水泥土搅拌桩加固机理及在软土地基中的应用
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３ｍ ， 为 １０ １ ０ｋ ａ ｑ ｆ ５ ～ ７ Ｐ ， 为 ３ ～ ４ Ｐ ． ０ Ｏｋ ａ
水分 子继 续渗人 水 泥颗 粒 内部 ， 细分 散 状态 的胶 以 体析 出 ， 浮 于溶液 中形成 胶 体［ ． 悬 ３ ］ （ ） 泥的离子 交换 和颗粒 聚集 作用 ． ２水 由于土颗
图 １ 地 层 剖 面
Ｆｉ １ Ｓｔａ ｉ ａ ｇ． ｒ ｔｇｒ ｐｈｉ ｅ ｔｏ ｃ ｓｃ ｉ ｎ
２ ７
基 的处理 ， 主要 适用 于饱 和软 粘土 地基 的加 固 Ｊ ．
２ 工 程 应 用 分 析
２ １ 工 程地 质简 况 ． 武 汉某 写字 楼 占地 面积 ２２ ０ｍ ， 底 压力 为 ０ 基 １０ｋ ａ 根 据勘 察报 告 ， ９ Ｐ ． 场地下 １ 深度 范 围 内的 ４ｍ 地层 主 要为人 工 填土 和第 四系 冲 积沉 积 土 ， 地基 土 层（ 图 １ 示） 如 所 自上 而下 可分 为 ： （） １ 人工 填土 及部 分 腐 殖 土． 粉土 质 ， 褐 色或 黄
第 ｌ Ｏ卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ９月
徐 州 建 筑 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ＯｕＲＮＡ ０Ｆ ＸＵＺ Ｌ Ｈ０Ｕ ＮＳ ＴＵＴＥ ＯＦ Ａ Ｉ ＴＩ ＲＣＨＩ Ｃ ＴＥ ＴＵＲＡＬ ＴＥ ＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
Ｖ ０ ．１ № ． １ Ｏ ３ Ｓｐ ２ ０ ｅ ． ０１
水 泥 土搅 拌 桩 法 具 有 对 环 境 影 响 较 小 ， 工 周 期 施 短， 尤其 适用 于 ２ 深 度范 围 内无 理 想 持力 层 的 ０ｍ 软 土地基 ． 泥土搅 拌桩 已发 展 成 为常 用 的软 弱地 水
得到广 泛 应 用 ． 方 法 通 过 特 制 的 深 层 搅 拌 机 该 械， 利用 水泥 作 为 固 化 剂 ， 地 基 深处 将 软 土 与 固 在
—■二 Ｚ
１５ ．０ ——二二
一
①层 人工填 土 ②层粉土夹粉 质粘土 ③层粉质粘土
一
Ｃ 数 量超 过 离 子 交 换 的 需 要 量 ， 碱 性 环境 中 ， ａ 在 Ｃ 会 与 土 中游 离 的 二 氧 化 硅 和 三 氧 化 二 铝 进 行 ａ
④层粉土
化学反 应 ， 产 不 溶 于 水 的稳 定 结 晶化 合 物 ． 空 生 在
（） ５ 砂砾层． 白一 黄 色 ， 湿一 ， 灰 灰 稍 湿 中密一 实 ， 密 长石石 英 质 ， 配 较 好 ， 厚 １ ｆ 级 层 ～４ｍ， 为 １ ０ ９ ～
表 面能具 有 强 烈 的 吸 附 活 性 ， 使 土 颗 粒 结 合 扩 能 大 ， 成水 泥 土 的 团 粒 结 构 ， 时也 逐 渐 封 住 了各 形 同
Ｎａ ｏ ｎｔ ｎｇ， ｉ ｎ ｓ ２６ ０ Ｃｈｉ Ｊ ａ ｇ ｕ ２ ０ １， ｎａ； Ｃ ｈ ｎ ｅ ｓ ｏｌ ｇｉａ ２． ｉ ａ Ｓ ｉｍ ｏ ｃ ｌＢｕｒ ａ ｅ ｐｈｙ ｉ ａ ｅ ｕＧ ｏ ｓｃ ｌ
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粒在天然状态 下表面带 有负 电荷 ， 而反 离子层为 阳离
子， 其层 中的 Ｎａ Ｋ 、 能与水 泥 浆 中 Ｃ （ ａ ＯＨ） 溶 液 中的 Ｃ 进行 离 子 交土 颗粒 聚结 成 较 大 的 团 粒． 外 ， 泥 水 化 后 其 另 水 凝胶 颗粒呈 分 散 状 ， 比表 面 积 极 速 增 大 ， 产 生 的 所
