龙源期刊网
谈深层搅拌技术在处理房屋软土地基中的运用
作者：陈亮
来源：《城市建设理论研究》2013年第29期
摘要：深层搅拌法加固地基的技术原理的基础上，介绍了深层搅拌法的施工技术，对施工中常见问题进行探讨，提出防治措施。
关键词：深层搅拌；软土地基；房屋；技术
中图分类号： TU71 文献标识码： A
引言
我国有各种软土层，分布范围广泛，由于此类地基强度低，利用深层搅拌法处理地基，可大大增加地基承载力，提高边坡稳定性、减小沉降差、挡水等，值得推广。
1．深层搅拌法技术原理
深层搅拌法是利用水泥或者石灰作固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处将软土和水泥(或石灰)浆液或粉体强制搅拌后水泥(或石灰)和软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结改性，形成水泥(石灰)土桩。改性后的软土强度大大高于其天然强度，压缩性、渗水性比天然软土大大降低。深层搅拌桩也称为水泥土搅拌桩或石灰搅拌桩。
软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程。搅拌加固后减少了软土中的含水率，增加了颗粒之间的粘结力，增加了水泥土的强度和足够的水稳定性。在水泥加固土中，由于水泥掺量较小，一般占被加固土重的10～15％。水泥的水化反应完全是在土的围绕下进行，所以硬化速度较慢且作用复杂。
生石灰(一般掺入比为6～18％)作固化剂时，软粘土的渗透系数随时间直线上升，适合于塑性指数较高的软粘土地基；水泥(1O％)作固化剂时，软粘土的渗透性系数随时间直线下降，适合于塑性指数较低的软土地基。
2.深层搅拌法施工技术
2.1 施工准备 龙源期刊网
2.1.1 按照施工图设计的边坡，对搅拌桩施工基面以上的土方进行开挖，以减少不必要的空搅长度。平整好搅拌桩钻机的施工现场，地表过软时，应采取换土夯实或铺设垫板等措施，以防钻机失稳。
深层搅拌技术
深层搅拌法是用于加固软土地基的一种方法。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土硬结，成为具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。这些桩体与天然地基（桩间土）形成复合地基，共同承受建筑物的荷载。
深层搅拌法加固地基工艺方法可分为水泥浆搅拌法和粉体喷射搅拌法。两种搅拌方法的施工程序基本相同。
一、水泥浆搅拌法
1.水泥浆搅拌法加固机理
水泥是一种水硬性胶凝材料，当水泥浆或水泥粉与饱和软土搅拌混合时，水泥颗粒表面的矿物立即与水发生水解和水化反应，生成一系列水化物。这些水化物迅速溶于水，使水泥颗粒表面继续曝露，继续与水反应，直至溶液达到饱和，生成物不能再溶解，成为凝胶微粒悬浮于溶液中，这些凝胶微粒的一部分与其周围具有一定活性的黏土颗粒发生反应，另一部分逐渐自身凝结硬化而形成水泥石骨架。
土中的二氧化硅遇水即形成硅酸胶体微粒。经化学反应，较小的土颗粒逐渐形成较大的土团粒，土团粒进一步互相结合，并且封闭了团粒之间的孔隙，从而形成较坚固的水泥土的大团粒结构，使土的强度提高。
随着水泥水化反应的深入，当溶液中析出的钙离子的数量超过离子交换所需数量时，部分或其多余部分便与黏土矿物中的一部分或大部分胶态SiO2或胶态Al2O3进行反应，生成不溶于水的稳定的硅或铝酸钙结晶化合物，即微晶凝胶，它在水中逐渐硬化，且强度增加。由于其结构较致密，水不易侵入，因此水泥土具有一定的水稳定性。从上述水泥加固地基土原理可以看出，水泥在土体中的硬化机理与混凝土硬化机理不同，由于水泥掺量很小（仅占被加固土体重量的7%～15%），水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性介质（土）的包围下进行的，所以水泥加固的强度增加过程比混凝土缓慢得多，而且土团粒的大小对加固后地基总体强度也有较大影响。 浆体深层搅拌施工中不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥浆后会出现水泥浆包裹土团的现象，固结后的水泥土中存在土团之间水泥较多，而在土团内部则没有水泥或仅有少量渗透到土团内的水泥水解产物。由此可见，搅拌越充分，土块被分散得越小，水泥分布到土中越均匀，地基的总体强度也就越高。
第六章 水泥土搅拌桩法
第一节 概述
