水泥土攪拌樁地基處理技術(shù)

1、水泥土攪拌樁 地基處理技術(shù),水泥土攪拌樁 地基處理技術(shù),概 述 地基處理方法的選擇 水泥土攪拌樁復(fù)合地基 攪拌樁復(fù)合地基設(shè)計與施工中的若干問題,1.概 述,1.1. 地基處理的要求 1.2. 地基處理的分類,1.1 地基處理的要求,1.1.1 強度要求 1.1.2 變形要求 1.1.3 動力穩(wěn)定性要求 1.1.4 透水性要求 1.1.5 特殊土地基安定性要求,1.1.1 強度要求,滿足地基土在上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載作用下不致產(chǎn)生局部或整體剪切破壞。,1.1.2 變形要求,滿足地基土在上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載的作用下不致產(chǎn)生過大的沉降，特別是超過建筑物所能容許的不均勻的沉降。,1.1.3 動力穩(wěn)定

2、性要求,滿足地基土在動力荷載（如地震荷載）作用下不致發(fā)生液化、 失穩(wěn)和震陷等災(zāi)害。,1.1.4 透水性要求,滿足地基土的地下水不會由于施工而造成滲漏量或動水壓力超過容許值，發(fā)生涌土、流砂、邊坡滑邊等事故。,1.1.5 特殊土地基安定性要求,滿足濕陷性黃土、膨脹土、內(nèi)陸性鹽漬土等特殊土上的建筑物不會由于不良土性而發(fā)生損壞。,1.2 地基處理的分類,2. 地基處理方法的選擇,2.1 地基處理方法的選擇原則 2.2 地基處理方法的選擇 2.3 地基處理設(shè)計程序 2.4 地基處理施工過程與完工后的注意 事項,2.1 地基處理方法的選擇原則,2.1.1 各種方法均有其適用范圍，各有優(yōu)點與 局限性； 2.

3、1.2 選擇地基處理方法應(yīng)綜合考慮地基條件、 加固要求、工程進度、工程造價、材料 及機具等各方面因素； 2.1.3 選擇的方法應(yīng)注意環(huán)境保護（地下水的 污染、振動、噪音等）。,2.2 地基處理方法的選擇,2.3 地基處理設(shè)計程序,2.4 地基處理施工過程與 完工后的注意事項,2.4.1 施工人員必須掌握施工方法，并了 解地基處理方法的原理、技術(shù)標準 與質(zhì)量要求； 2.4.2 施工中應(yīng)進行實時監(jiān)理； 2.4.3 完工后必須進行質(zhì)量檢測。,3.水泥土攪拌樁復(fù)合地基,3.1 水泥土的形成 3.2 水泥土的物理力學(xué)性質(zhì) 3.3 水泥土的應(yīng)用 3.4 水泥土攪拌樁復(fù)合地基的設(shè)計 3.5 水泥土攪拌樁的施

4、工,3.1 水泥土的形成,水泥土是通過機械強力將水泥與土攪拌形成具有較好物理力學(xué)性質(zhì)的水泥加固土。,3.1 水泥土 的 形成,3.2 水泥土的物理力學(xué)性質(zhì),3.2.1 水泥土的物理性質(zhì) 3.2.1.1 重度 當(dāng)水泥摻入比在8%20%之間，水泥土重度比 原狀土增加約3%6% 3.2.1.2 含水量 水泥土的含水量一般比原狀土降低715% 3.2.1.3 抗?jié)B性 滲透系數(shù)K一般在10-710-8cm/ces,3.2 水泥土的物理力學(xué)性質(zhì),3.2.2 水泥土的力學(xué)性質(zhì) 3.2.2.1 無側(cè)限抗壓強度 水泥土的無側(cè)限抗壓強度qu在0.34.0MPa之間，比原狀土提高 幾十倍乃至幾百倍。 3.2.2.2

5、 抗拉強度 水泥土抗拉強度與抗壓強度有一定關(guān)系，一般情況下，抗拉強 度在（0.150.25）qu之間。 3.2.2.3 抗剪強度 當(dāng)水泥土qu=0.54MPa時，其粘聚力C在1001000KPa之間，其 摩擦角在2030之間。 3.2.2.4 變形特性 當(dāng)qu=0.54.0MPa時，其50d后的變形模量相當(dāng)于（120150）qu。,3.3 水泥土攪拌樁的應(yīng)用,3.3.1 支護結(jié)構(gòu) 重力式支護結(jié)構(gòu)；止水帷幕；SMW工法 3.3.2 地基加固 提高地基強度；控制沉降；防止液化,支護結(jié)構(gòu)水泥土墻,支護結(jié)構(gòu)水泥土墻,支護結(jié)構(gòu)水泥土墻,支護結(jié)構(gòu)水泥土墻,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工

6、,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW（Soil Mixing Wall）工法施工,SMW工法施工,3.3 水泥土攪拌樁的應(yīng)用地基加固,a)柱狀布置；b) 壁狀布置；c) 格柵狀布置；d) 塊狀布置,3.3 水泥土

7、攪拌樁的應(yīng)用地基加固,3.4 水泥土攪拌樁 復(fù)合地基的設(shè)計,3.4.1 設(shè)計原理 3.4.2 單樁容許承載力 3.4.3 復(fù)合地基承載力 3.4.4 下臥層地基強度驗算 3.4.4 沉降計算,3.4.1 設(shè)計原理,樁土共同承載 承載 樁的承載力 + 樁間土承載力（折減） 沉降 樁范圍的壓縮 + 樁端以下土的沉降,3.4.2 單樁容許承載力,及 式中 單樁容許承載力(kN)； 水泥土90d齡期的抗壓強度平均值(kPa)； 樁的截面積(m2) 樁身強度折減系數(shù)，可取0.30.4； 樁的周長(m)； 樁周第i層土的容許摩阻力。對淤泥可取58kPa； 對淤泥質(zhì)土可取812kPa；對粘性土可取1215k

