第11章--水泥土搅拌法
地基处理技术-石灰桩、水泥土搅拌法
水泥浆液搅拌法是美国在第二次世界 大战后研制成功的，称（Mixed－in－Place Pile(简称MIP法）。国内1978年研制出第一 台搅拌机械。
粉体喷射搅拌法（Dry Jet Mixing Method，简称DJM法）由瑞典人Kjeld Paus于1967年提出设想，1971年制成第一 根桩，1974年获得专利。铁道第四勘察设 计院1983年开始试验研究，并应用于过程 中。
三、石灰桩复合地基沉降计算
石灰桩复合土层的压缩模量宜通过 桩身及桩间土压缩试验确定，初步设计 时可按下式估算：
E sp[1m(n1)E ]s
式中 Es为天然土的压缩模量（MPa），
系数可取1.1～1.3，成孔对桩周土挤
密效应好或置换率大时取高值。
10.4 施工 10.4 Construction
12.2 作用机理
(Mechanism of Reinforcement)
1 夯实水泥土桩的化学作用机理
（1）水泥土的固化原理 （2）水泥的水解水化反应 （3）水泥水化物与土颗粒的作用
2 夯实水泥土桩的物理作用机理
12.3 设计计算 (Design)
1 桩长
应根据土质情况、工程要求和成孔 设备等因素确定。采用洛阳铲成孔工艺 时，深度不宜超过6m。当相对硬层的埋 藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度 确定。
一、施工工艺 1 管外投料法 2量控制
1 石灰材料应选用新鲜生石灰块，有效氧化 钙含量不宜低于70％，粒径不应大于70mm， 含粉量不宜超过15％。
2 掺合料含水量宜控制在30％左右。 3 填料时必须分段压（夯）实，人工夯实时，
每段填料厚度不应大于400mm。 4 施工顺序宜由外围或两侧向中间进行。在
二、竣工验收检测
第11章 水泥土搅拌法 (NXPowerLite)PPT课件
水泥粉喷机
水泥粉喷机
水泥粉喷机
水泥粉喷机底盘
贮灰罐
水泥粉喷机的搅拌叶片
水泥粉喷机的控制柜
三轴水泥搅拌机
水泥土搅拌法分为深层搅拌法（湿 法）和粉体喷搅法（干法）。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。
桩端以下未加固土层的压缩变形可
按等代实体基础法进行计算。
11.5 施工 (Construction)
水泥土搅拌法的施工步骤为：
（1）搅拌机就位、调平；
（2）预搅下沉至设计加固深度； （3）边喷浆（粉）、边搅拌提升直至预定的停
浆（灰）面； （4）重复搅拌下沉至设计加固深度； （5）根据设计要求，喷浆（粉）或仅搅拌提升
当地基土的天然含水量小于30％、 或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。
水泥浆液搅拌法是美国在第二次世界 大战后研制成功的，称（Mixed－in－Place Pile(简称MIP法）。国内1978年研制出第一 台搅拌机械。
粉体喷射搅拌法（Dry Jet Mixing Method，简称DJM法）由瑞典人Kjeld Paus于1967年提出设想，1971年制成第一 根桩，1974年获得专利。铁道第四勘察设 计院1983年开始试验研究，并应用于过程 中。
直至预定的停浆（灰）面； （6）关闭搅拌机械。
问答环节
Q|A 您的问题是？ ——善于提问,勤于思考 26
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边
27
谢谢聆听
THANK YOU FOR LISTENING 演讲者：XX 时间：202X.XX.XX
地基处理技术答案1
1．我国《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中规定，软弱地基是由高压缩性土层构成的地基，其中不包括哪类地基土？红粘土2．在选择地基处理方案时，应主要考虑上部结构、基础和地基的共同作用。
3．软粘土的工程性质较差，一般情况下，软粘土不具备以下哪个工程性质？高压缩模量1．地基处理所面临的问题有:强度及稳定性问题,压缩及不均匀沉降问题,渗漏问题,液化问题,特殊土的特殊问题2．我国的《建筑地基基础设计规范》中规定：软弱地基就是指压缩层主要由:淤泥,淤泥质土,冲填土,杂填土,其他高压缩性土层.构成的地基。
3．地基处理的目的有:提高地基承载力, 减少地基变形, 防止地基液化、震陷、侧向位移.4．对于饱和软粘土适用的处理方法有：降水预压法, 堆载预压法,搅拌桩法5．对于松砂地基适用的处理方法有：强夯法, 挤密碎石桩法, 碾压法, 振冲碎石桩法6．对于液化地基适用的处理方法有：强夯法, 挤密碎石桩, 振冲法7．以下哪些方法属于地基处理方法? 水泥搅拌桩法,砂桩法,CFG桩法8．以下土层哪些属于软土地基?泥炭, 淤泥质土, 冲填土9．在选择确定地基处理方案以前应综合考虑因素:气象条件因素, 地质条件因素, 结构物因素10．地基处理的对象是不良地基或软土地基，这些地基的主要问题是:承载力及稳定性的问题, 动荷载下的地基液化、失稳和震陷的问题, 沉降变形问题, 渗透破坏的问题1．试述地基处理的类型。