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｆ ｒ ｈｅ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ａ ｉ ｇ ｃ ｐａ ｉｙ ｏ ｏｆ— ｏ ｌｃ ｓｒ ｃ ： ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｕ ｔ ｒ ｉ ｃ ｅ ｓ ｈｅ ｂｅ ｒｎ ａ ｃｔ ｆｓ ｔ ｓ ｉ ｏｍ ｐ ｓｔ ｏｕ ａ ｉ ｔ ｏ ｉｅ ｆ ｎｄ ｔｏｎ ｗｉｈ ｔ ｅ ｃ ｍｅ ｔｓ ｉ ｍ ｉ ｉ ｇ ｐ ｌ ｔ ｕ ｈ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｔ ｏ ｏ ｉ ｔｏ ｃ ｎ ｓ ， ｈｏ ｄ ｎ ｈａ ｔ ｈ ｅ ｎ— ｏｌ ｘ ｎ ｉｅ， ｈｅ ａ ｔ ｏｒ ｎ ｌ ｚ ｉｓ ｃ ｎｓ ｌｄａ ｉ ｎ ｍｅ ｈａ ｉ ｍ ｌ ｉ ｇ ｔ ｔ ｉｓ
面 ． 合 工 程 实 例 阐 述 了 水 泥 土 搅 拌 桩 的 设 计 和 施 工 以 及 其 加 固 效 果 检 测 ． 际检 测 结 果 表 明 水 结 实 泥 土 搅 拌 桩 质 量 满 足 地 基 加 固要 求 ．
关 键词 ：水泥 土搅拌 桩 ；加 固机理 ；软 土地基 ；工程应 用
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气和水 中该 结 晶化合 物 会逐 渐 硬 化 ， 而 导致 水 泥 进 土 的强 度增 加． 而且 ， 由于其 结 构 比较密 实 ， 防止 可
水分 的侵入 ， 该 水 泥土还 具有 优异 的防水性 能． 故 （ ） 酸 化 作 用 ． 泥 水 化 中 所 生 成 的 氢 氧 化 ４碳 水
水 泥土 搅 拌桩 在 软 弱 地 基 处 理 和基 坑 支 护 中
化剂 强制搅 拌 ， 固化 剂 和 软 土 间 发 生 化 学反 应 ， 使 软土 固结成具 有一 定强 度稳 定 性 的地 基 ， 所形 成 的 复合地 基 其 承 载 力 提 高 较 多 ． 对 于 机 械 压 （ ） 相 夯 实 、 井 真 空 预压 、 砂 垫层 、 砂桩 等软 地 基 处理 方 法 ，
１ 水 泥 土 搅 拌 桩 加 固机 理
水泥 土搅 拌 桩 加 固机 理 是 基 于 水 泥 浆 和 加 固 土体 之 间所发 生 的物理化 学 反应． 机 理如下 ： 其 （） 泥 水 化 作 用 ． １水 在对 水 泥 与 加 固土 体 进 行 拌合 时 ， 泥 会 与 土 中水 发 生 水 化 作 用 ， 成 以下 水 生 水化 产物 ： 水化碳 酸 钙 、 化 铁 酸钙 凝胶 等． 水 反应 中 所生 成 的氢氧化 钙 和含 水 硅 酸钙 溶 解 在水 中 ， 外 与 围的水泥 颗粒继 续 发生 反 应． 着反 应 的 进 一步 进 随
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中图分 类号 ：Ｔ ７ ． Ｕ ４２ ３
文献标 识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１０ —８ ９ （ ０ ０ ０ —０ ２ —０ ０ ９ ９２ ２１ ）３ ０ ６ ３
Ｒｅ ｎｆ ｒ ｅ ｅ ｅ ｈ ｎ ｓ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｉ ｏ ｃ ｍ ｎｔＭ ｃ ａ ｉｍ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎｇ Ａｐ ｌｃ ｔｏ
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土颗粒 之 间 的空 隙 ． 现 在 宏 观上 为 水 泥土 的强 ］表 度有 了极 大 的提 高．
（ ） 泥 土 的 硬 化 作 用 ． 子 交 换 后 期 ， 于 ３水 离 由
２ ０ｋ ａ 桩 端 承载力 特征 值 ｑ ４ Ｐ ， 为 ６ ～８ ０ｋ ａ ５ ５ Ｐ ．
Ｏ０ ．０
收 稿 日期 ：２ １ ０ —２ ０ ０— ５ ４
作 者 简 介 ：周 立 新 （９ １ ） 男 ，江 苏 南通 人 ，助 理 工 程师 ． １８～
，
Ｅ — ｍａｌ １ ７ ７ ７ ８ ＠ ｑ ． ｍ ｉ： ４ ９ ３ ０ ４ ｑ ＣＯ
