地基處理第版漿液固化法

關(guān)于地基處理第版漿液固化法第1頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三灌漿法1水泥土攪拌法2高壓噴射注漿法3第2頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三漿液固化法漿液固化法定義：指利用水泥漿液、粘土漿液或其它化學(xué)漿液，通過灌注壓入、高壓噴射或機(jī)械攪拌，使?jié){液與土顆粒膠結(jié)起來，以改善地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。①灌漿法。②高壓噴射注漿法。利用高壓射水切削地基土，通過注漿管噴出漿液，就地將土和漿液進(jìn)行攪拌混合③水泥土攪拌法。通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深部將粘士顆粒和水泥強(qiáng)制拌和，使粘士硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的地基土。第3頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.1.1概述§7.1灌漿法

灌漿法:是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能好和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”第4頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三加固目的：

①防滲：降低滲透性，減少滲流量，提高抗?jié)B能力，降低孔隙壓力。常用于防止流砂、鋼板樁滲水、壩基漏水、隧道開挖時(shí)涌水以及改善地下工程的開挖條件；

②堵漏：封填孔洞，堵截流水，增加邊坡、堤岸的穩(wěn)定性。常用于整治塌方、滑坡、堤岸以及蓄水結(jié)構(gòu)等；

③加固：提高地基承載力，減少地基的沉降和不均勻沉降。

④糾偏:提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量，固化地基和恢復(fù)工程結(jié)構(gòu)的整體性糾正建筑物偏斜。第5頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：

①壩基的加固及防滲；②建筑物地基的加固；③土坡穩(wěn)定性加固；④擋土墻后土體的加固；⑤已有結(jié)構(gòu)的加固；⑥道路地基基礎(chǔ)加固；⑦地下結(jié)構(gòu)的止水及加固；⑧井巷工程中的加固及止水；⑨動(dòng)力基礎(chǔ)的抗振加固；⑩其他：預(yù)填骨料灌漿、后拉錨桿灌漿及鉆孔灌注樁后灌漿。第6頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三溪洛渡水電站是金沙江水電基地下游四個(gè)巨型水電站中最大的一個(gè)，攔河壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高278米，是中國第二、世界第三大水電站，整個(gè)工程靜態(tài)投資503.4億元人民幣。2003年開始籌建，2005年底主體工程開工，2015年竣工投產(chǎn)第7頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三溪洛渡水電站壩基的加固及防滲壩基的加固及防滲第8頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三擋土墻后土體的加固大壩帷幕灌漿溢洪閘帷幕灌漿建筑物基地加固第9頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三土坡穩(wěn)定性加固隧道加固道路地基基礎(chǔ)加固第10頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.1.2加固機(jī)理滲透灌漿：是指在壓力作用下使?jié){液填充土的孔隙和巖石的裂隙，排擠出孔隙中存在的自由水和氣體，而基本上不改變?cè)瓲钔恋慕Y(jié)構(gòu)和體積，所用灌漿壓力相對(duì)較小。這類灌漿一般只適用于中砂以上的砂性土和有裂隙的巖石。①球形擴(kuò)散理論、②柱形擴(kuò)散理論和③袖套管法理論。球形擴(kuò)散理論

a.被灌砂土為均質(zhì)的、各向同性的；

b.漿液為牛頓體；

c.漿液從灌漿管底端注入地基土內(nèi)；

d.漿液在地層中呈球狀擴(kuò)散。第11頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三dhhh0地下水位灌漿管圖7-1注降管底端注漿球型擴(kuò)散圖第12頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三dhhh0地下水位灌漿管圖7-1注降管底端注漿球型擴(kuò)散圖第13頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三柱形擴(kuò)散理論

圖7-2漿液柱樁擴(kuò)散圖xdhhh0地下水位灌漿管rqAAAA第14頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三湍流是流體的一種流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)流速很小時(shí)，流體分層流動(dòng)，互不混合，稱為層流，也稱為穩(wěn)流或片流；逐漸增加流速，流體的流線開始出現(xiàn)波浪狀的擺動(dòng)，擺動(dòng)的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流況稱為過渡流；當(dāng)流速增加到很大時(shí)，流線不再清楚可辨，流場(chǎng)中有許多小漩渦，層流被破壞，相鄰流層間不但有滑動(dòng)，還有混合。這時(shí)的流體作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，有垂直于流管軸線方向的分速度產(chǎn)生，這種運(yùn)動(dòng)稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流。

袖套管法理論第15頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三(2)劈裂灌漿：是指在灌漿壓力作用下，向鉆孔泵送不同類型的流體，以克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起巖石和土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動(dòng)，使其垂直小主應(yīng)力的平面上發(fā)生劈裂，使地層中原有的裂隙和孔隙張開，漿液的可灌性和擴(kuò)散距離增大，而所用的灌漿壓力相對(duì)較高。

第16頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三①砂和砂礫石地層可按照有效應(yīng)力的庫倫—莫爾破壞準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算

第17頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②粘性土地層在粘性土地層中，水力劈裂將引起土體固結(jié)及擠出等現(xiàn)象。在固結(jié)作用條件，注入漿液的體積V及單位土體所需的漿液量Q：:

在存在多種劈裂現(xiàn)象的條件下，土層被固結(jié)的程度C：第18頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三(3)壓密灌漿：指通過在土中灌入極濃的漿液，在注漿點(diǎn)使土體擠密，在注漿管端部附近形成“漿泡”。當(dāng)漿泡的直徑較小時(shí)，灌漿壓力基本上沿鉆孔的徑向擴(kuò)展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大，便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動(dòng)。水泥漿封閉漿泡圖7-4

