地基处理技术水泥土搅拌法

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。

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。

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。

地基加固处理水泥土搅拌法
1、水泥土搅拌法利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机机械，就地将软土和固化剂强行搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加土，从而提高地基土强度和增大变形模量，根据固化剂渗入状态的不同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。

前者使用浆液和地基土搅拌，后者使用粉体和地基土搅拌。

可采用单轴、双轴、三轴及多轴或连续成槽搅拌机。

2、水泥土搅拌法适用于加固淤泥、淤泥质土、素填土，粘性土，粉土，粉细砂，中粗砂，饱和黄土土层。

不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥土质、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层。

水泥土搅拌桩用于处理泥炭土、有机质土、ph值小于4的酸性土、塑性指数大于25的黏土，当在腐蚀性环境中以及无工程经验使用时，必须通过现场和实验确定其适用性。

深层搅拌法加固地基处理0.前言第二次世界大战后，美国首先研制成功水泥深层搅拌法，所制成的水泥土桩称为就地搅拌桩。

1953年，日本从美国引进水泥深层搅拌法。

1967年日本和瑞典分别开始研制喷石灰粉的深层搅拌施工方法，并获得成功，并于20世纪70年代应用于实践。

我国于1977年由原冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院引进，开发水泥深层搅拌法，并很快在全国得到推广使用，成为软土地基处理的一种重要手段。

深层搅拌加固法处理软土技术发展至今已成为软土地基处理中应用最为普遍的一种地基处理方法,并具有广阔的发展前景。

深层搅拌技术的发展主要得益于如下特点:施工工艺简单,机械化程度高,处理效果显著;与其他桩基相比,人员设备简单,耗用材料单一,施工速度快,且处理后很快投入使用,综合造价低;施工现场无噪音,无振动,对环境无污染,成为城市建筑地基处理的首选方案;施工质量易于保证,处理效果易于检测,如出现不合格桩,补救措施简单易行。

1.应用特点和适用范围深层搅拌法加固软土技术是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处直接将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而形成强度较高的补强桩体,使补强桩体和桩间天然地基共同组成承载力较高、压缩性较低的复合地基。

目前常用的深层搅拌桩桩径多数为500mm,加固深度从数米到数十米不等。

可用于增加软土地基承载力,减少沉降量和提高边坡的稳定性。

常用于建(构)筑物地基、大面积的码头、公路和坝基加固及地下防渗墙等工程,处理后的复合地基承载力可达200kPa,甚至更高。

2.加固原理及影响因素2.1 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。

主要表现为:2.1.1 水泥的水解水化反应,形成凝胶体和水泥杆菌结晶体。

2.1.2 粘土颗粒与水泥水化物的作用。

当水泥的各种水化物生成后,有的自身硬化,形成水泥骨架,有的则与周围具一定活性的粘土颗粒发生离子交换、团粒化作用、硬凝反应等,生成新的化合物,从而提高水泥土的强度。