——适用条件
深层搅拌法：利用搅拌机的自重，在扰动 软土的过程中下沉再提升、喷浆，使水泥 浆和软土均匀搅拌形成强度较好，抗渗性 较好的水泥土竖向加固体的一种工法。
适用条件：最适用于加固饱和深层软粘土， 目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉 土和含水量较高且地基承载力标准值不大 于120kpa的粘性土等。
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深层搅拌法——概述——优点
深层搅拌法的优点： （1）无振动、无噪音、无污染。 （2）和灌注桩、预制桩相比，造价
较低。 （3）加固方法灵活。 （4）施工速度快，工期短。
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深层搅拌法——概述——优点
可采用不交圈柱状加固； 可采用壁状加固或格栅状加固； 可采用块状加固。
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深层搅拌法——工程应用
深层搅拌桩除了应用于形成复合地基以提 高地基承载力和减小变形外，在工程上还 有以下用处：
1、用深层搅拌桩施工水工建筑物防渗帷 幕
2、深基坑开挖的支护结构 3、烟囱式基础 4、不稳定粘性土坡的加固
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深层搅拌法——工程应用
1、深层搅拌桩施工水工建筑物防渗帷幕 →用常规方法在临水面施工交圈壁状加固深层
端承力
趋近于刚性桩，因此其加固范
围只需要和基础外轮廓线重合，
而不必设保护桩。
18
n
深R K d 层 搅m 拌i法fcn ,—u kA (p —, 单q 桩su i承P ili载 力A P 设qP 计) i 1
桩身强度折减系数，取0.35~0.5；
q si 桩侧单位面积摩阻力标准值；
搅拌桩 。 →可用多头（3~8头）小直径（30cm）深层搅
拌桩改进，则施工速度快、接头少、无效部分 少。
直径φ 500~700
≥20cm
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≥20cm
30cm
深层搅拌法——工程应用
2、深基坑开挖的支护结构：
对于开挖深度小于6m的浅基坑，采用自 立式水泥土深层搅拌桩较为理想，要求 采用双头喷浆型水泥土搅拌桩。
A 1
23
深f层s,p k 搅A 拌 法fs —2(—A 群A 1 A 桩1 )下 G 卧 层u 承s p 载q 力s 复f核s
_
GA1p(D0.5)
_
fs fskpd(d0.5)
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深层搅拌法——复合地基变形计算
4、深层搅拌桩复合地基变形计算（沉降
计算） SS(SSP S1)
计算）
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深层搅拌法——单桩承载力设计
n
R K dmifcn ,u kA (p, qsu iP iliA P qP) i 1
公式的适用范围规定为
aw7%fc,,uk 50k0 Pa
若不能保证，则公式不能用，
qs
单桩承载力须由现场静载试验
确定。
若满足，其单桩承载力的特性
555050
514 514
SSJJBB型型深深层层搅搅拌拌主主机机
0.07.m7m
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深层搅拌法——座底工艺问题的提出
②软土层不深，下面是硬土层：
__
R K dmficn ,k uA p (,q sU P L A P q P )
→若使α ↑ 、qp↑，则RKd ↑
→解决方法：采用座底工艺二。
7
9——横向系板 10——球阀
11——搅拌头
8
9
10
1.2m 11
550
514
SJB型深层搅拌主机
0.7m
双头： ①搅拌杆和喷浆
杆分开； ②形成的桩基形
状如左图。
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深层搅拌法——概述——种类
型号
SJB-I
பைடு நூலகம்
台数×电机功率 （kW）
2×30
搅拌头直径
2×700
搅拌头数量
2
搅拌头转速（r/min）
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深层搅拌法——变强度桩施工
变强度桩的施工方法有： （1）水泥掺入比不变，在 上部桩顶（3~5）d范围内复 搅； （2）改变水泥掺入比（桩 顶加大），有两种施工方式：
采用变量泵 采 用 常 量 泵 ， 但 改 变 提 升速度
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深层搅拌法——“先砂后粉”工艺
当软粘土含水量ω>80%时，如何采用粉 喷型？