换土垫层法、振密挤密法等等2．选用地基处理方法时应遵循什么原则？p10第6行3．对较深厚的松散砂土地基有哪几种方法进行处理较经济?砂桩、表层压实法、振冲挤密法4．对较深厚的软弱饱和粘性土地基有哪几种方法进行处理较经济?电渗排水法、砂井法5．一海港扩建码头，地基为海积淤泥，厚达40m。
规划在一年后修建公路、办公楼与仓库，需大面积进行地基加固，试选择具体地基处理方案。
水泥土搅拌法1．在复合地基载荷试验中，当压力—沉降曲线平缓光滑时，砂石桩，粘土地基可按相对变形s／d(s／b)＝o．015确定承载力特征值。
水泥土搅拌法
4、基坑支护方案
根据场区地质条件及周边环境，结合本工程实际，选用 格栅式水泥土搅拌桩重力式挡墙；桩长分为二种，其中， ZH1的桩长为9.0 m，ZH2的桩长为11.0 m，见剖面图， 搅拌桩桩径为双头Φ700 mm，桩间搭接为200 mm。
3.6施工效果 在水泥土挡土墙施工完成28
这种方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。当 地基土的天然含水量小于３０％（黄土含水 量小于２５％）、大于７０％或地下水的pH 值小于４时不宜采用干法。
水泥土搅拌法的优点
将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，最大限度利用了 原土。 搅拌时无振动、无噪音和无污染，可在市区内和密集建 筑群中进行施工。 搅拌时不会使地基侧向挤出，对周围建筑物和管线影响 较小。 水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的 复合地基、基坑围护挡墙等。 根据上部结构要求，可灵活采用各种加固形式。 与钢筋混凝土桩基相比，可节约大量钢材，降低造价。
采用425#普通硅酸盐水泥，水泥掺入比15%，
水灰比为0.5，在试模内装入1/2水泥土搅拌 物，在振动台上振动1 min后，再装入其余水 泥土，振动1 min，振捣完毕后，在表面盖上 塑料布，编号后放入标准养护室养护；使用 材料压力机分别测试水泥土在7d和28d时的 抗压强度，最终试验数据表明，水泥土的无 侧限抗压强度能满足工程要求
水泥土搅拌法
2008环境工程 郭冠群
一、概述
水泥土搅拌法是把水泥浆（粉）与被
切碎了的地基土强行原位搅拌均匀, 通过水泥浆（粉）与土颗粒间的一系 列物理化学作用和一定的时间过程, 逐渐固化硬结成水泥土桩柱体, 桩与 土组成复合地基。
水泥土搅拌桩施工工艺
水泥土搅拌桩施工工艺13．1材料要求13.1.1 水泥宜选用P.O42.5普通硅酸盐水泥或P.S.A32.5矿渣硅酸盐水泥。
13.1.2 粉煤灰宜选用Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰。
13.1.3 可根据工程需要和土质条件选用具有早强、缓凝、减水等功能的外加剂，且应经过试验室复试合格。
13．2主要机具13.2.1 水泥土搅拌桩施工应根据工程地质条件、周边环境条件、成桩深度、桩径等选用不同形式和不同功率的搅拌桩机，与其配套的桩架性能参数应与搅拌机的成桩深度相匹配，钻杆及搅拌叶片构造应满足在成桩过程中水泥和土能充分搅拌的要求。
常用搅拌桩机主要技术参数如表13.2.1所示，根据工程情况可选用最新设备。
表13.2.1常用搅拌桩机主要技术参数表钻机型号参数名单位GZB-600 SJB-1/2 Zdl-650 SPM808 ZDK100 搅拌轴个 1 2 3 3 3 叶片外径mm 600 700～800 650 850 1000 主机功率kw 2*30 2*30 2*45(55) 2*75(90) 3*75(90) 拔钻力KN ﹥150 ﹥100 300 500 700 钻孔深度m 10～15 10/18 18-30 18-30 18-30 整机重量t 16 31 52 56 11513.2.2 水泥搅拌机搅浆筒体积不宜小于0.5m3，宜选用2～3个搅浆筒并联。
13.2.3 水泥浆输送泵应与输浆量相匹配。
13.2.4 输浆管、水管规格应与施工能力相匹配，且不得漏浆、漏水。
13.2.5 动力电缆与电机工作能力应相匹配。
13.2.6 过滤网网孔不应大于20目。
13．3作业条件13.3.1 施工现场应做好材料、机具摆放规划，使水泥浆输送距离最短。
13.3.2 施工前应清除上部含建筑垃圾和生活垃圾的杂填土。
13.3.3 其它作业条件应符合本规程第2.0.3条的规定。