壓密灌漿原理示意圖第19頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三(4)電動(dòng)化學(xué)灌漿：指在施工時(shí)將帶孔的灌漿管作為陽極，用濾水管作為陰極，將溶液由陽極壓入土中，并通以直流電，在電滲作用下，孔隙水由陽極流向陰極，促使通電區(qū)域中土的含水量降低，并形成滲漿通路，化學(xué)漿液也隨之流入土的孔隙中，并在土中硬結(jié)。AB水力坡降線第20頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.1.3灌漿材料及選用原則

(1)灌漿材料：灌漿材料由主劑(原材料)、溶劑(水或其它溶劑)及外加劑混合而成。通常所說的灌漿材料是指漿液中的主劑。外加劑可根據(jù)在漿液中所起的作用，分為固化劑、催化劑、速凝劑、緩凝劑和懸浮劑等。灌漿材料常分為粒狀漿材和化學(xué)漿材兩個(gè)系統(tǒng)，其后再按材料的主要特點(diǎn)細(xì)分為不穩(wěn)定粒狀漿材、穩(wěn)定粒狀漿材、無機(jī)化學(xué)漿材和有機(jī)化學(xué)漿材等四類第21頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三粒狀漿材（懸液）化學(xué)漿材（真溶液）灌漿材料不穩(wěn)定粒狀漿材穩(wěn)定粒狀漿材水泥漿水泥砂漿等粘土漿水泥粘土漿無機(jī)漿材有機(jī)漿材硅酸鹽環(huán)氧樹脂類甲基丙烯酸脂類聚氨脂類丙烯酰胺類比木質(zhì)素類其它第22頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

①粒狀漿材：主要包括純水泥漿、粘土水泥漿及水泥砂漿三種，這些漿材容易取得、成本低廉。為了改善粒狀漿材的性質(zhì)，以適應(yīng)各種自然條件和不同灌漿目的的需要，還常在漿液中摻入各種外加劑。

粒狀漿材的主要性質(zhì)包括：1分散度、2沉淀析水性、3凝結(jié)性、4熱學(xué)性、5收縮性、6結(jié)石強(qiáng)度、7滲透性、8耐久性。

第23頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②化學(xué)漿材：。最大特點(diǎn)：漿液屬于真溶液，初始粘度大都較小，故可用來灌注細(xì)小的裂隙或孔隙，解決水泥漿材難于解決的復(fù)雜地質(zhì)問題?；瘜W(xué)漿材的主要缺點(diǎn)：造價(jià)較高和存在污染環(huán)境問題，使這類漿材的推廣應(yīng)用受到較大的局限。

第24頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③混合型漿材：包括聚合物水玻璃漿材、聚合物水泥漿材和水泥水玻璃漿材等幾類。此類漿材包括了上述各類漿材的性質(zhì)，或用來降低漿材成本，或用來滿足單一材料不能實(shí)現(xiàn)的性能，尤其是水玻璃水泥漿材，由于具有成本低和速凝的特點(diǎn)，現(xiàn)以被廣泛用來加固軟土層和解決地基中的特殊問題。第25頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.1.4灌漿設(shè)計(jì)

(1)設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)內(nèi)容

①設(shè)計(jì)程序

a.地質(zhì)調(diào)查。查明場(chǎng)地工程地質(zhì)特性和水文地質(zhì)條件。

b.方案選擇。根據(jù)工程性質(zhì)、灌漿目的及地質(zhì)條件，初步選定灌漿方案。

c.灌漿試驗(yàn)。除進(jìn)行室內(nèi)灌漿試驗(yàn)外，對(duì)較重要的工程，還應(yīng)選擇有代表性的地段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)，以便為確定灌漿技術(shù)參數(shù)及灌漿施工方法提供依據(jù)。

d.設(shè)計(jì)和計(jì)算。確定各項(xiàng)灌漿參數(shù)和技術(shù)措施。

e.補(bǔ)充和修改設(shè)計(jì)。在施工期間和竣工后的運(yùn)營過程中，根據(jù)觀測(cè)所得的異常情況，對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整。第26頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②設(shè)計(jì)內(nèi)容

a.灌漿標(biāo)準(zhǔn)。通過灌漿要達(dá)到的效果和質(zhì)量指標(biāo)。

b.施工范圍。包括灌漿深度、長度和寬度。

c.灌漿材料。包括漿材種類和漿液配方。

d.漿液影響半徑。指漿液在設(shè)計(jì)壓力下所能達(dá)到的有效擴(kuò)散距離。

e.鉆孔布置。根據(jù)漿液影響半徑和灌漿體設(shè)計(jì)厚度，確定合理的孔距、排距、孔數(shù)和排數(shù)。

f.灌漿壓力。規(guī)定不同地區(qū)和不同深度的允許最大灌漿壓力。

g.灌漿效果評(píng)估。用各種方法和手段檢測(cè)灌漿效果。第27頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

(2)水泥漿液灌注法水泥漿液一般都采用普通硅酸鹽水泥為主劑，是一種懸濁液，它能形成強(qiáng)度較高和滲透性較小的結(jié)石。

①灌漿標(biāo)準(zhǔn)：

a.防滲標(biāo)準(zhǔn)：。在砂或砂礫石地基中，防滲標(biāo)準(zhǔn)都采用滲透系數(shù)來控制。在巖石地基中，我國多采用單位吸水量ω來控制。b.強(qiáng)度和變形標(biāo)準(zhǔn)c.施工控制標(biāo)準(zhǔn)：。

