水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理-化...
水泥土搅拌法: 1、施工准备 1.1搅拌桩施工场地应事先平整,清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃...
向地勘单位或建设单位咨询下当地经验吧。另外既然是水泥土桩,水泥与土的比例一定是一个重要指标。也要一并搞清楚。
-264- 建 筑 工 程 浅谈水泥土 搅拌法地基处理 刘 飞 (黑龙江省 电力勘察 设计研究院,黑龙江 哈尔滨 150010) 我国地域辽阔,从沿海到内地,由 山区到 平原,分布着多种多 样的地基土,其抗剪强 度、压缩性以及透水性 等因土 的种类不同而存 在有很大的差别,地基条件区域性较强,从而 使地基基 础这门学科 特别 复杂。随着我国国 民 经济的发展,不仅事先要 选择在地质条件良好 的场地上从事建设,而且有时也 不得不在 地质 条件不良的地基上进行修建;另外,随着科学 技术的日新月异,结构物的荷载日益增大,对 变形的要求也越来越严,这就会使原来一般可 评价为良好的地基,也可能在一 定条件下,非 进行地基处理不可。因而在设计时不仅要针对 不同的地质 条件、不同的结构物选定合适的基 础形式、尺寸 和布置方案,而且要善于选取最 恰当的地基处理方法,利用换填、夯实、挤 密、排水 、胶结等方
本文简要介绍了水泥土搅拌法地基处理适用范围、设计步骤、在推广时应注意的问题等。
一、适用范围为处理淤泥质土,地基承载力设计值不大于120Kpa的粘性土和粉性土等地基;
二、设计前必须进行室内水泥土抗压强度试验,对承受竖向荷载的水泥土桩应提供90天龄期的标准强度;
三、水泥掺入量一般为被加固泥土重的12%~15%或每立方米被加固软土掺入水泥220~270Kg;
四、水泥浆水灰比可选用0.45~0.55;
五、水泥土复合地基承载力设计值宜通过复合地基荷载试验确定,当无荷载试验时,可按公式估算。
一.水泥上搅拌法的概念
水泥上搅拌法是适用于加固饱和粘性土和粉土等地基的一种方法,它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂通过特制的搅拌机械,就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,使软土硬结成具有整体件、水稳性和一定强度的水泥加固土—水泥土,从而提高地基土强度和增大变模。
根据固化剂掺入状态的不同,它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用浆液和地基土搅拌,后者是用粉体或石灰和地基土搅拌。
二.水泥固化剂
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)。
三.适用条件
1、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。
2、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。
3、冬期施工时,应注意负温对处理效果的影响。
4、湿法的加固深度不宜大于20m;干法不宜大于15m。
5、水泥土搅拌桩的桩径不应小于500mm。
6、一般认为用水泥作加固料,对含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好;而对含有伊利石、氯化物和水铝石英等矿物的粘性土以及有机质含量高,pH值较低的粘性土加固效果较差。
四.石灰固化剂
石灰固化剂一般适用于粘土颗粒含量大于20%,粉粒及粘粒含量之和大于35%,粘土的塑性指数大于10,液件指数大于0.7,土的pH值为4~8,有机质含量小于11%,土的天然含水量大于30%的偏酸性的土质加固。
五、水泥土搅拌法加固软土其独特优点
1、最大限度地利用了原土;
2、搅拌时施工,对原有建筑物影响很小;
3、根据地基土的不同性质和工程要求,可以合理选择固化剂的类型及其配方,设计灵活;
4、搅拌时无振动、无污染、无噪音,可在市区内和密集建筑群中施工;
5、加固后土体的重度基本不变,不会产生附加沉降;
6、与钢筋混凝土桩基相比,降低成本的幅度较大;
7、可根据上部结构的需要,灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固型式。
在建筑学中地基的处理是十分重要的,上层建筑是否牢固地基有无可替代的作用。建筑物的地基不够好,上层建筑很可能倒塌,这样说一点也不为过,而地基处理的主要目的是采用各种地基处理方法以改善地基条件。
地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。我国的《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)中明确规定:“软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基”。
特殊土地基带有地区性的特点,它包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基。
对于地基的改善措施主要有以下五方面:
1. 改善剪切特性
地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够;使结构失稳或土方开挖时边坡失稳;使临近地基产生隆起或基坑开挖时坑底隆起。因此,为了防止剪切破坏,就需要采取增加地基土的抗剪强度的措施。
2. 改善压缩特性
地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大,因此需要采取措施提高地基土的压缩模量。
3. 改善透水特性
地基的透水性表现在堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏;基坑开挖过程中产生流沙和管涌。因此需要研究和采取使地基土变成不透水或减少其水压力的措施。
4. 改善动力特性
地基的动力特性表现在地震时粉、砂土将会产生液化;由于交通荷载或打桩等原因,使邻近地基产生振动下沉。因此需要研究和采取使地基土防止液化,并改善振动特性以提高地基抗震性能的措施。
5. 改善特殊土的不良地基的特性
主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等地基处理的措施。
上述是基本的改善措施,如果要有坚固的地基就必须根据实际情况来选择合适的处理方法,以下几种地基的处理方法是比较实用的。
一、换填法:当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等,并夯实至密实。
二、预压法:预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是,在建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载,使土体中孔隙水排出,孔隙体积变小,土体密实,提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达10m左右,真空预压法处理深度可达15m左右。
三、强夯法:强夯法是法国L·梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,即用几十吨重锤从高处落下,反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。实践证明,经夯击后的地基承载力可提高2~5倍,压缩性可降低200~500%,影响深度在10m以上。
四、振冲法:振冲法是振动水冲击法的简称,按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用,置换后填料形成的桩体与土组成复合地基;在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振冲法的处理深度可达10m左右。
五、深层搅拌法:深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械,在地基中将水泥和土体强制拌和,使软弱土硬结成整体,形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙,处理深度可达8~12m。 施工过程:定位—沉入到底部—喷浆搅拌(上升)—重复搅拌(下沉)—重复搅拌(上升)—完毕
六、砂石桩法:振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下,把套管打入规定的设计深度,夯管入土后,挤密了套管周围土体,然后投入砂石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多次循环后就成为砂石桩。也可采用锤击沉管方法。桩与桩间土形成复合地基,从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化,也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。其处理深度达10m左右。
七、土或灰土挤密桩法:土桩及灰土桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔,然后向孔内夯填素土或灰土成桩。成孔时,桩孔部位的土被侧向挤出,从而使桩周土得以加密。土桩及灰土桩挤密地基,是由土桩或灰土桩与桩间挤密土共同组成复合地基。土桩及灰土桩法的特点是:就地取材,以土治土,原位处理、深层加密和费用较低。
用这些方法可以使地基比较坚固,但并没有什么是完美的,同样地基处理技术也在不断的完善与改进中。近40年来,国外在地基处理技术方面发展十分迅速,老方法得到改进,新方法不断涌现。在20世纪60年代中期,从如何提高土的抗拉强度这一思路中,发展了土的“加筋法”;从如何有利于土的排水和排水固结这一基本观点出发,发展了土工合成材料、砂井预压和塑料排水带;从如何进行深层密实处理的方法考虑,采用加大击实功的措施,发展了“强夯法”和“振动水冲法”等。另外,现代工业的发展对地基工程提供了强大的生产手段,如能制造重达几十吨的强夯起重机械;潜水电机的出现,带来了振动水冲法中振冲器的施工机械;真空泵的问世,才能建立真空预压法;生产了大于200个大气压的压缩空气机, 从而产生了“高压喷射注浆法”。