13．4施工工艺13.4.1 根据地层情况及设计要求，水泥土搅拌桩可选用“两搅一喷”、“两搅两喷”、“三搅两喷”、“四搅两喷”、“四搅三喷”、“四搅四喷”或其他搅喷工艺，施工工艺流程宜符合图13.4.1的规定。
专业知识二辅导：水泥土搅拌法
专业知识（二）指导：水泥土搅拌法5.3 水泥土搅拌法 5.3.1 基本知识基本观点水泥土搅拌法分为深层搅拌法 ( 简称湿法 ) 和粉体喷搅法 ( 简称干法 ) 。
水泥土搅拌法是利用水泥等资料作为固化剂，经过特制的搅拌机械，就地将软土与固化剂 ( 浆液或粉体，此中浆液合用于深层搅拌法；粉体合用于 ( 粉体喷搅法 ) 强迫搅拌，使软土硬结成拥有必定整体性、水稳性和必定强度的水泥加固土，进而提升地基承载力和减小沉降量及其余特点变形，以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。
深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙，办理深度可达 8~12 米。
【15】水泥土搅拌法分为干法和湿法两种，此中干法是指 () 。
A、深层搅拌法； B、粉体喷搅法； C、水位以上水泥土夯实桩法；D、喷粉后加水法；答案：B5.3.1.2 合用范围水泥土搅拌法合用于办理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松懈砂土等地基。
当地基土的天然含水量小于30％( 黄土含水量小于 25％) 大于 70％或地下水的 pH 值小于 4 时不宜采纳干法。
用于办理泥炭土、有机质土塑性指数 Ip 大于 25 的粘土、地下水拥有腐化性时以及无工程经验的地域，一定经过现场试验确立其合用性。
冬天施工时应注意负温对办理成效的影响。
5.3.2 加固机理水泥土搅拌法加固机理包含对天然地基土的加固硬化机理 ( 微观机理 ) 和形成复合地基以加固地基土、提升地基土强度、减少沉降量的机理 ( 宏观机理 ) 。
5.3.2.1 水泥土硬化机理 ( 微观机理 ) 当水泥浆与土搅拌后，水泥颗粒表面的矿物很快与粘土中的水发生水解和水化反响，在颗粒间形成各样水化物。
这些水化物有的持续硬化，形成水泥石骨料，有的则与四周拥有必定活性的粘土颗粒发生反响。
经过离子互换和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒；经过硬凝反响，渐渐生成不溶于水的稳固的结晶化合物，进而使土的强度提升。
第11讲 水泥土搅拌法
第11讲 水泥土搅拌法§11.1 概 述 §11.2 加固机理 §11.3 水泥土的基本性质 §11.4 设计计算 §11.5 施工工艺示例 作业§11.1 概 述¾定 义 ¾分 类 ¾ 加固直径和深度 ¾ 适用条件水泥土搅拌法定义又称“就地搅拌法”（MIP），利用水泥材料 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强制搅拌，在产生一系 列的物理、化学反应后形成具有整体性、水稳 定性和一定强度的水泥土桩或墙，从而或者形 成桩体复合地基，或者形成水泥土桩墙支挡结 构。
9 按注入固化剂的状态分（1）粉喷法：w≥60％； （2）浆喷法：w＝40～60％。
9 按搅拌头的数目分（1）单头：圆形； （2）双头：∞字型； （3）多头。
9 按是否配加劲材料（1）加劲搅拌桩：SMW法； （2）不加劲搅拌桩。
水泥土搅拌法分类加固直径和深度9国内 直径：d单轴＝500～600mm，d双轴＝700mm； 深度：一般 h = 30 m以内，有效18m以内。
9国外 如日本：dmax＝1.8m，Amax＝9.5m2， hmax＝60m以上。
适用条件9 适 用： 正常固结的淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土 （软塑、可塑）、粉土（稍密、中密）、粉细砂 （松散、中密）、中粗砂（松散、稍密）、饱和 黄土等土层。
9 不适用： 含大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠 固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、 密实的砂类土，以及地下水渗流影响成桩质量的 土层。
适用条件9 不宜用： 地基土的含水量小于30%（黄土含水量小于25%）9 需要注意：冬期施工时，负温对处理地基效果的影响9 需试验确定适用性： 泥炭土、有机质土、PH值小于4的酸性土、塑性 指数大于25的黏土，或在腐蚀性环境中以及无工 程经验的地区§11.2 加固机理¾ 水泥的水解和水化反应¾ 水泥水化物与土颗粒的作用• 离子交换和团粒化作用 • 硬凝反应¾ 碳酸化作用水泥的水解和水化反应普通硅酸盐水泥由CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等组 成，由这些不同的氧化物分别组成了不同的水泥矿物 ： 3CaO⋅SiO2、2CaO⋅SiO2、3CaO⋅Al2O3、4CaO⋅Al2O3 ⋅FeO3等。