1)在正常情況下注入理論耗漿量Q，

2)按耗漿量降低率進(jìn)行控制第28頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三②漿材及配方設(shè)計(jì)原則水泥品種應(yīng)根據(jù)灌漿目的和環(huán)境水的侵蝕作用等設(shè)計(jì)確定，一般情況下，可采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥漿液存在的主要問題：析水性大、穩(wěn)定性差，水灰比越大，上述問題越突出?！端そㄖ锼喙酀{施工技術(shù)規(guī)范（DL/T5148—2001）規(guī)定：水泥漿液水灰比不宜大于1。此外，純水泥漿凝結(jié)時(shí)間較長，受沖刷和稀釋。常在水泥中摻入各種附加劑，如表7-1所示。第29頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三名稱試劑摻量占水泥重（%）說明速凝劑氯化鈣1~2加速凝結(jié)和硬化硅酸鈉0.5~3加速凝結(jié)鋁酸鈉緩凝劑木質(zhì)素磺酸鈣0.2~0.5亦增加流動(dòng)性酒石酸0.1~0.5糖流動(dòng)劑木質(zhì)素磺酸鈣0.2~0.3加氣劑去垢劑0.05產(chǎn)生空氣松香樹脂0.1~0.2產(chǎn)生約10%的空氣膨脹劑鋁粉0.005~0.02約膨脹15%飽和鹽水30~60約膨脹1%防析水劑纖維素0.2~0.3硫酸鋁約20產(chǎn)生空氣第30頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③漿液擴(kuò)散半徑的確定擴(kuò)散半徑r是一個(gè)重要的參數(shù)，可按理論公式進(jìn)行估算或參照當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)或相關(guān)資料確定。第31頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三a.在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，選擇不同特點(diǎn)的地基，用不同的灌漿方法，以求不同條件下的漿液的r值；

b.所謂擴(kuò)散半徑為符合設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)散距離；

c.在確定擴(kuò)散半徑時(shí)，要選擇多數(shù)條件下可達(dá)到的數(shù)值，而不是取平均值；d.當(dāng)有些地層因滲透性較小而不能達(dá)到r值時(shí)，可提高灌漿壓力或漿液的流動(dòng)性，必要時(shí)還可在局部地區(qū)增加鉆孔以縮小孔距。第32頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

④孔位布置:

灌漿孔的布置是根據(jù)漿液的注漿有效范圍，且應(yīng)相互重迭，使被加固土體在平面和深度范圍內(nèi)連成一個(gè)整體的原則決定的。

a.單排孔的布置

設(shè)灌漿體的設(shè)計(jì)厚度為T，則灌漿孔距可按下式計(jì)算：lrrb第33頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

在按上式進(jìn)行孔距設(shè)計(jì)時(shí)，可能出現(xiàn)以下幾種情況：

1)當(dāng)l值接近零時(shí)，b值仍不能滿足設(shè)計(jì)厚度時(shí)（b<T），應(yīng)考慮采用多排灌漿孔；

2)雖單排孔能滿足設(shè)計(jì)要求，但若孔距太小，鉆孔數(shù)太多，就應(yīng)進(jìn)行兩排孔的方案比較；

3)當(dāng)l值較大且設(shè)計(jì)T值也較大時(shí)，對(duì)減少鉆孔數(shù)是有利的，但因l值越大，可能造成的漿液浪費(fèi)量也很大，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)鉆孔費(fèi)用和漿液費(fèi)用進(jìn)行比較，現(xiàn)以圖7-9來說明。第34頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三lLLTrrhhhhT為設(shè)計(jì)帷幕厚度，h為弓形長，每個(gè)灌漿孔的無效面積：

第35頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

b.多排孔布置多排孔的設(shè)計(jì)原則是要充分發(fā)揮灌漿孔的潛力，以獲得最大的灌漿體厚度，不允許出現(xiàn)兩排孔間的搭接不緊密的“窗口”，也不要求搭接過多出現(xiàn)浪費(fèi)。(a)(b)(a)孔排間搭接不緊密；(b)搭接過多第36頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三RmBmBmrb/2圖7-10兩排孔設(shè)計(jì)圖

第37頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

對(duì)于兩排孔：2)三排孔：3)五排孔：第38頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三奇數(shù)排：偶數(shù)排：

第39頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑤容許灌漿壓力的確定:

灌漿壓力是指不會(huì)使地表面產(chǎn)生變化和鄰近建筑物受到影響前提下可能采用的最大壓力。采用較高的灌漿壓力，在保證灌漿質(zhì)量的前提下，1使鉆孔數(shù)盡可能減少。2

能使一些微細(xì)孔隙張開，有助于提高可灌性。3

能在充填物中軟弱材料造成劈裂灌注，使軟弱材料的密度、強(qiáng)度和不透水性等得到改善。4高灌漿壓力還有助于擠出漿液中的多余水分，使?jié){液結(jié)石的強(qiáng)度提高。但是，當(dāng)灌漿壓力超過地層的壓重和強(qiáng)度時(shí)，將有可能導(dǎo)致地基及其上部結(jié)構(gòu)的破壞，因此，一般都以不使地層結(jié)構(gòu)破壞或僅發(fā)生局部的和少量的破壞，作為確定地基容許灌漿壓力的基本原則。第40頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）規(guī)定：對(duì)劈裂注漿的注漿壓力，在砂土中，宜為0.2MPa~0.5MPa；在粘性土中宜為0.2MPa~0.3MPa。對(duì)壓密注漿，當(dāng)采用水泥砂漿漿液時(shí)，坍落度宜為25mm~75mm，注漿壓力宜為1.0MPa~7.0MPa。當(dāng)采用水泥水玻璃雙液快凝漿液時(shí)，注漿壓力不應(yīng)大于1.0MPa。第41頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑥其它

a.灌漿量的確定:所需的漿液總用量Q可參照下式計(jì)算：

b.注漿順序:

注漿順序必須采用適合于地基條件，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及注漿目的的方法進(jìn)行，一般不宜采用自注漿地帶某一端單向推進(jìn)壓注方式。應(yīng)按跳孔間隔注漿方式進(jìn)行，以防止竄漿，提高注漿孔內(nèi)漿液的強(qiáng)度和與時(shí)俱增的約束性。對(duì)有地下水流動(dòng)的特殊情況，應(yīng)考慮漿液在動(dòng)水流下的遷移效應(yīng)，從水頭高的一端開始注漿。第42頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