第３ 期
周 立新 ， ：水 泥土搅 拌桩加 固机 理及 在软 土地 基 中的应 用 等
行 ， 围 的 水 溶 液 逐 渐 达 到 饱 和 ． 和 后 溶 液 中 的 周 饱
杂 色 ， 密 ， 厚 度为 １ 不 等． 稍 层 ～４ｍ
（） ２ 粉土 夹粉 质 粘 土． 黄褐 色 ， 中密一 实 ， 厚 密 层 １ 承载 力特 征值 ． 为 １ ０ １０ｋ ａ桩 周侧 ～３ｍ， ２ ～ ３ Ｐ ， 阻力 特 征值 ｑ 为 ２ ￣４ Ｐ ． ０ ０ｋ ａ （） 陷 性 粉 土 ： 色 ， ３湿 褐 软塑 一 塑 ， 高 压 缩 可 中一 性 ， 贯 击数 ３ 标 ～６击 ， 度 １ ８ ， 为 １ ０ 厚 ． ～４Ｉ ｆ ｎ ０ ～ １ ０ｋ ａ ｑ １ Ｐ ， 为 １ ～２ Ｐ ； ６ ５ｋ ａ （ ） 砂 土 ． 棕 色 ， 湿一 ， 实 ， 厚 １ ４粉 黄 稍 湿 密 层 ～
水分 子继 续渗人 水 泥颗 粒 内部 ， 细分 散 状态 的胶 以 体析 出 ， 浮 于溶液 中形成 胶 体［ ． 悬 ３ ］ （ ） 泥的离子 交换 和颗粒 聚集 作用 ． ２水 由于土颗
图 １ 地 层 剖 面
Ｆｉ １ Ｓｔａ ｉ ａ ｇ． ｒ ｔｇｒ ｐｈｉ ｅ ｔｏ ｃ ｓｃ ｉ ｎ
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基 的处理 ， 主要 适用 于饱 和软 粘土 地基 的加 固 Ｊ ．
２ 工 程 应 用 分 析
２ １ 工 程地 质简 况 ． 武 汉某 写字 楼 占地 面积 ２２ ０ｍ ， 底 压力 为 ０ 基 １０ｋ ａ 根 据勘 察报 告 ， ９ Ｐ ． 场地下 １ 深度 范 围 内的 ４ｍ 地层 主 要为人 工 填土 和第 四系 冲 积沉 积 土 ， 地基 土 层（ 图 １ 示） 如 所 自上 而下 可分 为 ： （） １ 人工 填土 及部 分 腐 殖 土． 粉土 质 ， 褐 色或 黄
第 ｌ Ｏ卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ９月
徐 州 建 筑 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ＯｕＲＮＡ ０Ｆ ＸＵＺ Ｌ Ｈ０Ｕ ＮＳ ＴＵＴＥ ＯＦ Ａ Ｉ ＴＩ ＲＣＨＩ Ｃ ＴＥ ＴＵＲＡＬ ＴＥ ＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
Ｖ ０ ．１ № ． １ Ｏ ３ Ｓｐ ２ ０ ｅ ． ０１
水 泥 土搅 拌 桩 法 具 有 对 环 境 影 响 较 小 ， 工 周 期 施 短， 尤其 适用 于 ２ 深 度范 围 内无 理 想 持力 层 的 ０ｍ 软 土地基 ． 泥土搅 拌桩 已发 展 成 为常 用 的软 弱地 水
得到广 泛 应 用 ． 方 法 通 过 特 制 的 深 层 搅 拌 机 该 械， 利用 水泥 作 为 固 化 剂 ， 地 基 深处 将 软 土 与 固 在
—■二 Ｚ
１５ ．０ ——二二
一
①层 人工填 土 ②层粉土夹粉 质粘土 ③层粉质粘土
一
Ｃ 数 量超 过 离 子 交 换 的 需 要 量 ， 碱 性 环境 中 ， ａ 在 Ｃ 会 与 土 中游 离 的 二 氧 化 硅 和 三 氧 化 二 铝 进 行 ａ
④层粉土
化学反 应 ， 产 不 溶 于 水 的稳 定 结 晶化 合 物 ． 空 生 在
（） ５ 砂砾层． 白一 黄 色 ， 湿一 ， 灰 灰 稍 湿 中密一 实 ， 密 长石石 英 质 ， 配 较 好 ， 厚 １ ｆ 级 层 ～４ｍ， 为 １ ０ ９ ～
表 面能具 有 强 烈 的 吸 附 活 性 ， 使 土 颗 粒 结 合 扩 能 大 ， 成水 泥 土 的 团 粒 结 构 ， 时也 逐 渐 封 住 了各 形 同
Ｎａ ｏ ｎｔ ｎｇ， ｉ ｎ ｓ ２６ ０ Ｃｈｉ Ｊ ａ ｇ ｕ ２ ０ １， ｎａ； Ｃ ｈ ｎ ｅ ｓ ｏｌ ｇｉａ ２． ｉ ａ Ｓ ｉｍ ｏ ｃ ｌＢｕｒ ａ ｅ ｐｈｙ ｉ ａ ｅ ｕＧ ｏ ｓｃ ｌ