第11章--水泥土搅拌法课件
20% 等。水泥掺入比a w 是指水泥重量与被加固的
软土重量之比, 即
水泥掺入量α为
( 5) 外掺剂。
为改善水泥土的性能和提高其强度, 可选用木质素 磺酸钙、天然石膏、三乙醇胺等外掺剂。
结合工业废料处理, 还可掺入不同比例的粉煤灰。
( 6) 试件的制作和养护。
按照拟订的试验计划, 根据配方分别称量土、 水泥、外掺剂和水, 放在容器内搅拌均匀。然后在 选定的试模内装入一半试料, 放在振动台上振动1 分钟。再装入其余的试料后振动1 分钟。
水泥与地基土拌合后经上述的化学反应形成 坚硬桩体，同时桩间土也有少量的改善，从而构 成桩与土复合地基，提高地基承载力，减少了地 基的沉降。
11.3 室内试验 11.3 Laboratory Test
软土地基深层搅拌加固法是基于水泥 对软土的作用，而目前这项技术的发展仅 经过二十余年，无论从加固机理到设计计 算方法或者施工工艺均有不完善的地方， 有些还处于半理论半经验的状态，因此应 该特别重视水泥土的室内外试验。
充分完成。因此选用3 个月龄期强度作为水泥土的
标准强度较为适宜。
③水泥标号对强度的影响
水泥土的强度随水泥标号的提高而增加。水泥标
号提高100号，水泥土的强度fcu约增大(50～90)%。 如要求达到相同强度，水泥标号提高100号，可降
低水泥掺入比(2～3)%。
④土样含水量对强度的影响
水泥土的无侧限抗压强度随着土样含水量的降 低而增大。一般情况下，土样含水量每降低10％， 则强度可增加(10～50)%。（粉喷桩含水量过低强度 下降）
（6）土体加固后，重度基本不变，软弱下卧层 不致产生较大附加沉降 ；
水 泥 土 的 形 成
地基处理10 水泥土搅拌法
2
3
4
10.1.3 10.2 10.2.1 1）固化剂的种类 2）水泥加固软土的作用机理
5
（1）离子交换和团粒化作用 （2）硬凝反应
（3）碳酸化作用
6
3 （1）石灰的吸水、发热、膨胀作用 （2）离子交换作用与土微粒的凝聚作用 （3）化学结合作用（固结反应）
19
20
21
22
23
24
3）构造要求
25
10.4 10.4.1 1 2）施工工艺流程
26
27
3）施工操作要点
28
10.4.2 1）设备组成
29
2）施工工序 10.5 10.5.1 10.5.2 竣工质量检验 水泥土搅拌桩成桩质量检验方法有浅部开挖、
30
1 2 3）标准贯入试验
10 水泥土搅拌法
本章教学要求 了解水泥土搅拌法的概念、工程应用、特点及 适用范围；通过对水泥土固化原理的分析和水泥加 固土的室内外试验情况，熟练掌握柱状水泥土搅拌 桩复合地基的设计计算；了解壁状水泥土搅拌桩挡 墙和拱形水泥土搅拌桩挡墙的设计计算的主要内容； 掌握浆体搅拌法和粉体搅拌法的施工工艺及质量检 测的方法和要求。
13
3）竖向水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值的计
14
15
4 5 （1）柱状 （2）壁状 （3）格栅状 （4）长短桩相结合
16
6）复合地基的变形计算 （1）搅拌桩复合土层的压缩变形s1
（2）桩端以下未加固土层压缩变形s2
17
10.3.2 水泥土搅拌桩挡墙的设计计算 1）水泥墙结构形式
18
2）水泥土重力式挡土墙计算
31
4）静力触探试验
11.水泥土搅拌法
由于墙前、墙后有显著的地下水位差，墙后又有地表面超载， 故整体稳定性计算是设计中的一个主要内容，计算时采用圆弧滑 动法；渗流力的作用采用替代法，稳定安全系数采用总应力法计 算：
c i li ( q i bi W i ) co s
i 1 n n
K
i 1
。
设计计算
(3) 抗滑移计算
按重力式挡墙计算墙体沿底面滑动的安全系数
Kc
W tg c 0 B Ea E
p
c0
——墙底土层的粘聚力和内摩擦角，由于搅拌成桩 时水泥浆液和墙底土层拌和，可取该层土试验 指标的上限值； K c ——抗滑移安全系数, K 1 .3 。 c
0
设计计算
3
3
施工工艺
水泥浆搅拌法施工工艺 粉体喷射搅拌法施工工艺
施工工艺
水泥土搅拌法施工工艺流程
质量检验
1.标准贯入试验 2.静力触探试验
3.取芯检验
4.截取桩段作抗压强度试验
5.静载荷试验
6.开挖检验
设计计算
2.壁状加固地基
