第六讲-地基处理2010年讲稿2.ppt

在QA评价中，钻芯是最常用的一种获得水泥土芯样的方法。 水泥土竖向加固体钻芯是随机选择的，对于土的性质较复杂和施工异常的区域往往需增加检测数量。 竖向加固体断面上，芯样的取样位置一般为位于断面半径的中部。 间隔提取芯样进行抗压强度试验确定不同深度水泥土强度，一般采用无侧限抗压试验（UCC）。 基本原则是，软弱土层处和加固体上半段，尤其是桩头应多做原位芯样的无侧限抗压强度，以有效评价水泥系竖向加固体的加固效果。 芯样目测，综合判定QA中水泥系竖向加固体的连续性和均匀性。 搅拌均匀程度是通过量测芯样中夹有土块尺寸来确定的，即土块断面应小于加固体断面的5%?10%。加固体连续性，一般认为砂性土中的连续性芯样应超过95%粘性土中应大于90%。 图6-17取芯位置 图6-18均匀性的评价 有机质含量与水泥土的性质 对于水泥稳定土，一些研究表明有机物质可以阻碍水泥土的固化。有机物质包裹在水泥或石灰颗粒的表面，阻碍或延期了水泥土稳定土的水化作用（Kamon et al. 1989）。 然而，并不完全像土那样，仅有极少的有机物质成分，具有影响或阻碍水泥稳定土固化的作用。例如，腐植酸（humic acid）会明显延长水泥土的水化过程（Kamon et al. 1989; Tremblay 1998）。 事实上，绝大多数情况下，水泥配以适当的加外掺剂，可以很好地加固有机质土或泥炭（Holm et al. 1983; Ogino et al. 1994; Parkkinen 1997; Hoikkala et al. 1997; Gulin and Wikstrom 1997; Den Haan 1998）。 因此，定量测定土中有机质含量和成分，对于水泥系搅拌桩加固法是重要的。但是，这决不意味着有机质土或泥炭的地基加固，就不能采用水泥稳定技术。鉴于土中有机质含量、含水量和液限含水量之间的良好相关性，对于高含水量、高液限粘性土，采用水泥稳定土应当做好事先的调查工作。 软弱粘性土水质成分中。PH值高，硫酸盐含量高时，采用水泥加固效果差。 对拟建场地的酸碱度（PH值）、硫酸盐含量的定量分析是必须的。 软弱粘性土含水量愈高，水泥土的强度愈低。 3. 外掺剂的影响与室内水泥土配合比试验 在水泥土中加入适量的外掺剂，可改善水泥土性能，降低水泥用量。例如木质素碳酸钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙和硫酸钠等外掺剂。 结合工业废料处理，掺入适量粉煤灰、工业废石膏等，可降低水泥用量，提高加固效果。 ? 水泥土抗压强度的表示主要以无侧限抗压强度为主。合宜性试验水泥配合比试验用于确定加固使用水泥品种、掺入量、水灰比，最佳外掺剂等对水泥土强度的影响求得龄期与强度的增长关系为设计、施工和检测提供参数和依据。 水泥掺入比aw是最关键的设计、施工参数之一。 aw定义为水泥重量与被加固的软土（湿）重量之比。 一般室内配比试验可选用aw = 7%~20%。 当aw?5%时，水泥与土的反应过弱，水泥土固化程度低，强度离散性较大。 在水泥系深层搅拌法应用中，一般aw?5%。 水泥土的抗压强度随着水泥掺入比的增加而增加，如图1所示。 图1水泥土抗压强度与水泥掺入比的关系 经过大量试验数据的分类数理统计，水泥土的抗压强度与水泥掺入比aw（5~20%）呈幂函数关系，其表达式为 （1）式中 qu1－水泥掺入比为aw1的水泥土抗压强度（kPa）； qu2－水泥掺入比为aw２的水泥土抗压强度（kPa）。 当aw?5%时，不同水泥掺入比的水泥土强度随着龄期增加而增长，如图2所示。aw越大，水泥土抗压强度随龄期提高的速率愈大。当aw=9%时，120d的强度为28d强度2.03倍当aw=12%时，180d的抗压强度为28d的1.83倍。 图2水泥土强度与龄期的关系 根据室内水泥土配比试验和电子显微镜观察，水泥土一系列物理化学反应约需3个月才能充分完成，设计与施工中，选用3个月龄期强度R，作为水泥土标准强度较为适宜。 经过大量测试数据的回归分析，水泥土强度与龄期T(16?90d)呈幂函数关系，可表示为