《深层搅拌法》PPT课件.ppt

深层搅拌法处理软土地基 l11.1 深层搅拌法 l11.2 浆（湿）喷桩施工 l11.3 粉喷桩施工 学习目标 l 掌握深层搅拌法加固软土地基的原理。 l 掌握浆喷桩施工的基本设计参数、水泥粉 煤灰碎石桩施工准备工作、施工工艺流程 、施工注意事项、质量检验评定内容及质 量缺陷和整改措施。 l 掌握粉喷桩施工的基本设计参数、粉喷桩 施工准备工作、施工工艺流程、施工注意 事项、质量检验评定内容及质量缺陷和整 改措施。 什么是水泥搅拌桩？ l水泥搅拌桩是从不断回转 的中空轴的端部向周围已 被搅松的土中喷出水泥浆 ，经叶片搅拌而形成水泥 土桩 水泥搅拌桩的发展 l 美国：第二次世界大战后研制成功。也 称就地搅拌桩（MIP） l 中国：始于70年代末期 l 中国：冶金部建筑研究总院、交通部水 运规划设计院和江阴振冲器厂联合于 1978年底制造出第一台SJB1型双轴搅 拌、中心管输浆、陆上型的深层搅拌机 水泥搅拌桩的发展 l中国：1980天津机械施工公司与交 通部一航局科研所等单位合作，利 用日本进口螺旋钻孔机械进行改装 ，制成单搅拌轴和叶片输浆型深层 搅拌机 l1983年铁道部第四勘测设计院开始 进行粉体喷射搅拌法加固软土的试 验研究 水泥搅拌桩的发展 l 近几年来，深层水泥搅拌法,尤其是喷浆 法,在我国南方和沿海地区得到了广泛地 应用，发展很快，在上海、江苏、浙江 、广东、福建、湖南、湖北等省的软土 地区高速公路建设中广泛采用。 l 目前对这一技术的研究工作，主要集中 在施工机械、施工工艺、水泥土基本性 质、水泥土桩复合地基的计算理论、水 泥土支挡结构及水泥土质量监测等几个 方面 水泥搅拌桩基本原理 l 水泥做为固化剂 l 特制的深层搅拌机械 l 在地基深部将软土和固化剂就地 拌和 l 水泥与土发生物理、化学反应， 形成一定强度和稳定性的加固土 水泥搅拌桩特点 l 深层水泥搅拌桩多用于软土层 较厚的地基加固处理工程中 l 工艺独特，施工方便、文明、 造价低、无噪音、无振动、不 排污、节约大量钢材，在软基 处理中被广泛应用。 11.1 深层搅拌法 l 深层搅拌法：利用水泥粉、石灰粉或水泥浆 等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机 械，在地基深处就地将软土和固化剂强制拌 和，并在喷注过程中上下搅拌均匀，固化剂 和软土产生物理化学反应，硬结成具有整体 性、水稳定性和一定强度的水泥土加固体， 加固体与原地基组成复合地基，共同承担上 部荷载作用。 水泥搅拌桩常见施工方法 l 机械搅拌法 螺旋搅拌法 喷射粉体搅拌法 高压喷射搅拌法 单管喷射法 二重管喷射法 三重管喷射法 高压喷射法定义 l 高压喷射法：用高压脉冲泵将浆液通过特殊 的喷咀高速喷出，强制土和浆液混合，同时 喷咀边旋边提升，在地基中造成一根圆柱桩 体。 l 柱的极限抗压强度：50800Ncm2 l 喷嘴直径：一般为1.51.8mm。 l 喷射压力：2000N/cm2。 l 喷嘴回旋速度：每分钟20转，喷射三圈提升 2.55cm，成桩直径一般为0.5m。 单管法（喷射灌浆式） l 只能喷射浆液 l 高压泥浆泵：20 40MPa的压力 l 固结体直径： 0.30.8m 二重管法（喷射灌浆空气式） l 喷射浆液、传送 压缩空气 l 高压泥浆泵： 20MPa的水泥浆 ，0.7MPa的压缩 空气 l 压缩空气裹于水 泥浆外侧 l 直径:1m左右 三重管法（水、空气、浆液） l 喷射浆液、水、 空气 l 20MPa水射流外 环绕0.7MPa空气 流的复合喷射流 l 喷浆：压力为1 3MPa l 直径:1m2m左 右 粉体喷射法 l机械：粉体喷射器 l工作过程：用压缩空气把 粉状或粒状的加固材料， 通过和地基土强制搅拌混 合形成桩体 l特点：不掺水，能避免环 境污染 2.机械搅拌法 (a)设备定位、下沉；(b)预拌、设备下沉到设计深度；(c)喷浆搅拌上升(d) 重复搅拌下沉；(e)重复搅拌上升；(f)施工完毕 (1)定位： l 检查内容 (1)钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求 ； (2)输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞； (3)水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作； (4)发电机或外接电源是否和桩机电路接通 ； (5)粗略调整桩机机身的竖直度。 (2)浆液配制 l根据试桩结果严格控制水灰 比 l水泥浆应充分搅拌均匀 l检测水泥浆液密度 (3)钻进、送浆 l 钻进喷浆:开动灰浆泵，浆液从喷嘴喷出 并具有一定压力后，开始钻进搅拌，在钻 进过程中连续喷入水泥浆液至设计桩长。 l 提升喷浆:在钻进过程中不喷浆，钻至设 计桩长后，开动灰浆泵，并根据试桩结果 调整灰浆泵压力档次，保证喷浆量满足要 求。将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌， 并连续喷入水泥浆液，直至地面。 (4)复搅、打印资料 l 钻头提升至地面后，应立即反向钻进复搅， 复搅深度原则上应为桩身全长。 l 在复搅过程中，应对局部喷浆不足的桩身部 位进行补浆，并防止喷浆口堵塞。 5.资料打印 l 成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和 成桩资料，严禁移机后补打资料。 6.移机：清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口 ，桩机移至另一桩位施工。 3.水泥加固土的室内试验 l 配合比试验：确定水泥掺入量、 水灰比、最佳外掺剂 l 土样制备：风干、烘干、原状 l 水泥试验：水泥品种、水泥掺入 量 l 外掺剂：木质素碳酸钙、石膏、 三乙醇胺、氯化钠、氯化钙和硫 酸钠 3.水泥加固土的室内试验 l水泥土试件的制作和养护：试样应放入保 湿箱内进行标准养护试件养护温度应为 203，湿度应为75%；试件养护龄期宜为 7d、28d、90d l试验结果：水泥土的强度以28天试块强度为 准，一般要求R280.8MPa，R901.2MPa。 3.水泥加固土的室外试验 l试验目的： 根据室内配合比试验求得的最佳配比，进行 现场成桩工艺试验。 在相同的水泥掺入比条件下，推求室内试块 与现场桩身强度的关系。 比较不同桩长与不同桩身强度的单桩承载力 。 确定桩土共同作用的复合地基承载力。 3.水泥加固土的室外试验 l 现场成桩工艺试验的目的 a.验证室内配合比，符合设计要求后方能使用。 b.掌握下钻、提升的困难程度，选择合理的技术措施。 c.确定钻头进入硬土层电流变化程度。 d.确定水泥浆液密度。 e.确定合适的输浆泵的输浆量。 f.掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升速度、复 搅下沉、复搅提升速度