對(duì)加固滲透系數(shù)相同的土層，首先應(yīng)完成最上層封頂注漿，然后再按由下而上的原則進(jìn)行注漿，以防漿液上冒。如土層的滲透系數(shù)隨深度而增大，則應(yīng)自下而上進(jìn)行注漿。注漿時(shí)應(yīng)采用先外圍，后內(nèi)部的注漿方法；若注漿范圍以外有邊界約束條件（能阻擋漿液流動(dòng)的障礙物）時(shí)，也可采用自內(nèi)側(cè)開始順次往外側(cè)的注漿方法。第43頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

(3)單液硅化法:

單液硅化法是指采用硅酸鈉溶液注入地基中，使土粒之間及其表面形成硅酸凝膠薄膜，增強(qiáng)了土顆粒間的聯(lián)結(jié)，賦予土耐水性、穩(wěn)固性和不濕陷性，并提高土的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的地基處理方法。它適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.10-2.00m/d的濕陷性黃土地基。

單液硅化法按其灌注溶液的工藝，可分為壓力灌注和溶液自滲兩種第44頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

①灌漿量的確定:

單液硅化法應(yīng)由濃度為10%-15%的硅酸鈉（Na2O·nSiO2）溶液，摻入2.5%氯化鈉組成。其相對(duì)密度為1.13-1.15，并不應(yīng)小于1.10。當(dāng)硅酸鈉溶液的濃度大于加固濕陷性黃土所要求的濃度時(shí)，應(yīng)將其加水稀釋，加水量可按式（7.26）估算：第45頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②孔位布置:

采用單液硅化法加固濕陷性黃土地基，灌注孔的布置應(yīng)符合下列要求：

a.灌注孔的間距：壓力灌注宜為0.8-1.2m，溶液自滲為0.40-0.60m；

b.加固擬建的設(shè)備基礎(chǔ)和建（構(gòu)）筑物的地基，應(yīng)在基礎(chǔ)底面下按等邊三角形滿堂布置，超出基礎(chǔ)底面的寬度，每邊不得小于1m；

c.加固既有建（構(gòu)）筑物和設(shè)備基礎(chǔ)的地基，應(yīng)沿基礎(chǔ)側(cè)向布置，每側(cè)不宜少于2排。第46頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

(4)堿液法:

將加熱后的堿液（即氫氧化鈉溶液），以無壓自流方式注入土中，使土粒表面溶合膠結(jié)形成難溶于水的、具有高強(qiáng)度的鈣、鋁硅酸鹽絡(luò)合物，從而達(dá)到消除黃土濕陷性，提高地基承載力的地基處理方法。當(dāng)100g干土中可溶性和交換性鈣鎂離子含量大于10mg·eq時(shí)，可采用單液法，即只灌注氫氧化鈉一種溶液加固；否則，應(yīng)采用雙液法，即需采用氫氧化鈉溶液和氯化鈣溶液輪番灌注加固。堿液法適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.10-2.00m/d的濕陷性黃土地基。對(duì)酸性土和已摻入瀝青、油脂及石油化合物的地基土，亦不宜采用堿液法。第47頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

①加固深度:

加固深度應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的濕陷類型、地基濕陷等級(jí)和濕陷黃土層厚度，并結(jié)合建筑物類別與濕陷事故的嚴(yán)重程度等綜合因素確定。加固深度宜為2-5m。對(duì)非自重濕陷性黃土地基，加固深度可為基礎(chǔ)寬度的1.5-2.0倍。對(duì)II級(jí)自重濕陷性黃土地基，加固深度可為基礎(chǔ)寬度的2.0-3.0倍。

②加固土層厚度:

③堿液加固地基的半徑r

，宜通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。也可按下式估算：

④灌漿量的確定:第48頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三例7-1某濕陷性黃土地基采用堿液法加固，已知灌注孔長度10m，有效加固半徑0.4m，黃土天然孔隙率為50%，固體燒堿中NaOH含量為85%，要求配置堿液濃度100g/L，設(shè)充填系數(shù)α=0.68，工作條件系數(shù)β取1.1，試求每孔灌注固體燒堿量。解：每孔灌漿量的確定:每孔灌注固體燒堿量:第49頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.1.5施工方法（自學(xué)）

1.水泥漿液灌注法

自上而下分段灌漿程序示意圖(a)鉆進(jìn)第1段(b)第1段灌漿(c)鉆進(jìn)第2段(d)第2段灌漿(e)鉆進(jìn)第3段(f)第3段灌漿(f)(e)(d)(c)(b)(a)灌漿塞

固結(jié)灌漿按分序加密原則，采用自上而下、孔內(nèi)循環(huán)法施工第50頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

1.水泥漿液灌注法

孔口封閉自上而下分段灌漿法施工程序示意圖(f)(e)(d)(c)(b)(a)灌漿塞孔口封閉器56mm91mm56mm≤50cm≤50cm≤50cm(a)鉆進(jìn)第1段(b)第1段灌漿(c)鉆進(jìn)第2段(d)第2段灌漿(e)鉆進(jìn)第3段

(f)第3段灌漿

帷幕灌漿按分序加密原則，采用孔口封閉自上而下、孔內(nèi)循環(huán)法施工第51頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

1.水泥漿液灌注法①灌漿施工方法分類

a.花管灌漿法;b.袖閥管法;c.循環(huán)灌漿;d.巖溶灌漿;②灌漿施工注意事項(xiàng)

