地基处理技术水泥土搅拌法
地基处理技术-石灰桩、水泥土搅拌法
水泥浆液搅拌法是美国在第二次世界 大战后研制成功的，称（Mixed－in－Place Pile(简称MIP法）。国内1978年研制出第一 台搅拌机械。
粉体喷射搅拌法（Dry Jet Mixing Method，简称DJM法）由瑞典人Kjeld Paus于1967年提出设想，1971年制成第一 根桩，1974年获得专利。铁道第四勘察设 计院1983年开始试验研究，并应用于过程 中。
三、石灰桩复合地基沉降计算
石灰桩复合土层的压缩模量宜通过 桩身及桩间土压缩试验确定，初步设计 时可按下式估算：
E sp[1m(n1)E ]s
式中 Es为天然土的压缩模量（MPa），
系数可取1.1～1.3，成孔对桩周土挤
密效应好或置换率大时取高值。
10.4 施工 10.4 Construction
12.2 作用机理
(Mechanism of Reinforcement)
1 夯实水泥土桩的化学作用机理
（1）水泥土的固化原理 （2）水泥的水解水化反应 （3）水泥水化物与土颗粒的作用
2 夯实水泥土桩的物理作用机理
12.3 设计计算 (Design)
1 桩长
应根据土质情况、工程要求和成孔 设备等因素确定。采用洛阳铲成孔工艺 时，深度不宜超过6m。当相对硬层的埋 藏深度不大时，应按相对硬层埋藏深度 确定。
一、施工工艺 1 管外投料法 2量控制
1 石灰材料应选用新鲜生石灰块，有效氧化 钙含量不宜低于70％，粒径不应大于70mm， 含粉量不宜超过15％。
2 掺合料含水量宜控制在30％左右。 3 填料时必须分段压（夯）实，人工夯实时，
每段填料厚度不应大于400mm。 4 施工顺序宜由外围或两侧向中间进行。在
二、竣工验收检测
水泥土搅拌法处理软土地基技术的应用
２０ ０ ２年 ６月
弱 粘 土 ，与 水 泥 搅 拌 后 的水 泥 土 其 力 学 指 标 明 显 偏 低 。水 泥 土 的 强 度 随着 水 泥 掺 入 量 的增 加而 增 加 ， 随 着 龄 期 的 增 长 而增 加 ， 着 水 泥 标 号 的提 高 而 增 加 ，另 外 ， 些 外 掺 剂 对 水 泥 土 的 强 度 有 增 强作 用 。 应 用 水 随 一 在 泥 搅 拌 桩 处 理 地 基 时 ，应 查 明地 基 土 埋 藏 情 况 与 性 质 ，取 地 基 土 按 实 用 水 泥标 号 作 不 同掺 入 比、 养 护 条 件 及 龄 期 等 的 配 比试 验 ，以 供 设 计 选 择 最 佳 配 比及 作 为 施 工 质 量 检 验 的依 据 。
软 土 拌 和 后 ，水 泥 矿 物 和 土 中 的水 分 发 生 强烈 的水 解 和水 化 反 应 ， 同 时 从 溶 液 中 分 解 出氢 氧 化 钙 生成 硅 酸 三 钙 （ Ｃ Ｏ ・ ｉ 、 硅 酸 二 钙 （ Ｃ Ｏ ・ＳＯ 、铝 酸 三 钙 （ Ｃ Ｏ ・ ） 铁 铝 酸 四钙 （Ｃ Ｏ ・ ｚ ・ ３ａ ＳＯ ） ２ａ ｉ ） ３ａ Ａ１ Ｏｓ、 ４ａ Ａ１ Ｏｓ Ｆ ） ｅＯ。 、硫 酸 钙 （ ａ Ｏ ）等 水 化 物 ，有 的 自身 继 续 硬 化 形 成 水 泥石 骨 架 ，有 的则 与 具 有 活性 介 质 的 土 进行 ＣＳ 离 子 交 换 及 硬 凝 反 应 和 碳 酸 化 作 用 等 ，使 土 颗 粒 固结 、结 团 ，颗 粒 间形 成 坚 固 的连 结 ，并 具 有 一 定 强 度 。 在 水 泥 加 固土 （ 下 简 称 水 泥 土 ） 中 ， 由 于水 泥 的掺 量 很 少 （ 占被 加 固土 重 的 ７ １ ） 以 仅 ～ ５ ，水 泥 的 水 解 和 水 化 反 应 完 全 是 在 具 有 一 定 活 性 的介 质 — — 土 的 围绕 下 进 行 ，所 以 硬 化 速 度 缓 慢 且 作 用 复 杂 ， 因此 水 泥 土 强 度 增 长 的 过 程 比混 凝 土 缓 慢 。 泥 土 的 强 度 主 要 取 决 于 地 基 土 的 性 质 （ 要 是 土 中 的含 水 量 、 机 质 含 水 主 有 量 ） 和 水 泥 掺 入 比 、水 泥 土 的龄 期 等 。水 泥 土 的无 侧 抗 压 强 度 随 着 土 含 水 量 的 增 加 而 下 降 ，含 有 机 质 的软
水泥土搅拌法加固机理及其室内试验和强度特征.