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子， 其层 中的 Ｎａ Ｋ 、 能与水 泥 浆 中 Ｃ （ ａ ＯＨ） 溶 液 中的 Ｃ 进行 离 子 交土 颗粒 聚结 成 较 大 的 团 粒． 外 ， 泥 水 化 后 其 另 水 凝胶 颗粒呈 分 散 状 ， 比表 面 积 极 速 增 大 ， 产 生 的 所
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面 ． 合 工 程 实 例 阐 述 了 水 泥 土 搅 拌 桩 的 设 计 和 施 工 以 及 其 加 固 效 果 检 测 ． 际检 测 结 果 表 明 水 结 实 泥 土 搅 拌 桩 质 量 满 足 地 基 加 固要 求 ．
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气和水 中该 结 晶化合 物 会逐 渐 硬 化 ， 而 导致 水 泥 进 土 的强 度增 加． 而且 ， 由于其 结 构 比较密 实 ， 防止 可
水分 的侵入 ， 该 水 泥土还 具有 优异 的防水性 能． 故 （ ） 酸 化 作 用 ． 泥 水 化 中 所 生 成 的 氢 氧 化 ４碳 水
水 泥土 搅 拌桩 在 软 弱 地 基 处 理 和基 坑 支 护 中
化剂 强制搅 拌 ， 固化 剂 和 软 土 间 发 生 化 学反 应 ， 使 软土 固结成具 有一 定强 度稳 定 性 的地 基 ， 所形 成 的 复合地 基 其 承 载 力 提 高 较 多 ． 对 于 机 械 压 （ ） 相 夯 实 、 井 真 空 预压 、 砂 垫层 、 砂桩 等软 地 基 处理 方 法 ，
１ 水 泥 土 搅 拌 桩 加 固机 理
水泥 土搅 拌 桩 加 固机 理 是 基 于 水 泥 浆 和 加 固 土体 之 间所发 生 的物理化 学 反应． 机 理如下 ： 其 （） 泥 水 化 作 用 ． １水 在对 水 泥 与 加 固土 体 进 行 拌合 时 ， 泥 会 与 土 中水 发 生 水 化 作 用 ， 成 以下 水 生 水化 产物 ： 水化碳 酸 钙 、 化 铁 酸钙 凝胶 等． 水 反应 中 所生 成 的氢氧化 钙 和含 水 硅 酸钙 溶 解 在水 中 ， 外 与 围的水泥 颗粒继 续 发生 反 应． 着反 应 的 进 一步 进 随
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土颗粒 之 间 的空 隙 ． 现 在 宏 观上 为 水 泥土 的强 ］表 度有 了极 大 的提 高．
（ ） 泥 土 的 硬 化 作 用 ． 子 交 换 后 期 ， 于 ３水 离 由
２ ０ｋ ａ 桩 端 承载力 特征 值 ｑ ４ Ｐ ， 为 ６ ～８ ０ｋ ａ ５ ５ Ｐ ．
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收 稿 日期 ：２ １ ０ —２ ０ ０— ５ ４
作 者 简 介 ：周 立 新 （９ １ ） 男 ，江 苏 南通 人 ，助 理 工 程师 ． １８～
，
Ｅ — ｍａｌ １ ７ ７ ７ ８ ＠ ｑ ． ｍ ｉ： ４ ９ ３ ０ ４ ｑ ＣＯ
第３ 期
周 立新 ， ：水 泥土搅 拌桩加 固机 理及 在软 土地 基 中的应 用 等
行 ， 围 的 水 溶 液 逐 渐 达 到 饱 和 ． 和 后 溶 液 中 的 周 饱
杂 色 ， 密 ， 厚 度为 １ 不 等． 稍 层 ～４ｍ
（） ２ 粉土 夹粉 质 粘 土． 黄褐 色 ， 中密一 实 ， 厚 密 层 １ 承载 力特 征值 ． 为 １ ０ １０ｋ ａ桩 周侧 ～３ｍ， ２ ～ ３ Ｐ ， 阻力 特 征值 ｑ 为 ２ ￣４ Ｐ ． ０ ０ｋ ａ （） 陷 性 粉 土 ： 色 ， ３湿 褐 软塑 一 塑 ， 高 压 缩 可 中一 性 ， 贯 击数 ３ 标 ～６击 ， 度 １ ８ ， 为 １ ０ 厚 ． ～４Ｉ ｆ ｎ ０ ～ １ ０ｋ ａ ｑ １ Ｐ ， 为 １ ～２ Ｐ ； ６ ５ｋ ａ （ ） 砂 土 ． 棕 色 ， 湿一 ， 实 ， 厚 １ ４粉 黄 稍 湿 密 层 ～