2.單液硅化法

①施工步驟

a.壓力灌注溶液的施工步驟，應(yīng)符合下列要求：

b.溶液自滲的施工步驟，應(yīng)符合下列要求：第52頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②施工注意事項(xiàng)a.施工中應(yīng)經(jīng)常檢查個(gè)灌注孔的加固深度，注入土中的溶液量、溶液的濃度和有無沉淀現(xiàn)象。采用壓力灌注時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查在灌注溶液過程中，如發(fā)現(xiàn)溶液冒出地面，應(yīng)立即停止灌注，采取有效措施后再繼續(xù)灌注。

b.計(jì)算溶液量全部注入土中后，所有灌注孔宜用2:8灰土分層回填夯實(shí)。

c.采用單液硅化法加固既有建（構(gòu)）筑物或設(shè)備基礎(chǔ)的地基時(shí)，在灌注硅酸鈉溶液過程中，應(yīng)進(jìn)行沉降觀測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)建（構(gòu)）筑物或設(shè)備基礎(chǔ)的沉降突然增大或出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止灌注溶液，待查明原因并采取有效措施處理后，再繼續(xù)灌注。第53頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三3.堿液法

①成孔:

灌注孔可用洛陽鏟、螺旋鉆成孔或用帶有尖端的鋼管打入土中成孔，孔徑為60-110mm，孔中填入粒徑為20-40mm的石子，直到注液管下端標(biāo)高處，再將內(nèi)徑20mm的注液管插入孔中，管底以上300mm高度內(nèi)填入粒徑為2-5mm的小石子，其上用2:8灰土分層回填夯實(shí)。

②漿液配制:

堿液可用固體燒堿或液體燒堿配制，加固1m3黃土需要NaOH量約為干土質(zhì)量的3%，即35g-45g。堿液濃度不應(yīng)低于90g/L，常用濃度為90-100g/L。雙液加固時(shí)，氯化鈣溶液的濃度為50-80g/L。第54頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三a.采用固體燒堿配制每1m3濃度為M的堿液時(shí)，1m3水中加堿量為：

b.采用液體燒堿配制每1m3濃度為M的堿液時(shí)，投入的液體燒堿量為：加水量為：

第55頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③施工注意事項(xiàng)

a.堿液加固施工，應(yīng)合理安排灌注順序、控制灌注溫度及灌注速率。宜間隔1-2孔灌注，并分段施工，相鄰兩孔灌注的間隔時(shí)間不宜少于3d，同時(shí)灌注的孔距不應(yīng)小于3m。灌注施工時(shí)，應(yīng)在盛溶液桶中將堿液加熱到90℃以上才能進(jìn)行灌注，灌注過程中桶內(nèi)溶液溫度應(yīng)保持不低于80℃。灌注堿液的速度宜為2-5L/min。

b.當(dāng)采用雙液加固時(shí)，應(yīng)先灌注氫氧化鈉溶液，間隔8-12h后，再灌注氯化鈣溶液，后者用量為前者的1/4-1/2。

c.施工中應(yīng)防止污染水源，并應(yīng)安全操作。第56頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.1.6灌漿質(zhì)量檢驗(yàn)(1)水泥漿液灌注法(2)單液硅化法硅酸鈉溶液灌注完畢，應(yīng)在7-10d后，對(duì)加固的地基土進(jìn)行檢驗(yàn)。單液硅化法處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力及均勻性應(yīng)采用動(dòng)力觸探或其他原位測(cè)試檢驗(yàn)。必要時(shí)，尚應(yīng)在加固土的全部深度內(nèi)，每隔1m取土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，測(cè)定其壓縮性和濕陷性。地基加固結(jié)束后，尚應(yīng)對(duì)已加固的地基的建（構(gòu)）筑物或設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測(cè)，直至沉降穩(wěn)定，觀測(cè)時(shí)間不應(yīng)少于半年。第57頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

(3)堿液法堿液加固施工應(yīng)作好施工記錄，檢查堿液濃度及每孔注漿量是否符合設(shè)計(jì)要求。堿液加固地基的竣工驗(yàn)收，應(yīng)在加固施工完畢28d后進(jìn)行，可通過開挖或鉆孔取樣，對(duì)加固土體進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和水穩(wěn)性試驗(yàn)。取樣部位應(yīng)在加固土體中部，試塊數(shù)不少于3個(gè)，28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值不得低于設(shè)計(jì)值的90%。將試塊泡在水中，無崩解。當(dāng)需要查明加固土體的外形和整體性時(shí)，可對(duì)有代表性加固土體進(jìn)行開挖，量測(cè)其有效加固半徑和加固深度。第58頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三本節(jié)結(jié)束第59頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.2水泥土攪拌法

7.2.1概述

水泥土攪拌法:是利用水泥或石灰等材料作為固化劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將固化劑和地基土強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的樁體的地基處理方法。根據(jù)施工方法的不同，水泥土攪拌法分為水泥漿攪拌（以下簡稱濕法）和粉體噴射攪拌（以下簡稱干法）兩種。

預(yù)攪拌下沉噴漿攪拌上升重復(fù)攪拌下沉重復(fù)攪拌上升深層攪拌樁施工工藝流程第60頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

深層攪拌樁可作為豎向承載的復(fù)合地基；基坑工程圍護(hù)檔墻、防滲帷幕等。加固體可形成柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀。6水泥土攪拌法共70頁第48頁第61頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三支護(hù)結(jié)構(gòu)—水泥土墻第62頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三第63頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

水泥土攪拌法加固軟土技術(shù)，具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：⑴水泥土攪拌法由于將固化劑和原地基軟土就地?cái)嚢杌旌?，因而最大限度地利用了原土；⑵攪拌時(shí)無振動(dòng)、無噪音和無污染，可在市區(qū)內(nèi)和密集建筑群中進(jìn)行施工；⑶攪拌時(shí)不會(huì)使地基側(cè)向擠出，所以對(duì)周圍原有建筑物及地下溝管影響很??；

第64頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三⑷水泥土攪拌法形成的水泥土加固體，可作為豎向承載的復(fù)合地基、基坑工程圍護(hù)擋墻、基坑被動(dòng)區(qū)加固、防滲帷幕、大體積水泥穩(wěn)定土等，其設(shè)計(jì)靈活，可按不同地基土的性質(zhì)及工程設(shè)計(jì)要求，合理選擇固化劑及其配方；⑸根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，可靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式；⑹與鋼筋混凝土樁基相比，可節(jié)約大量的鋼材，并降低造價(jià)。第65頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三水泥土攪拌法適用范圍