沿海软土地基在密集建筑群中深基坑开挖施工时， 常使临近建筑物产生不均匀沉降或地下各种管线设施损 坏而影响安全。 上海迄今所进行的水泥土搅拌桩(喷浆)工程多数是 侧向支护工程，其基本施工方法是采用深层搅拌机，将 相邻桩连续搭接施工，一般布置数排搅拌桩在平面上组 成格栅形。 采用格栅形布板优点是：①限制了格栅中软土的变 形，也就大大减少了其竖向沉降；②增加支护的整体刚 度，保证复合地基在横向力作用下共同工作。
设计计算
(2) 抗倾覆计算
按重力式挡墙绕前趾A点的抗倾覆安全系数
1 K0 M M
水泥土搅拌法5
再生
（三）神经干细胞
神经组织和其他组织一样，存在一 些具有增殖和分化潜能的细胞，称神经 干细胞（neural stem cells)。主要分布于 大脑海马、脑和脊髓的室管膜周围区域。
神经干细胞移植：最早开始于上世纪90年代， 治疗帕金森病获得成功。我国北京上海广州 等也相继开展，北京的王忠诚院士领导的团队。
3.9 水泥土搅拌法
3.9.4 施工要点
4.施工使用的固化剂和外掺剂必须通过加 固土室内试验检验才能使用。固化剂浆液 应严格按预定的配合比拌制，并应有防离 析措施。泵送必须连续，拌制浆液、固化 剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等 应有专人记录。
3.9 水泥土搅拌法
3.9.4 施工要点
5.保证起吊设备的平整度和导向架的垂直 度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.5％， 桩位偏差不得大于50mm。 6.搅拌机预搅下沉时，不宜冲水；当遇到 较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但 应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。
Diagram
Title
Add your text
Title
Add your text
Title
Add your text
Title
Add your text
Diagram
Add Your Text Add Your Text Add Your Text Add Your Text
Add Your Text Add Your Text Add Your Text Add Your Text
水泥土搅拌法
2 机具设备-深层搅拌机
1.叶片喷浆式深层搅拌机： （1）水泥浆从叶片上的若干个小孔喷出； （2）喷浆孔小易堵塞，较适用于大直径叶 片和连续搅拌的情况； （3）只能使用纯水泥浆； （4）加工制造也较为复杂。
水泥土搅拌桩挡墙支护技术详解!
水泥土搅拌桩挡墙支护技术详解！1、冰泥土搅拌法的原理水树叶搅拌法本是用于地基饱和软黏土加固的一种较常用的地基加固方法。
它是利用水泥作为填料，通过特制的深层搅拌机械，边钻进边往软土中喷射浆液或粉体，在地基深处就地将软土固化成为具有足够的强度、开裂鼓包模量和稳定性的水泥土，从而达到地基加固的目的。
这些加厚柱体与柱体间的土构成了一种复合地基；也可把深层搅拌而成的水树叶深层柱体，逐根紧密排成连续壁状墙体，而作为落幕一种挡土结构和防水帷幕。
水泥土搅拌法是木炭深层搅拌法的一种类型。
目前，固化剂采用的有水泥浆液和干水泥香菇，因此，它有助剂和干法之分，前者又有期指搅拌和单头搅拌之别。
在国内，搅拌的最大的深度可达30m，搅拌加固的柱体直径为500~850mm。
水泥土搅拌法适应于软土地泥土默莱处理，如沿海一带的海滨平原区、河口三角洲、湖盆地沉积的河海相软土。
对于在这类沉积厚度非常大、含水量高、孔隙比大于1.0、抗剪强度低、压缩性高和较低渗透性差的软土地区建造建筑物时，通常都需要进行地基处理和基坑开挖。
水泥土搅拌法具有施工工期短、效率高的特点；在施工过程中，无振动、无噪声、无地面隆起、不排污、不挤土、不污染环境以及施工机具简单、加固费用低廉等功用，尤其是在深基坑支挡结构体系中，水泥土搅拌法也常用作防水帷幕。
因此，它是一种长效的地基处理和基坑支护方法。
2、水泥搅拌桩挡墙支护技术的特点水泥土搅拌法桩挡墙支护技术，具有如下的独特优点（1）最大限度地利用了原土。
（2）搅拌时无振动、无噪声和无污染，可在密集建筑群中工程建设进行施工，对周围地下隧道原有的建筑物及地下沟管影响很小。
（3）根据上部结构的可能需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等平面布置，布置挡土的各种形式。
（4）与钢板混凝土桩锚挡土支护相比，可节约钢材并大幅度降低造价。
水泥土搅拌法最适用于加固各种成因的饱和软黏土。
水泥固化剂一般适用于恒定固结的明定淤泥与淤泥质土（规避产生负摩擦力）、黏性土、粉土、素填土（包括冲填土）、饱和黄土、粉砂以及中粗砂、砂砾（当加固粗粒土时，应注意壳状有无明显的流动地下水，以防固化剂尚未硬结而被地下水冲洗掉；也要考虑到钻头阻力的增大而引起搅拌机钻进的困难）等基坑的加固。
水泥土搅拌法地基处理
