《地基与基础工程》课件 3-5 深层搅拌法法处理地基

地基与基础工程学习项目三地基处理与加固05深层搅拌法处理地基

深层搅拌法是通过深层搅拌机械将水泥、石灰等固化剂和软弱土在地基深处就地强制搅拌，利用固化剂与软土之间产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有较好的整体性、水稳性及足够强度的固结体，并与天然地基形成复合地基，从而提高地基强度，减小地基沉降量的方法。深层搅拌法按加固材料分为粉体喷射搅拌法和浆液喷射搅拌法两大类，适用于处理十字板抗剪强度不小于10kPa、有机质含量不大于10%的软土地基。前言前言粉喷桩与浆喷桩的施工机械必须安装喷粉(浆)量自动记录装置，并应对该装置定期标定。应定期检查钻头磨损情况，当直径磨损量大于10mm时，必须更换钻头。

施工前应进行成桩工艺和成桩强度试验。当成桩质量不满足设计要求时，应在调整设计与施工有关参数后，重新进行试验或改变设计。

粉体喷射搅拌法是通过专用的施工机械，将搅拌钻头下沉到预计孔底后，用压缩空气将固化剂(生石灰或水泥粉体材料)以雾状喷入加固部位的地基土中，凭借钻头和叶片旋转，使粉体加固料与软土原位搅拌混合，自下而上边搅拌边喷粉，直到设计高程。为保证质量，可再次将搅拌钻头下沉至孔底，重复搅拌。一、粉体喷射搅拌法一、粉体喷射搅拌法粉体喷射搅拌桩施工作业顺序：

1）定位

2）预搅钻进下沉3）喷粉搅拌提升4）重复搅拌

5）移位，准备打下一根桩。粉喷桩力学性质主要取决于软土特性、掺加料种类、质量、用量、施工条件及养护方法等。一、粉体喷射搅拌法粉喷桩施工应符合下列规定：

（1）施工钻进过程中应保持连续喷射压缩空气，保证喷灰口不被堵塞，钻杆内不进水。钻进速度宜为0.8～1.5m/min。

（2）提升钻杆、喷粉搅拌时，应使钻头反向边旋转、边喷粉、边提升,提升速度宜为0.5～0.8m/min；当钻头提升至距离地面0.3～0.5m时，可停止喷粉。

（3）应根据设计要求，对桩身从地面开始1/3～1/2桩长并不小于5m的范围内或桩身全长进行复搅，使固化剂与地基土均匀拌和。复搅速度宜为0.5～0.8m/min。一、粉体喷射搅拌法

（4）应随时记录喷粉压力、瞬时喷粉量和累计喷粉量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。当发现喷粉量不足时，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计用量。当遇停电、机械故障等原因致使喷粉中断时，必须复打。复打重叠桩段长度应大于1m。当粉料储存容器中剩余粉量不足一根桩的用量加50kg时，应在补加后方可开钻施工下一根桩。

（5）出现沉桩时，孔洞深度在1.5m以内的，可用8%的水泥土回填夯实；孔洞深度超过1.5m的，可先将孔洞用素土回填，然后在原位补桩，补桩长度应超过孔洞深度0.5m。一、粉体喷射搅拌法

粉体喷射搅拌法是以粉体作为主要加固料，不需向地基注入水分，因此加固后地基土初期强度高。施工时不需高压设备，安全可靠，如严格遵守操作规程，可避免对周围环境产生污染、振动等不良影响。缺点是受施工工艺的限制，加固深度不能过深。二、浆液喷射搅拌法浆液喷射搅拌法是用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层至预定位置后，固化剂浆液从喷嘴中喷射出来，同时以一定速度逐渐提升钻杆，用回转的搅拌叶片将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后形成加固土桩，达到加固地基或止水防渗的目的。为提高加固效果，通常多采用高压喷射浆液方式，即采用高压设备使浆液以高压方式射出，冲切、扰动、破坏土体，达到固化剂与土体拌和均匀。二、浆液喷射搅拌法