適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。水泥土攪拌法可用于增加軟土地基的承載能力，減少沉降量，提高邊坡的穩(wěn)定性，適用于以下情況：⑴作為建筑物或構(gòu)筑物的地基、廠房內(nèi)具有地面荷載的地坪、高填方路堤下基層等；⑵進(jìn)行大面積地基加固、以防止碼頭岸壁的滑動(dòng)、深基坑開挖時(shí)坍塌、坑底隆起和減少軟土中地下構(gòu)筑物的沉降；⑶作為地下防滲墻以阻止地下滲透水流，對(duì)樁側(cè)或板樁背后的軟土加固以增加側(cè)向承載能力。第66頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三1.水泥的水解和水化反應(yīng):

2.土顆粒與水泥水化物的作用:離子交換和團(tuán)?；饔糜材磻?yīng):7.2.2加固機(jī)理碳酸化作用:

攪拌越充分，土塊被粉碎得越小，水泥分布到土中越均勻，則水泥土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的離散性越小，其宏觀的總體強(qiáng)度也越高。第67頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.2.3水泥土的物理力學(xué)特性

1.水泥土的物理性質(zhì)

①含水量:

水泥土在硬凝過程中，由于水泥水化等反應(yīng)，使部分自由水以結(jié)晶水的形式固定下來，故水泥土的含水量略低于原土樣的含水量，水泥土含水量比原土樣含水量減少0.5％～7.％，且隨著水泥摻入比的增加而減小。

②重度:

由于拌入軟土中的水泥漿的重度與軟土的重度相近，所以水泥土的重度與天然軟土的重度相差不大，水泥土的重度僅比天然軟土重度增如0.5％～3.0％，所以采用水泥土攪拌法加固厚層軟土地基時(shí)，其加固部分對(duì)于下部未加固部分不致產(chǎn)生過大的附加荷重，也不會(huì)產(chǎn)生較大的附加沉降。第68頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③相對(duì)密度:

由于水泥的相對(duì)密度為3.1，比一般軟土的相對(duì)密度2.65～2.75要大，故水泥土的相對(duì)密度比天然軟土的相對(duì)密度稍大。水泥土相對(duì)密度比天然軟土的相對(duì)密度增加0.7％～2.5％。

④滲透系數(shù):

水泥土的滲透性隨水泥摻入比的增大和養(yǎng)護(hù)齡期的增長而減小，一般可達(dá)10-8-10-5cm/s數(shù)量級(jí)。水泥加固淤泥質(zhì)粘土能減小原天然土層的水平向滲透系數(shù)，這對(duì)深基坑施工是有利的，可以利用它作為防滲帷幕。第69頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

2.水泥土的力學(xué)性質(zhì)

①無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及其影響因素水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般為300-4000kPa，即比天然軟土大幾十倍至數(shù)百倍。

a.水泥摻入比aw：水泥土的強(qiáng)度隨著水泥摻入比的增加而增大(見圖7-14)，在深層攪拌法的實(shí)際施工中，選用的水泥摻入比以大于5％為宜。第70頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

b.齡期對(duì)強(qiáng)度的影響:

水泥土強(qiáng)度隨著齡期的增長而增大，在齡期超過28天后，強(qiáng)度仍有明顯增長。對(duì)承重?cái)嚢铇对噳K國內(nèi)外都取90d齡期為標(biāo)準(zhǔn)齡期。對(duì)起支擋作用承受水平荷載的攪拌樁，水泥土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)取28d齡期為標(biāo)準(zhǔn)齡期。不同齡期的水泥土抗壓強(qiáng)度間大致呈線性關(guān)系第71頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

c.水泥強(qiáng)度等級(jí)對(duì)強(qiáng)度的影響:

水泥強(qiáng)度等級(jí)直接影響水泥土的強(qiáng)度，水泥強(qiáng)度等級(jí)提高10級(jí)，水泥土強(qiáng)度fcu約增大20％～30％。

d.土樣含水量對(duì)強(qiáng)度的影響:

當(dāng)水泥土的配比相同時(shí)，其強(qiáng)度隨著土樣含水量的降低而增大。試驗(yàn)表明，當(dāng)土的含水量在50％～85％范圍內(nèi)變化時(shí)，含水量每降低10％，水泥土強(qiáng)度可提高30％。

e.土樣中有機(jī)質(zhì)含量對(duì)強(qiáng)度的影響:f.外摻劑對(duì)強(qiáng)度的影響:第72頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②抗拉強(qiáng)度:

水泥土的抗拉強(qiáng)度隨抗壓強(qiáng)度的增長而提高，但遠(yuǎn)較抗壓強(qiáng)度低，部分試驗(yàn)結(jié)果如表7-3所示?？估瓘?qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的1/10-1/15，與混凝土的抗拉/抗壓強(qiáng)度之比值相近。

③抗剪強(qiáng)度:

用高壓三軸儀進(jìn)行剪切試驗(yàn)表明：水泥土的抗剪強(qiáng)度隨抗壓強(qiáng)度的增加而提高。

④變形模量:

當(dāng)垂直應(yīng)力達(dá)到50%無側(cè)限抗壓強(qiáng)度時(shí)，水泥土的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，稱之為水泥土的變形模量E50。第73頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑤壓縮系數(shù)和壓縮模量:

水泥土試件的壓縮系數(shù)a1-2約為(2.0～3.5)×10-5kPa-1。其相應(yīng)的壓縮模量E=(60～100)MPa。

⑥水泥土的抗凍性能:

