第11章水泥土攪拌法

1、 水泥土攪拌法是利用水泥等材料作為固化水泥土攪拌法是利用水泥等材料作為固化劑通過特制的攪拌機(jī)械，就地將軟土和固化劑劑通過特制的攪拌機(jī)械，就地將軟土和固化劑（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基土強(qiáng)度和增大變形模量。而提高地基土強(qiáng)度和增大變形模量。 深層單軸攪拌機(jī)深層單軸攪拌機(jī) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：一、加固機(jī)理一、加固機(jī)理 1.1.水泥的水解水化反應(yīng)水泥的水解水化反應(yīng) 2.2.土顆粒與水泥水化物的作用土顆粒與水泥水化物的作用 （1 1）離子交換和團(tuán)?；饔茫╇x子交換和團(tuán)?；?/p>

2、作用 （2 2）硬凝反應(yīng)）硬凝反應(yīng) 3.3.碳酸化作用碳酸化作用 （1 1）離子交換和團(tuán)?；饔茫╇x子交換和團(tuán)?；饔?粘土顆粒帶負(fù)電，吸附陽(yáng)離子，形成膠體分散體系。表面帶粘土顆粒帶負(fù)電，吸附陽(yáng)離子，形成膠體分散體系。表面帶有鉀離子或鈉離子，可與水泥水化反應(yīng)的鈣離子進(jìn)行離子交換，有鉀離子或鈉離子，可與水泥水化反應(yīng)的鈣離子進(jìn)行離子交換，產(chǎn)生凝聚，形成較大的團(tuán)粒，提高土體強(qiáng)度。產(chǎn)生凝聚，形成較大的團(tuán)粒，提高土體強(qiáng)度。 （2 2）硬凝反應(yīng)）硬凝反應(yīng) 在堿性環(huán)境下，溶液中析出大量的鈣離子，與二氧化硅或三在堿性環(huán)境下，溶液中析出大量的鈣離子，與二氧化硅或三氧化鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的鋁酸鈣等結(jié)晶水

3、化物。在氧化鋁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的鋁酸鈣等結(jié)晶水化物。在水中和空氣中逐漸硬化，提高水泥強(qiáng)度，使水泥具有足夠的水穩(wěn)水中和空氣中逐漸硬化，提高水泥強(qiáng)度，使水泥具有足夠的水穩(wěn)定性。定性。 水泥水化物中游離的氫氧化鈣吸收水中和空氣中的二氧化水泥水化物中游離的氫氧化鈣吸收水中和空氣中的二氧化鈣，發(fā)生碳酸化作用，生成不溶于水的碳酸鈣。鈣，發(fā)生碳酸化作用，生成不溶于水的碳酸鈣。1. 1. 水泥土的物理性質(zhì)水泥土的物理性質(zhì) （1 1） 重度重度 當(dāng)水泥摻入比在當(dāng)水泥摻入比在8%8%20%20%之間，水泥土重度比之間，水泥土重度比原狀土增加約原狀土增加約3%3%6%6%。 （2 2）含水量）含水量 隨水

4、泥摻合量的增大而降低，一般比原狀土降隨水泥摻合量的增大而降低，一般比原狀土降低低151518%18%。 （3 3） 抗?jié)B性抗?jié)B性 滲透系數(shù)滲透系數(shù)k k一般在一般在1010-8-81010-9-9cm/scm/s。 2.2.水泥土的力學(xué)性質(zhì)水泥土的力學(xué)性質(zhì) （1 1）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 水泥土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度水泥土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度q qu u在在0.30.34.0MPa4.0MPa之間，比原狀土之間，比原狀土提高幾十倍乃至幾百倍。提高幾十倍乃至幾百倍。 （2 2）抗拉強(qiáng)度）抗拉強(qiáng)度 水泥土抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度有一定關(guān)系，一般情況下，抗水泥土抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度有一定關(guān)系，一般情況下，抗

5、拉強(qiáng)度在（拉強(qiáng)度在（0.150.150.250.25）q qu u之間。之間。 （3 3）抗剪強(qiáng)度）抗剪強(qiáng)度 當(dāng)水泥土當(dāng)水泥土q qu u=0.5=0.54MPa4MPa時(shí)，其粘聚力時(shí)，其粘聚力C C在在1001001000KPa1000KPa之間，之間，其摩擦角其摩擦角 在在2020 3030 之間。之間。 （4 4）變形特性）變形特性 當(dāng)當(dāng)q qu u=0.5=0.54.0MPa4.0MPa時(shí)，其時(shí)，其50d50d后的變形模量相當(dāng)于（后的變形模量相當(dāng)于（120120150150）q qu u。 水泥摻入比是指摻入土中水泥質(zhì)量與被加固軟土的濕重量水泥摻入比是指摻入土中水泥質(zhì)量與被加固軟土的濕

6、重量比值的百分?jǐn)?shù)。比值的百分?jǐn)?shù)。 水泥土的強(qiáng)度隨摻入比的增加呈增大的趨勢(shì)。水泥土的強(qiáng)度隨摻入比的增加呈增大的趨勢(shì)。 2.2. 水泥土強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)呈增大趨勢(shì)，齡期超過水泥土強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)呈增大趨勢(shì)，齡期超過28d28d后仍有后仍有明顯增長(zhǎng)，明顯增長(zhǎng)，90d90d后，強(qiáng)度增長(zhǎng)才減慢。后，強(qiáng)度增長(zhǎng)才減慢。 水泥土強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號(hào)的提高而增加。水泥標(biāo)號(hào)提高水泥土強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號(hào)的提高而增加。水泥標(biāo)號(hào)提高100100號(hào)，號(hào)，水泥強(qiáng)度約增大水泥強(qiáng)度約增大50509090。 水泥土的強(qiáng)度隨地基含水量增大而降低。如圖水水泥土的強(qiáng)度隨地基含水量增大而降低。如圖水泥摻入比小于泥摻入比小于2020時(shí)，水泥土無(wú)側(cè)限

7、抗壓強(qiáng)度隨土中時(shí)，水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨土中含水量降低而增加；大于含水量降低而增加；大于2020時(shí)，存在一個(gè)峰值。時(shí)，存在一個(gè)峰值。 5. 5. b)c)a)d)skpaspkfmARmf)1( ppniisipaAqlquR 1pcuaAfR cuf n n樁長(zhǎng)范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；樁長(zhǎng)范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)； qsi樁周第樁周第i i層土的側(cè)阻力特征值。對(duì)淤泥可取層土的側(cè)阻力特征值。對(duì)淤泥可取 4 47kPa7kPa；對(duì)淤泥質(zhì)土可取；對(duì)淤泥質(zhì)土可取6 612kPa12kPa；對(duì)軟塑；對(duì)軟塑 狀態(tài)的粘性土可取狀態(tài)的粘性土可取101015kPa15kPa；對(duì)可塑狀態(tài)的；對(duì)可塑狀態(tài)的 粘性土可取粘性土可取121218kPa18kPa； li 樁長(zhǎng)范圍內(nèi)第樁長(zhǎng)范圍內(nèi)第i i層土的厚度（層土的厚度（m m）；）； qp樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值 （kPakPa），可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)建筑地基基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007GB50007的有關(guān)規(guī)定確定；的有關(guān)規(guī)定確定； 樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)，可取樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)，可取 0.40.40.60.6。spzzElpps2)(