（1）在深层搅拌机起吊就位后，搅拌机先沿导向架切土下沉；

（2）下沉到设计深度后，开启灰浆泵将制备好的固化剂浆液压入地基；

（3）边喷边旋转搅拌头，并按设计确定的提升速度，进行提升、喷浆、搅拌作业，使软土与水泥浆搅拌均匀。

（4）提升到设计高程后，再次控制速度将搅拌头搅拌下沉，达到设计加固深度后，再搅拌提升出地面。浆液喷射搅拌法施工作业顺序二、浆液喷射搅拌法二、浆液喷射搅拌法浆喷桩施工应符合下列规定：（1）浆液应严格按照成桩试验确定的配合比拌制，制备好的浆液不得离析，不得长时间放置，超过2h的浆液应废弃。浆液倒入集料斗时应加筛过滤，避免浆内块状物损坏泵体。（2）提升钻杆、喷浆搅拌时，应使钻头反向边旋转、边喷浆、边提升，提升速度宜控制在0.5～0.8m/min。当钻头提升至距离地面1m时，宜用慢速提升；当喷浆口即将出地面时，应停止提升，搅拌数秒，保证桩头搅拌均匀。二、浆液喷射搅拌法

（3）应根据设计要求，对地面以下-定深度范围内的桩身进行复搅。复搅速度宜为0.5～0.8m/min。（4）应随时记录喷浆压力、喷浆量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。当发现喷浆量不足时，应整桩复打。当施工中因故停浆时，应使搅拌头下沉至停浆面以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。当停机超过3h时,应拆卸输浆管路,清洗后方可继续施工,防止浆液硬结堵管。（5）桩机移位前，应向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的浆液，直至管体干净，并将搅拌头清洗干净后，方可移位。二、浆液喷射搅拌法高压喷射注浆方式主要有单管、二重管及三重管二、浆液喷射搅拌法

高压喷射注浆法按喷射方向和形成固体的形状可分为旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种。

旋转喷射主要用于加固地基。后两种方法常用于基坑防渗和边坡稳定等工程。三、深层搅拌法加固土桩的工程质量检验加固土桩应按下列要求进行工程质量检验：（1）在成桩28d后进行钻探取芯，抽检频率应为总桩数的1%～2%,取芯位置宜在桩直径2/5处。应将代表性芯样应加工成=50mm100mm的圆柱体,进行无侧限抗压强度试验。强度值应达到设计要求。（2）在成桩28d或90d后进行载荷试验，检验单桩承载力和复合地基承载力，抽检频率应为总桩数的0.1%，且不应少于3处。测定的承载力应达到设计要求。三、深层搅拌法加固土桩的工程质量检验（3）可采用轻型动力触探、静力触探以及反射波、瑞利波等物理勘探方法,对桩的均匀性和完整性进行检查。（4）加固土桩实测项目应按下表要求检验。

四、浆液灌注胶结法

浆液灌注胶结法是指利用一般的液压、气压或电化学法，通过注浆管把浆液注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式进入土颗粒间的孔隙中或岩石裂隙中，经过一定时间后，将原来松散的土粒或裂隙胶结成整体，形成一个强度大、防渗性能高及化学稳定性良好的固结体，以改善地基土的物理和力学性质的方法。

四、浆液灌注胶结法

常用注浆材料主要有粒状悬浮浆液和液态化学浆液两大类。

粒状悬浮浆液主要有水泥浆、水泥黏土浆、水泥砂浆、水泥粉煤灰浆等，适用于最小粒径为0.4mm的砂砾地基。

液态化学浆液主要指以水玻璃(硅酸钠)为主剂的混合溶液，适用于土粒较细的地基土。

四、浆液灌注胶结法灌浆法可分为压力灌浆和电动灌浆两类。

压力灌浆是常用的方法，是在各种大小压力下使水泥浆液或化学浆液挤压充填土的孔隙或岩层缝隙。电动化学灌浆（电渗硅化法）是在施工中以注浆管为阳极，滤水管为阴极，通过直流电电渗作用下孔隙水由阳极流向阴极，在土中形成渗浆通道，化学浆液随之渗入孔隙而使土体结硬。适用于渗透系数小于0.1～2m/d的各类土