水泥土搅拌法地基处理一、编制依据二、施工准备(一) 技术准备（1）图纸熟悉：熟悉施工图纸及设计说明和其它设计文件。
（2）方案编写：编写施工方案、施工组织设计。
（3）技术交底：根据施工现场情况给出施工技术交底、安全交底。
（4）材料检测：施工前应检查水泥及外掺剂的质量，桩位、搅拌机工作性能、各种计量设备（主要是水泥流量计及其它计量设备）完好程度。
（5）水泥进场时必须有质量合格证书，出厂试验报告；在使用前按规范要求取样，检测结果合格报监理签字认可后方可使用。
（6）依据工程地质勘察资料和室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳水泥掺入比，水灰比,确定搅拌工艺参数。
（7）依据设计图纸，做好现场平面布置，安排好打桩施工流水。
布置水泥浆制备系统和泵送系统。
（8）清理施工现场的地下、地面及空中障碍，以利安全施工。
（9）水泥现场堆放应注意防水防潮。
（10）按设计要求，进行现场测量放线，定出桩位，并打入小木桩。
(二) 材料及机具准备序号材料/设备名称规格型号数量备注8储气罐LJ.S-D07-193-00 1 台9电子配料秤XK31CB4 1 台10 挖机PC200 1 台11 经纬仪 1 台12 水准仪DA-500 1 台13 长卷尺 3 个14 重线锤 1 台15 水泥浆比重计 1 台三、工艺流程四、施工要点根据桩位设计平面图进行桩位编号，再进行测量放线，定出每一个桩位。
桩位误差不得大于5cm。
好待用的浆液倒入集料池中。
搅拌、提升至桩顶设计标高的桩身质量较差的搅拌桩挖去。
重复搅拌下沉喷浆，即将深层搅拌机重复搅拌下沉、提升喷浆，施工的要求同第一次。
清洗灰浆及泵道五、质量控制要点及检验标准(一) 质量控制要点（1）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
（2）保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
（3）对每根成型的搅拌桩质量检查重点是喷浆压力、水泥用量、水泥浆拌制的罐数、桩长、搅拌头转速和提升速度、复搅次数和复搅深度、压浆过程中是否有断浆现象、停浆处理方法等。
水泥土搅拌法
水泥土搅拌法地基加固11.1一般规定1l.1.1 水泥土搅拌法分为深层搅拌法(以下简称湿法)和粉体喷搅法(以下简称干法)。
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。
当地基土的天然含水量小于30％(黄土含水量小于25％)、大于70％或地下水的DH值小于4时不宜采用干法。
冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。
11.1.2水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数Ip大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。
II.1.3水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地基；基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕；大体积水泥稳定土等。
加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。
11.1.4确定处理方案前应搜集拟处理区域内详尽的岩土工程资料。
尤其是填土层的厚度和组成；软土层的分布范围、分层情况；地下水位及pH值；土的含水量、塑性指数和有机质含量等。
11.1.5设计前应进行拟处理土的室内配比试验。
针对现场拟处理的最弱层软土的性质，选择合适的固化剂、外掺剂及其掺量．为设计提供各种龄期、各种配比的强度参数。
对竖向承载的水泥土强度宜取90d龄期试块的立方体抗压强度平均值；对承受水平荷载的水泥土强度宜取28d龄期试块的立方体抗压强度平均值。
11.3施工11.3.1水泥土搅拌法施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地下的障碍物。
遇有明浜、池塘及洼地时应抽水和清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂填土或生活垃圾。
11.3.2水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量小得少于2根。
当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。
