地基处理—6化学加固法要点解析.ppt

地基处理 (subgrade Treatment/Improvement) 第6章 化学加固（Chemical Stabilization） 化学加固法(Chemical Stabilization) ——利用水泥浆液、黏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。 1、概述 水泥土搅拌法适用处理的土质 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、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。 用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数大于25的黏土、地下水具有腐蚀性以及无工程经验的地区时，必须通过现场试验确定其适用性。 水泥土搅拌法适用处理的工况 处理建筑物地基、厂房内具有地面荷载的地坪、高填方路堤下基层等； 进行大面积地基加固； 码头和深基坑工程； 作为地下防渗墙以阻止地下渗透水流 * 6.1 概述(Summary) 6.2 水泥土搅拌法(Cement Deep Mixing) 6.3 高压喷射注浆法(Jet Grouting) 6.4 灌浆法(Grouting) 6.1 概述(Summary) 化学加固法 水泥土搅拌法 / Cement Deep Mixing 高压喷射注浆法 / Jet grouting 灌浆法 / Grouting Cement Deep Mixing 喷水泥搅拌法 / Wet Jet Mixing 粉体喷射泥搅拌法 / Dry Jet Mixing Jet grouting 旋喷法 定喷法 摆喷法 Grouting 渗透灌浆法 劈裂灌浆法 挤密灌浆法 电动化学灌浆法 6.2 水泥土搅拌法(Cement Deep Mixing) 2、加固原理 基本原理——基于水泥加固土的物理化学反应过程。 (1) 水泥的水解和水化反应 水泥表面的矿物与水发生反应，生成氢氧化钙等化合物。 (2) 黏土颗粒与水泥水化物的作用 ① 离子交换和团粒化作用——形成水泥土团粒结构 ② 硬凝反应——形成不溶于水的稳定结晶化合物 (3) 碳酸化作用 氢氧化钙与空气中的二氧化碳生成碳酸钙。 3、水泥土的工程特性 (1) 物理特性 ① 含水量——比原土样含水量减少0.5％～7％。 ② 重度——比原土样重度增加0.5％～3％。 ③ 渗透系数——10-8~10-5 cm/s (2) 力学性质 ① 无侧限抗压强度——300～4000kPa。 ② 抗拉强度——随抗压强度的提高而增大。 ③ 抗剪强度——随抗压强度的提高而增大，破坏时剪切面与最大主应力面夹角约为60° ④ 变形模量——120～150倍的无侧限抗压强度。 ⑤ 压缩系数和压缩模量——压缩系数2～3.5×10－5(kPa)-1，压缩模量60~100MPa 3、水泥土的工程特性 (3) 水泥土的抗冻性能 自然温度不低于－15℃的条件下，冻胀对水泥土结构损害甚微。 只要地温不低于－10℃，就可以采用深层搅拌法的冬季施工。 4、水泥土搅拌桩的设计 (1) 设计步骤 ① 根据地层结构采用适当的方法进行沉降计算，由建筑物对变形的要求确定加固深度，即选择施工桩长。 ② 根据土质条件、固化剂掺量、室内配比试验和现场工程经验选择桩身强度和水泥掺入量及有关施工参数。 ③ 根据桩身强度的大小及桩的断面尺寸，估算单桩承载力。 ④ 根据单桩承载力、有效桩长和上部结构要求达到的复合地基承载力，计算桩土面积置换率。 ⑤ 根据桩土面积置换率和基础形式进行布桩，桩可在基础平面范围内布置。 ⑥ 根据桩在基础平面范围内的布置，进行承载力和沉降验算。 4、水泥土搅拌桩的设计 (2) 布桩形式选择 ① 柱状布桩 每隔一定距离打设一根搅拌桩。 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。 ② 壁状布桩 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的边坡加固，以及条形下的地基加固。 ③ 块状布桩 纵横方向的壁状布桩。 适用于软土地区的深基坑开挖，以便防止坑底隆起。 4、水泥土搅拌桩的设计 (3) 布桩范围确定 搅拌桩强度和刚度介于刚性桩和柔性桩之间的一种桩型