水泥土搅拌法加固机理及其室内试验和强度特征核心提示：摘要：根据某工程水泥土室内试验成果报告，分析其强度特征与土的物理力学强度、水泥掺入比、干密度之间的关系，为工程加固设计提供依据。
关键词：水泥土；搅拌法；加固机理；室内试验；强度特征水泥土搅拌法...摘要：根据某工程水泥土室内试验成果报告，分析其强度特征与土的物理力学强度、水泥掺入比、干密度之间的关系，为工程加固设计提供依据。
关键词：水泥土；搅拌法；加固机理；室内试验；强度特征水泥土搅拌法是用于加固饱和软黏土地基的一种较常用的地基加固方法。
它是利用水泥、粉煤灰等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体，在地基深处就地将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土，从而达到地基加固的目的。
这些加固土柱体与柱体间的土构成了一种复合地基，或者把深层搅拌而成的水泥土柱体，逐根紧密排列成连续壁状墙体而作为支挡结构和防水帷幕。
因此，它是一种灵活、有效的地基处理方法。
1 水泥土加固机理水泥土经搅拌后发生一系列物理化学反应，这是水泥土加固的根本原因，主要有以下三个反应：1.1 水泥的水解和水化反应普通硅酸盐水泥的主要成分有：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等。
当用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土发生水解和水化反应生成含水硅酸钙、含水铝酸钙、含水铁铝酸钙、氢氧化钙等化合物。
这些化合物迅速溶于水，使水泥颗粒表面重新暴露出来并再次与水发生化学反应。
当周围的水溶液达到饱和后，新生成物不能再溶解，以胶体状态或结晶形式析出，并继续硬化，形成水溶石骨架，这是水泥土强度的主要来源。
1.2 黏土颗粒与水泥水化物的作用当水泥的各种水化物生成后，有的继续硬化，形成水泥石骨架，有的则与周围具有一定活性的黏土颗粒发生如下反应：⑴离子交换的团粒化作用：土中含有较多的二氧化硅，其遇水形成硅酸胶体颗粒，其表面带有Na+和K+，它们与水泥水化生成的氢氧化钙中的Ca2+进行当量交换，使较小的土颗粒形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。
10.地基处理技术——水泥土搅拌法
10.3.1 水泥土的室内配合比试验
四、固化剂
1.水泥品种：
采用不同等级和品种的水泥，水泥出厂期不应超 过3 个月，并且在试验前进行原材料检验。
2.水泥掺入比：
符合设计要求，目前水泥产量一般采用 180~250kg/m3。水泥掺入比：
掺加的水泥重量
w 被加固软土的湿重度 100 % (10 1)
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。
用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数大于25 的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验 的地区，必须通过现场试验确定其适用性。
适用范围
一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱 石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含 有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘 性土以及有机质含量高、酸碱度(pH值)较 低的粘性土的加固效果较差。
一、无侧限抗压强度及其影响因素
7. 养护方法
养护方法对水泥土的强度影响主要表现在养 护环境的湿度和温度。
国内外试验资料都说明，养护方法对短龄期 水泥土强度的影响很大，随着时间的增长， 不同养护方法下的水泥土无侧限抗压强度趋 于一致，说明养护方法对水泥土后期强度的 影响较小。
二、抗拉强度
随无侧限抗压强度的增长而提高。 回归分析结果：
粉体喷搅法(干法)：用水泥粉或石灰粉和地 基土搅拌。
发展概述
水泥浆搅拌法是美国在第二次世界大战后 研制成功的，称（Mixed－in－Place Pile(简称MIP法）。国内1978年研制出第 一台搅拌机械。