11.3.3搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，以确保加固深度范围内土体明任何～点均能经过20次以上的搅拌。
水泥土搅拌法共37页
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而ห้องสมุดไป่ตู้得规矩起来。——德谟耶克斯
水泥土搅拌法
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
水泥土搅拌法PPT课件
(2) 柱状水泥土搅拌桩复合地基的设计计算 ① 固化剂 固化剂宜选用强度等级为32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。 水泥掺量除块状加固时可用被加固湿土质量的7％～12％外，其 余宜为12％～20％。湿法的水泥浆水灰比可选用0.45～0.55。外 掺剂可根据工程需要和土质条件选用具有早强、缓凝、减水以及 节省水泥等作用的材料，但应避免污染环境。 ② 桩长 水泥土搅拌桩的设计，主要是确定搅拌桩的置换率和长度。 竖向承载搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确 定，并宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层。为提高抗滑 稳定性而设置的搅拌桩，其桩长应超过危险滑弧以下2m。 湿法的加固深度不宜大于20m，干法的加固深度不宜大于15m。
第6页/共39页
③ 相对密度 由于水泥的相对密度为3.1，比一般软土的相对密 度2.65～2.75要大，故水泥土的相对密度比天然软土的 相对密度稍大。水泥土相对密度比天然软土的相对密度 增加0.7％～2.5％。 ④ 渗透系数 水泥土的渗透性随水泥掺入比的增大和养护龄期的 增长而减小，一般可达10-8~10-5cm/s数量级。水泥加固 淤泥质粘土能减小原天然土层的水平向渗透系，这对深 基坑施工是有利的，可以利用它作为防渗帷幕。
第2页/共39页
2 加固机理 (1) 水泥的水解和水化反应 普通硅酸盐水泥主要是由氧化钙、二氧化硅、三氧化 二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成，由这些不同的氧化 物分别组成了不同的水泥矿物：硅酸三钙、硅酸二钙、铝 酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等。用水泥加固软土时，水 泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应， 生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等 化合物。 (2) 土颗粒与水泥水化物的作用 当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形 成水泥石骨架；有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒 发生反应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地基加固
支护结构
——水泥土墙11.2 Nhomakorabea固机理一、加固机理
1.水泥的水解水化反应 2.土颗粒与水泥水化物的作用
（1）离子交换和团粒化作用 （2）硬凝反应 3.碳酸化作用
1. 水泥的水解和水化反应
⑴硅酸三钙：在水泥中含量最高(50％)，是决定 强度的主要因素。
⑵硅酸二钙：在水泥中含量较高(25%)，它主要 产生后期强度。
盐水泥，水泥掺量宜为12％～20％。 （2）桩长 宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土
层。湿法加固深度不宜大于20m，干法加固深度 不宜大于15m。
（3）加固范围和平面布置 加固范围：水泥搅拌桩既与钢筋混凝土桩
不一样，也与散体材料桩不一样，其刚度介于 两者之间，因此其加固范围可仅布置在基础范 围内，而不必像散体材料一样，在基础以外设 置保护桩。
（2）硬凝反应
在碱性环境下，溶液中析出大量的钙离子，与二氧化硅或三 氧化铝产生化学反应，生成不溶于水的铝酸钙等结晶水化物。在 水中和空气中逐渐硬化，提高水泥强度，使水泥具有足够的水稳 定性。
3. 碳酸化作用
水泥水化物中游离的氢氧化钙吸收水中和空气中的二氧化 钙，发生碳酸化作用，生成不溶于水的碳酸钙。
⑶铝酸三钙：占水泥总量的10％左右，水化速度 最快，促进早凝。
⑷铁铝酸四钙：占水泥总量的10％作用，能促进 早期强度。
⑸硫酸钙：含量3％左右，生成“水泥杆菌”状 的化合物，能将大量自由水一结晶水形式固定下来， 使土中自由水减少。
2. 粘土颗粒与水泥水化物的作用