水泥土搅拌桩是一种用于加固饱和粘土地基的常用软基处理技术，他将水泥作为固化剂与软土在地基深处强制搅拌，由固化剂和软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结成一定强度的水泥加固体，从而提高地基土承载力和增大变形模量。水泥土搅拌桩从施工工艺上可分为湿法和干法两种。
一、湿法
湿法常称为浆喷搅拌法，将一定配比的水泥浆注人土中搅拌成桩，国内于1977年由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院研制，1978年生产出第一台深层搅拌机，并于1980年在上海宝山钢铁总厂软基加固中获得成功。该工艺利用水泥浆作固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在加固深度内就地将软土和水泥浆充分拌和，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土的一种地基处理方法。
二、干法
干法常称为粉喷搅拌法，于1974年日本研制出另一类粉体搅拌桩即DJM法，自1983年铁四院应用该技术首先成功地用于铁路涵洞软土地基加固以来，经过多年的试验、研究和工程实践，国内粉体喷搅法已在港口、石油化工、市政和工业与民用建筑工程中得到大量应用，并取得了良好的技术经济效果。该工艺利用压缩空气通过固化材料供给机的特殊装置，携带着粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴输送到搅拌叶片的喷嘴喷出，借助搅拌叶片旋转，在叶片的背面产生空隙，安装在叶片背面的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，喷出的混合气体在空隙中压力急剧降低，促使固化材料就地粘附在旋转产生空隙的土中，旋转到半周，另一搅拌叶片把土与粉体固化材料搅拌混合在一起，与此同时，这只叶片背后的喷嘴将混合气体喷出，这样周而复始地搅拌、喷射、提升，与固化材料分离后的空气传递到搅拌轴的周围，上升到地面释放。
粉体喷射搅拌法(DJM工法)是深层搅拌加固技术的一种。1967年瑞典BPA公司的Kjeld Paus先生提出了一种采用生石灰粉与原位软粘土搅拌形成石灰桩的软土加固法，即"石灰桩法"(Lime Columns Method)，它标志着粉体喷射搅拌技术的问世。1971年瑞典的Linden-Alimat公司根据 Kjeld Paus 的研究成果，在现场用生石灰和软土搅拌制做了石灰桩，进行了第一次现场试验，1974年正式取得专利并进入工程实用阶段，开创了粉喷技术的新时代。
深层搅拌法在软土地基处理中的应用
论文导读：常常需要在这类软土地基上进行建筑施工。因此必须进行人工加固。而深层搅拌法便是一种很好的加固软土地基的方法。防治措施:施工前应对注浆泵、搅拌机等试运转。
关键词：深层搅拌法，软土地基，施工，加固
我国地域广大，有各种成因的软土层，这类软土一般具有含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差、沉降稳定时间长等特点，且分布范围广泛。近年来，随着我国城市化进程的加速，常常需要在这类软土地基上进行建筑施工。由于此类地基强度低，且一经扰动，土体结构便被破坏，强度随之削弱，因此必须进行人工加固。而深层搅拌法便是一种很好的加固软土地基的方法。实践证明，利用深层搅拌法处理地基，可大大增加地基承载力（深层搅拌法处理后的地基承载力可提高l～1.5倍），减小沉降差、提高边坡稳定性及挡水等，值得推广。
1深层搅拌法技术原理
深层搅拌法是利用水泥或者石灰作固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处将软土和水泥(或石灰)浆液或粉体强制搅拌后水泥 (或石灰)和软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结改性，形成水泥(石灰)土桩。改性后的软土强度大大高于其天然强度，压缩性、渗水性比天然软土大大降低。深层搅拌桩也称为水泥土搅拌桩或石灰搅拌桩。
软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程。搅拌加固后减少了软土中的含水率，增加了颗粒之间的粘结力，增加了水泥土的强度和足够的水稳定性。在水泥加固土中，