粉体喷射搅拌法（Dry Jet Mixing Method， 简称DJM法）由瑞典人Kjeld Paus于1967年 提出设想，1971年制成第一根桩，1974年 获得专利。铁四院1983年开始试验研究， 并应用于过程中。
水泥土搅拌法处理地基
水泥土搅拌法处理地基 （五）搅拌问题
从搅拌技术方面看，搅拌机的切削只能把 粘土切成粘土团块与泥浆，水泥拌入后，土 团块中的孔隙被水泥土浆充填，硬化后成为 强度较高的水泥石，而粘土团块却没有与水 泥产生作用，仍保持强度很低的软土性质， 形成水泥石包裹团块的水泥土结构。
如果搅拌越充分，土团团块粉碎越细，水 泥与土的相互作用越均匀，水泥土的强度越 高，反之则成水泥浆包裹土团块结构的水泥 土，其强度显得脆弱。
水泥土搅拌法处理地基 （五）搅拌问题 如打入深度较大的搅拌体，应采取自上而 下，或自下而上分段搅拌，先贯入下沉喷浆 搅拌第一段，再下沉提升搅拌第二段，这样 有利于搅拌均匀。其中要注意控制提升的速 度和转速，一般每分钟提升0.6~1.0m，每分钟 转速为20~40转。
水泥土搅拌法处理地基 （六）质量检验 根据施工经验总结认为，控制水泥土搅拌 桩施工质量的主要指标为：水泥用量、提升 速度、喷浆（或喷粉）的均匀性和连续性、 以及施工机械的性能。
水泥土搅拌法处理地基 （二）水泥土的加固机理
水泥土搅拌法处理地基 （二）水泥土的加固机理 上述反应新生成的化合物在水和空气中逐 渐硬化，最终形成与松散多孔的天然土不同 的水泥土，其结构较致密，水泥与土颗粒相 互连结难以分辨，周围充满胶凝体，纤维状 结晶的空间网状结构，使水泥土具有足够的 强度和水稳定。
水泥土搅拌法处理地基 （一）概述
水泥土搅拌法处理地基 （一）概述
水泥土搅拌法处理地基 （二）水泥土的加固机理
普通硅酸盐水泥 水泥 固化剂 固化材料 外加剂 速凝（早强）剂：三乙醇胺、氯化钠 矿渣硅酸盐水泥 火山灰掺料（粉煤灰、高炉矿渣等）
减水剂：木质素磺酸钙
水泥土搅拌法处理地基 （二）水泥土的加固机理 水泥加固土的原理，包含如下三种反映过程： 1. 水泥的水解和水化反应；
水泥土搅拌桩 单轴
水泥土搅拌桩单轴
"水泥土搅拌桩" 是一种常见的地基处理方法，它通过在土中注入水泥浆，形成水泥土混合物，从而加固土体，增强承载力。
而"单轴" 这个术语通常与搅拌桩的工作方式相关。
单轴搅拌桩是指搅拌桩在注浆的过程中，主要的搅拌方向是单一的，通常为纵向。
这种方式使得水泥浆能够在垂直方向深入土层，形成均匀、强固的混凝土桩，提高地基的稳定性和承载能力。
水泥土搅拌桩单轴施工一般包括以下步骤：
1. 孔探测：对施工区域进行勘探，确定土质和地层情况，为搅拌桩的设计提供基础数据。
2. 孔挖掘：利用挖土机等设备在施工位置挖掘搅拌桩孔。
3. 注浆搅拌：在孔内注入水泥浆，并通过旋挖钻杆底端的搅拌器进行搅拌。
单轴搅拌桩主要沿着纵向方向进行搅拌，确保水泥充分混合并渗透到土层中。
4. 提升过程：在搅拌桩的提升过程中，保持搅拌器在孔内，确保水泥浆在提升的同时均匀地混合土层。
5. 形成搅拌桩：水泥浆的固化和混合形成坚固的搅拌桩。
水泥土搅拌桩的优点包括改善地基土的力学性质、提高土体的承载能力、减小地基沉降等。
它常被用于基础工程、桥梁工程、高层建筑等领域。
确切的施工方法和标准可能因地区和具体项目而异，需要根据当地的规范和要求进行调整。
搅拌桩地基处理
地基处理——深层搅拌法1深层搅拌法适于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120KPa的粘性土等地基。
当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性，冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。
2工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成，软土层的分布范围、含水量和有机质含量，地下水的侵蚀性质等。
3. 深层搅拌设计前必须进行室内加固试验，针对现场地基土的性质，选择合适的固化剂及外掺剂，为设计提供各种配比的强度参数。
加固土强度标准值宜取90d龄期试块的无侧限抗压强度。
设计1.深层搅拌法处理软土的固化剂可选用水泥，也可选用其它有效的固化材料。
固化剂的掺入量宜为被加固土重的7%〜15%。
外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节约水泥等性能的材料，但应避免污染环境。