8、Pa； 樁周第i層土的厚度(m)； 樁端天然地基土的承載力(kPa)； 樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)，可取0.40.6。,3.4.3 復(fù)合地基承載力,式中 復(fù)合地基容許承載力(kPa)； 樁間天然地基土容許承載力(kPa)； 樁土面積置換率； 樁間土承載力折減系數(shù)。當(dāng)樁端為軟土?xí)r， 可取0.51.0；當(dāng)樁端為硬土?xí)r，可取0.10.4。,3.4.4 下臥層地基強度驗算,式中 假想實體基礎(chǔ)底面壓力(kPa)； 基礎(chǔ)底面積(m2)； 假想實體基礎(chǔ)的自重(kN)； 假想實體基礎(chǔ)側(cè)表面積(m2)； 假想實體基礎(chǔ)側(cè)表面平均摩阻力(kPa)； 假想實體基礎(chǔ)邊緣地基土的容許承載力(kPa)； 假想實體基礎(chǔ)底

9、面積(m2)； 假想實體基礎(chǔ)底面經(jīng)修正后的地基容許 承載力(kPa)。,3.4.4 沉降計算,水泥土樁復(fù)合地基的變形包括： 水泥土樁群體的壓縮變形和樁端下未加固土層的壓縮變形之和。 樁群體的壓縮變形值可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、樁長、樁身強度等因素按經(jīng)驗取2040mm。 樁端以下未加固土層的壓縮變形值可按分層總和法計算。,3.5 水泥土攪拌樁的施工,3.5.1 施工機械 3.5.2 施工工藝 3.5.3 水泥摻量及外加劑 3.5.4 水泥土墻施工要點,3.5 水泥土攪拌樁的施工3.5.1,施工機械 主機,3.5 水泥土攪拌樁的施工 3.5.2 施工工藝,3.5 水泥土攪拌樁的施工 3.5.2 施工工藝,一

10、般的施工工藝流程（一次噴漿、二次攪拌） 就位 預(yù)攪下沉 （制備水泥漿） 提升噴漿攪拌 沉鉆復(fù)攪 重復(fù)提升攪拌,3.5 水泥土攪拌樁的施工3.5.3 水泥摻量及外加劑,水泥摻量 水泥摻入比（單位體積攪拌樁中水泥與土的重量比） 一般為1216% 水灰比1：0.5 外加劑,3.5 水泥土攪拌樁的施工3.5.4 水泥土攪拌樁施工要點,.（1）復(fù)攪工藝 確保攪拌均勻，必要時采用“二噴三攪”工藝 （干法工藝為一次攪拌，因而不均勻）。 （2）提升速度噴漿速度 提升攪拌速度不宜大于0.5m/min； 提升速度與噴漿速度應(yīng)協(xié)調(diào)，以保證延樁身全長 噴漿均勻。,4. 攪拌樁復(fù)合地基 設(shè)計與施工中的若干問題,4.1

11、設(shè)計中的若干問題 4.2 施工中應(yīng)注意的有關(guān)問題,4.1 設(shè)計中的若干問題,4.1.1 設(shè)計參數(shù)的取值 4.1.2 樁的長度-樁徑-樁身強度關(guān)系 4.1.3 置換率與樁長的選取 4.1.4 暗浜及回填土的處理,4.1 設(shè)計中的若干問題,4.1.1 設(shè)計參數(shù)的取值 4.1.1.1 復(fù)合地基承載力 4.1.1.2 、 、 、 等參數(shù)的影響因素,4.1.1 設(shè)計參數(shù)的取值,4.1.1.1 復(fù)合地基承載力 加固后的地基強度一般可比原地基土的提高20%50%，故設(shè)計中不應(yīng)將設(shè)計復(fù)合地基承載力取得過大，否則難以達到設(shè)計要求。,4.1.1 設(shè)計參數(shù)的取值,4.1.1.2 、 、 、 等參數(shù)的影響因素 樁身強

12、度折減系數(shù)（0.30.4） 施工質(zhì)量、土層情況、室內(nèi)實驗 樁周土的摩阻力 土層情況、工程經(jīng)驗 樁端土承載力折減系數(shù)（0.40.6） 土層情況、樁長、工程經(jīng)驗 樁間土承載力折減系數(shù)（0.51.0） 樁端土情況、工程經(jīng)驗,4.1 設(shè)計中的若干問題,4.1.2 樁的長度-樁徑-樁身強度關(guān)系 樁的長度較長，相應(yīng)的樁徑應(yīng)增加、樁身 強度也應(yīng)相應(yīng)提高。,4.1 設(shè)計中的若干問題,4.1.3 置換率與樁長的選取 a、當(dāng)?shù)鼗幚硎且蕴岣叩鼗鶑姸葹橹鲿r，宜用 短樁而提高樁的置換率; b、當(dāng)?shù)鼗幚頃r以減小沉降為主時，可根據(jù)樁 端是否達到較硬土層而分別采用“變摻量、 變強度”方法或“變置換率”的方法。,4.1 設(shè)計中的若干問題,4.1.3 置換率與樁長的選取 c、最優(yōu)設(shè)計,4.1 設(shè)計中的若干問題,4.1.4 暗浜及回填土的處理 a. 設(shè)計中不計樁間土的承載力，樁周摩阻力取 下限值