水泥作为固化剂 → 水泥+水→水化反应 、水解反应 →一部分自身结硬形成水泥土骨架 →另一部分和地基土中的活性粘粒产生
离子交换和团粒化作用，进一步加强水 泥土骨架 →产生表面粗糙、凹凸不平、强度较高、 防渗性能较好的水泥土加固体。
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深层搅拌法——概述
——水泥土物理力学指标
（1）水泥土无侧限抗压强度标准值 f cu ,k
深层搅拌法——群桩下卧层承载力复核
3、群桩下卧层地基承载力复核：（格栅状 加固）
（1）复核条件→什么情况下要复核？ 非单排桩且m≥20%，需复核群桩下卧层地
基承载力。
（2）复核方法： 将搅拌桩视为一个假想的实体基础，考虑
假想实体基础侧面与土的摩擦力。
应满足下式： fs,p kAG fs2(AA 1)usp qsfs
pqs
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深层搅拌法——施工
1、深层搅拌桩施工工序
2、几种深搅工艺
（1）座底工艺
①问题的提出 ②工法
（2）软土层有坚硬土层的深层搅拌桩施工 （3）变强度桩施工 （4） “先砂后粉”工艺
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深层搅拌法——深层搅拌桩施工
5、深层搅拌桩施工 (湿法）
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深层搅拌法——座底工艺问题的提出
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深层搅拌法——单桩承载力设计
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深层搅拌法——复合地基承载力设计
2、水泥土桩复合地基承载力设计：
fS
P ,K
mRK d AP
(1m)fS,K
设计时：
①可根据要求达到的地基承载力，及求得 的单桩承载力，由上式求得面积置换率m。
②桩数计算：n=mA/AP。 ③桩位平面布置。
22
23————出进水水口口 34————进电水机口 45————电导机向滑块 56————导减向速滑器块
6 6
67————减搅速拌器轴 78————搅中拌心轴管
7 7
89————中横心向管系板 91—0———横球向阀系板 1101————球搅阀拌头
11——搅拌头
8
8
9
9
10 10
1.2m 11 1.2m 11
水工建筑物地基处理 ——软弱地基处理 ——深层搅拌法
授课对象：水工专业2019级 任课教师：王润英
时间：2019年4月~2019年5月
授课内容及安排
第四节 深层搅拌法 一、概述 二、深层搅拌桩设计 三、深层搅拌桩施工 四、工程应用
2
深层搅拌法——概述
1、深层搅拌法的适用条件 2、深层搅拌法的优点 3、深层搅拌法的种类 4、深层搅拌法的加固原理 5、水泥土的物理力学指标 6、影响水泥土抗压强度的主要因素
（4）外掺剂
粉煤灰(活性材料)
加粉煤灰可以在不减 小其抗压强度下，减 小其收缩性。
UEA（微膨胀剂）
UEA是由硫铝酸盐或硫酸铝熟料+明 矾石、石膏→研细→灰白色粉末 UEA的掺量为水泥用量的15%→孔隙 率下降40%左右 →密实度↗
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深层搅拌法——概述—— 影响水泥土抗压强度的主要因素
→施工速度快，价格便宜，有利于基坑 稳定，防水抗渗性能好，适合于淤泥、 淤泥质土，可在受拉区加筋。
由水泥土室内试验确定；一般为300~4000kpa 。
（2）水泥土抗拉强度标准值 fc,k t (0.1~ 50.2)5 fc,u k （3）水泥土抗剪强度指标
水泥土重度18.8KN/m3 ； 水泥土凝聚力标准值 CK(0.2~0.3)fc,u k 水泥土内摩擦角标准值≈20°~30°，设计时取23
46
额定扭矩
2×6.4kN·m
搅拌头间距（mm）
514
一次加固面积（m2）
0.71
最大加固深度（m）
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喷浆方式
中心管喷浆
电机减速装置 二级行星齿轮减速
SJB-II
2×40
2×700 2 46
2×8.5kN·m 514 0.71 18
中心管喷浆 二级行星齿轮减速
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深层搅拌法——概述——加固原理
（4）压缩指标
水泥土压缩系数 a 1 4 (2 .0~ 3 .5 ) 1 5 0 (kP ) 1 a 相应的水泥土压缩模量 ES=60～100MPa 。
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深层搅拌法——概述——
影响水泥土抗压强度的主要因素
水泥用量
（1）水泥掺入比 a 被加固软土的湿 1重 00%
①在深层软粘土 中施工(L较长)， 采 用 SJB 型 ( 双 头)深层搅拌机