（1）离子交换和团粒化作用
粘土颗粒带负电，吸附阳离子，形成胶体分散体系。表面带 有钾离子或钠离子，可与水泥水化反应的钙离子进行离子交换， 产生凝聚，形成较大的团粒，提高土体强度。
发展概况：
（1）水泥浆液搅拌法：由美国在第二次世界大战 后研制成功的，称为就地搅拌桩（MIP）。国内1978年 研制出第一台搅拌机械。
（2）粉体喷射搅拌法（Dry Jet Mixing Method， 简称DJM法）：由瑞典人Kjeld Paus于1967年提出设想， 1971年制成第一根桩，1974年获得专利。铁四院1983 年开始试验研究，并应用于实际工程中。
特点：
⑴基本不存在挤土效应，对周围地基扰动小； ⑵可根据不同土质和工程设计要求，合理选择固化剂及配方， 应用较为灵活； ⑶施工无振动，无噪音，污染小，可在市区和建筑物密集地 带施工； ⑷土体加固后，重度基本不变，软弱下卧层不致产生较大附 加沉降 ； ⑸结构型式灵活多样，可根据工程需要，选用柱状、壁状、 格栅状或块状。 （6）在负温下制作的水泥土正温后强度可继续增长且接近标 准值，因此只要地温不低于-10度，就可进行深层搅拌法冬季施工。
布桩形式： 桩位的平面布置可采用等边 三角形和正方形等形式。
布桩形式应根据地基土性质及上部建筑对变形的要 求进行选择，可采用柱状、壁状、格栅状、块状等不同 形式。
a.柱状
b.壁状
a)
b)
c.格栅状
d.块状
c)
d)
柱状：每隔一定的距离打设一根搅拌桩，即成为柱状加
固形式。适合处理局部饱和软粘土夹层和表层与桩端土质较好 的建筑物地基。适用于单层工业厂房独立柱基础和多层房屋条 形基础下的地基加固。
壁状和格栅状：将相邻搅拌桩部分重叠搭接成为壁状加
固形式。适用于深基坑开挖时边坡加固以及建筑物长高比较大、 刚度较小，对不均匀沉降比较敏感的多层砖混结构房屋条形基 础下的地基加固。
块状：由纵横两个方向的相邻搅拌桩搭接而成。适用于
上部结构单位面积荷载大，不均匀沉降控制严格的构筑物地基。 在软土地区开挖深基坑时，为防止基坑隆起或增大坑底土的被 动土压力及对基坑进行封底隔渗处理等也常采用块状加固形式。
深层单轴搅拌机
三轴水泥搅拌机
水泥粉喷机
水泥粉喷机底盘
贮灰罐
水 泥 粉 喷 机 的 搅 拌 叶 片
水泥土搅拌法分为深层搅拌法（湿法） 和粉体（水泥或石灰）喷搅法（干法）。
适用范围：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。当地基土的天然含水量小于 30％、大于70％或地下水的pH值小于4时不 宜采用干法。
6.外加剂
外掺剂对水泥土强度有不同的影响。
7.搅拌的均匀程度
施工时搅拌的均匀程度对水泥土强度的影响很大。 在搅拌时间相同的情况下，塑性指数越大，土的粘性越大， 越难搅均匀；含水量和液性指数过低，易产生抱土现象，影响 搅拌效果。
11.3 设计计算
（1）固化剂 宜选用强度等级为32.5级以上的普通硅酸
水 泥 土
二、水泥土的工程特性
1. 水泥土的物理性质
（1） 重度 当水泥掺入比在8%～20%之间，水泥土重度比 原状土增加约3%～6%。 （2）含水量 随水泥掺合量的增大而降低，一般比原状土降 低15％～18%。 （3） 抗渗性 渗透系数k一般在10-8～10-9cm/s。
2.水泥土的力学性质
（4）变形特性
当qu=0.5～4.0MPa时，其50d后的变形模量相当于（120～ 150）qu。
三、影响水泥土力学性质的主要因素
1.水泥掺入比αw
水泥掺入比是指掺入土中水泥质量与被加固软土的湿重量 比值的百分数。
水泥土的强度随掺入比的增加呈增大的趋势。
2.龄期
水泥土强度随龄期的增长呈增大趋势，龄期超过28d后仍 有明显增长，90d后，强度增长才减慢。
3.水泥标号
水泥土强度随水泥标号的提高而增加。水泥标号提高100 号，水泥强度约增大50～90％。
4.含水量
水泥土的强度随地基含水量增大而降低。如图水 泥掺入比小于20％时，水泥土无侧限抗压强度随土中 含水量降低而增加；大于20％时，存在一个峰值。
5.天然地基土中的有机质含量
有机质可使土具有较大的水容量和塑性、膨胀性及低渗透 性，并使土的酸性增加，使水泥的水化反应受到抑制。有机质 含量小的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度高的多。
（1）无侧限抗压强度
水泥土的无侧限抗压强度qu在0.3～4.0MPa之间，比原状土 提高几十倍乃至几百倍。
（2）抗拉强度
水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，抗 拉强度在（0.15～0.25）qu之间。
（3）抗剪强度
当水泥土qu=0.5～4MPa时，其粘聚力C在100～1000KPa之间， 其摩擦角在20～30之间。