2.搅拌桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基荷载试验确定，也可按下式计算：fsp,k=m • Rkd/Ap + p • (1-m)fs,k (1)式中fsp,k ——复合地基的承载力标准值；m——面积置换率；Ap 桩的截面积；fs,k ——桩间天然地基土承载力标准值；P ——桩间土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取0.5〜1.0,当桩端土为硬土时，可取0.1〜0.4,当不考虑桩间土的作用时，可取0；Rkd ——单桩竖向承载力标准值,应通过现场单桩荷载试验确定。
单桩竖向承载力标准值也可按下列二式计算,取其中较小值：Rkd =n fcu,kAp Rkd=qsUpl + a Apqp式中fcu,k ——与搅拌桩身加固土配比相同的室内加固土试块(边长为70.7mm的立方体，也可采用边长为50mm的立方体)的无侧限抗压强度平均值；n ——强度折减系数，可取0.35〜0.50；qs——桩周土的平均摩擦力，对淤泥可取5〜8KPa, 对淤泥质土可取8〜12KPa,对粘性土可取12〜15KPa；Up 桩周长；l——桩长；qp——桩端天然地基土的承载力标准值，可按国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89 第三章第二节的有关规定确定；a ——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4〜0.6。
水泥土搅拌法
水泥土搅拌法
水泥土搅拌法是一种常用的土壤处理方法，用于改善土壤的力学性能和工程用途。
以下是水泥土搅拌法的步骤：
1. 准备工作：首先，需要确定搅拌区域，并对该区域进行清理和平整。
清理掉任何垃圾、杂草等，并确保地面平整平坦。
2. 施工准备：将所需的水泥和水泥土原料准备好。
确保水泥和土壤按照设计比例进行混合。
根据需要，还可以加入一些外加剂，如增强剂、掺合剂等。
3. 搅拌：将水泥和土壤放入一个混合设备（如搅拌机、混凝土搅拌车等），按照一定的比例进行搅拌。
具体搅拌时间和速度可以根据土壤的类型和需求进行调整。
4. 检查：在搅拌过程中，需要不断检查土体的湿度和均匀性。
如土体过干，可适量加水；如土体不均匀，应继续搅拌直到均匀。
5. 散布：将搅拌后的水泥土均匀地散布在施工区域。
可以使用推土机、铲车等设备进行整地。
6. 压实：使用轮胎压路机、震动压路机等设备对散布的水泥土进行压实，以提高其密实度和强度。
7. 养护：完成施工后，需要对新施工的水泥土进行养护，防止干裂和开裂。
常见的养护方法包括覆盖保护层、喷水保湿等。
水泥土搅拌法适用于土壤改良、路基加固、地基处理等工程中，通过混合水泥和土壤，可以提高土壤的强度、稳定性和耐久性。
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地基处理技术水泥土搅拌法
(1)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〉。
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、勤性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
当地基土的天然含水量小于3% (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。
冬期施工时，应注意负温对处理的效果
(2)水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数Iρ 大
于25的敬土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须
通过现场试验确定其适用性。
( 3) 水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于2根。
当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。
(4)竖向承载搅拌桩施工时，停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300---500mm。
在开挖基坑时，应将搅拌桩顶端施工质量较差
的桩段用人工挖除。