水泥土試塊經(jīng)長期冰凍后的強(qiáng)度與冰凍前的強(qiáng)度相比幾乎沒有增長。但恢復(fù)正溫后其強(qiáng)度能繼續(xù)提高，凍后正常養(yǎng)護(hù)90天的強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度非常接近，抗凍系數(shù)達(dá)0.9以上。地溫不低于-10℃，就可以進(jìn)行水泥土攪拌法的冬季施工。第74頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.2.4設(shè)計(jì)計(jì)算

1.水泥土攪拌樁設(shè)計(jì)前的一般要求

①勘察要求:

確定處理方案前應(yīng)搜集擬處理區(qū)域內(nèi)詳盡的巖土工程資料。尤其是填土層的厚度和組成；軟土層的分布范圍、分層情況；地下水位及pH值；土的含水量、塑性指數(shù)和有機(jī)質(zhì)含量等。

②試驗(yàn)要求:

設(shè)計(jì)前還應(yīng)進(jìn)行擬處理土的室內(nèi)配比試驗(yàn)。對(duì)豎向承載的水泥土強(qiáng)度宜取90d齡期試塊的立方體抗壓強(qiáng)度平均值；對(duì)承受水平荷載水泥土樁強(qiáng)度宜取28d齡期試塊的立方體抗壓強(qiáng)度平均值。第75頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③加固形式選擇:

攪拌樁可布置成柱狀、壁狀和塊狀三種形式。

a.柱狀：每間隔一定距離打設(shè)一根攪拌樁

b.壁狀：相鄰攪拌樁部分重疊搭接成壁狀加固形式。

c.塊狀：縱、橫兩個(gè)相鄰樁搭接而形成的。第76頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

2.柱狀水泥土攪拌樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)計(jì)算

①固化劑:

固化劑宜選用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥。水泥摻量除塊狀加固時(shí)可用被加固濕土質(zhì)量的7％～12％外，其余宜為12％～20％。濕法的水泥漿水灰比可選用0.45～0.55。

②樁長:

水泥土攪拌樁的設(shè)計(jì)，主要是確定攪拌樁的置換率和長度。豎向承載攪拌樁的長度應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)承載力和變形的要求確定，并宜穿透軟弱土層到達(dá)承載力相對(duì)較高的土層。為提高抗滑穩(wěn)定性而設(shè)置的攪拌樁，其樁長應(yīng)超過危險(xiǎn)滑弧以下2m。濕法的加固深度不宜大于20m，干法的加固深度不宜大于15m。第77頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③樁徑：水泥土攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm。

④豎向承載水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值：應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可按下式估算：第78頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑤墊層:

豎向承載攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)置200～300mm厚褥墊層，其材料可選用中砂、粗砂、級(jí)配砂石等，最大粒徑不宜大于20mm。

⑥樁位布置:

豎向承載攪拌樁的平面布置可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及對(duì)地基承載力和變形的要求，采用柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀等加固型式。樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布置，獨(dú)立基礎(chǔ)下的樁數(shù)不宜少于3根。柱狀加固可采用正方形、等邊三角形等布樁型式。第79頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑦沉降計(jì)算:

水泥土攪拌樁復(fù)合地基的變形s包括復(fù)合土層的平均壓縮變形s1與樁端下未加固土層的壓縮變形s2：復(fù)合土層壓縮變形s1可按下式計(jì)算：第80頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三【例7-2】某軟土地基承載力特征值fak=70kPa，采用攪拌樁處理地基，樁徑0.5m，樁長10m，等邊三角形布樁，樁間距1.5m，樁周側(cè)摩阻力特征值qs=15kPa，樁端阻力特征值qp=60kPa，水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu=1.5MPa，試求復(fù)合地基承載力特征值（η=0.3，αp=0.5，β=0.75，λ=0.9）。解：（1）單樁豎向承載力特征值Ra土對(duì)樁支撐力（2）復(fù)合地基承載力特征值fspk第81頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三【例7-3】某獨(dú)立基礎(chǔ)底面尺寸3.5m×3.5m，埋深2.5m，地下水在地面下1.25m，地下水位以上土的重度為18kN/m3，地下水位以下，土體飽和重度為20kN/m3；相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)基礎(chǔ)頂面的豎向力Fk=1225kN；采用攪拌樁加固，樁徑0.5m，樁長8m，水泥土試塊強(qiáng)度fcu=2400kPa，單樁豎向承載力特征值為145kN，樁間土承載力特征值fak=70kPa，試計(jì)算獨(dú)立基礎(chǔ)樁數(shù)（η=0.25，β=0.3，λ=0.9，ηb=0，ηd=1.0）。解：（1）單樁承載力特征值Ra取Ra=117.6kN（2）相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)基底壓力Pk（3）復(fù)合地基承載力特征值fspk第82頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三【例7-3】某獨(dú)立基礎(chǔ)底面尺寸3.5m×3.5m，埋深2.5m，地下水在地面下1.25m，地下水位以上土的重度為18kN/m3，地下水位以下，土體飽和重度為20kN/m3；相應(yīng)于作用的標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)基礎(chǔ)頂面的豎向力Fk=1225kN；采用攪拌樁加固，樁徑0.5m，樁長8m，水泥土試塊強(qiáng)度fcu=2400kPa，單樁豎向承載力特征值為145kN，樁間土承載力特征值fak=70kPa，試計(jì)算獨(dú)立基礎(chǔ)樁數(shù)（η=0.25，β=0.3，λ=0.9，ηb=0，ηd=1.0）。（4）修正后的地基承載力特征值fa（5）面積置換率m（6）所需樁數(shù)n第83頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

(3)壁狀水泥土攪拌樁的設(shè)計(jì)計(jì)算水泥土擋墻計(jì)算主要包括抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗?jié)B驗(yàn)算、抗隆起驗(yàn)算等內(nèi)容。第84頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

①土壓力計(jì)算墻后主動(dòng)土壓力計(jì)算：

墻前被動(dòng)土壓力計(jì)算：

②抗傾覆驗(yàn)算水泥土擋墻抗傾覆穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：

第85頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③抗滑移驗(yàn)算

④整體穩(wěn)定性驗(yàn)算:

水泥土擋墻與地基整體滑動(dòng)時(shí)，一般按通過墻底的圓弧滑動(dòng)面驗(yàn)算。整體穩(wěn)定安全系數(shù)采用總應(yīng)力法計(jì)算：第86頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑤抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算:

當(dāng)?shù)叵滤畯幕滓韵孪蚧觾?nèi)滲流時(shí)，若其水力坡降大于滲流出口處土顆粒的臨界水力坡降，將產(chǎn)生基底滲流失穩(wěn)現(xiàn)象。當(dāng)上部為不透水層，坑底下某深度處有承壓水層（圖7-17）時(shí)，基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性可按下式驗(yàn)算：第87頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑥抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算:

在軟弱的粘土層內(nèi)，由于基坑開挖卸載作用，導(dǎo)致墻后土體及基坑土體向基坑內(nèi)移動(dòng)，促使坑底向上隆起，出現(xiàn)塑性流動(dòng)和涌土現(xiàn)象。因此，應(yīng)驗(yàn)算坑底土抗隆起穩(wěn)定性。（圖7-18）：第88頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.2.5施工方法1.施工機(jī)具:

深層攪拌機(jī)械按固化劑的狀態(tài)不同分為漿液深層攪拌機(jī)和粉體噴射深層攪拌機(jī)，根據(jù)攪拌軸數(shù)分為單軸和多軸深層攪拌機(jī)。

第89頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三2.施工前準(zhǔn)備:①場(chǎng)地準(zhǔn)備水泥土攪拌法施工現(xiàn)場(chǎng)事先”三通一平”。②工藝性試樁水泥土攪拌樁施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝性試樁，數(shù)量不得少于2根。

③設(shè)備檢查調(diào)試

1)漿液深層攪拌施工前應(yīng)確定灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過工藝性成樁試驗(yàn)確定施工工藝。

2)噴粉施工前應(yīng)仔細(xì)檢查攪拌機(jī)械、供粉泵、送氣(粉)管路、接頭和閥門的密封性、可靠性。運(yùn)氣(粉)管路的長度不宜大于60m。第90頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

(3)施工步驟：水泥土攪拌法的施工步驟由于濕法和干法的施工設(shè)備不同而略有差異。其主要步驟應(yīng)為：①攪拌機(jī)械就位、調(diào)平，施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铏C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直度偏差不得超過1％，樁位的偏差不得大于50mm，成樁直徑和樁長不小于設(shè)計(jì)值。②預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度；③邊噴漿(粉)、邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿(灰)面；④重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度；⑤根據(jù)設(shè)計(jì)要求，噴漿(粉)或僅攪拌提升直至預(yù)定的停漿(灰)面；⑥關(guān)閉攪拌機(jī)械。在預(yù)(復(fù))攪下沉?xí)r，也可采用噴漿(粉)的施工工藝，但必須確保全樁長至少再重復(fù)攪拌一次。第91頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三深層攪拌樁施工工藝流程圖6.1深層攪拌樁共70頁第49頁第92頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后,應(yīng)噴漿攪拌30s,在水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?再開始提升攪拌頭預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水,當(dāng)遇到硬土層下沉太慢時(shí),方可適量沖水,但應(yīng)考慮沖水對(duì)樁身強(qiáng)度的影響6.1深層攪拌樁共70頁第50頁第93頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

施工中應(yīng)保持樁機(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，樁身垂直偏差≯1%；樁位偏差≯50mm；成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計(jì)值。6.1深層攪拌樁共70頁第51頁

施工時(shí)如因故停漿，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升。若停機(jī)超過3h，宜先拆卸輸漿管路，并妥加清洗。

壁狀加固時(shí)，相鄰樁的施工時(shí)間間隔不宜超過24h。如間隔時(shí)間太長，與相鄰樁無法搭接時(shí),應(yīng)采取補(bǔ)樁或注漿等補(bǔ)強(qiáng)措施。

第94頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三豎向承載攪拌樁施工時(shí),停漿面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高300～500mm,開挖時(shí)將樁頂施工質(zhì)量較差的樁段鑿除現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水泥攪拌樁樁徑、樁間距6.1深層攪拌樁共70頁第52頁第95頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三SMW工法樁

SMW工法樁是深層攪拌樁的一項(xiàng)新工藝，以多軸型鉆掘攪拌機(jī)鉆掘，在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑與地基土反復(fù)混合攪拌，各施工單元之間采取重疊搭接施工，在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材,形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整、無接縫的地下墻體。6水泥土攪拌法共70頁第53頁第96頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三清除鉆頭上的余泥形成一道地下連續(xù)墻型鋼補(bǔ)強(qiáng)材導(dǎo)溝三軸型鉆掘攪拌機(jī)

水泥漿液鉆桿6.2

SMW工法樁共70頁第54頁第97頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三粉體噴攪法6水泥土攪拌法

簡稱粉噴樁，是一種剛塑性樁，與樁周土層組成復(fù)合地基，樁、土共同作用。樁長不宜＞15m，樁徑≮500mm。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓浚?0%(黃土含水量＜25%)、＞70%或地下水PH值＜4時(shí)不宜采用。

⑴材料：采用強(qiáng)度等級(jí)≮32.5級(jí)礦渣水泥和氧化鈣和氧化鎂含量總和＞85%的生石灰。摻入量由室內(nèi)配方試驗(yàn)確定，宜為加固濕土重的10～15%。共70頁第55頁第98頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三6.3粉體噴攪法

⑵施工步驟：機(jī)械定位→預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)深度→邊噴漿、邊攪拌提升至預(yù)定停漿面→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度→重復(fù)噴漿或攪拌提升至預(yù)定的停漿面→成樁。粉噴樁施工現(xiàn)場(chǎng)共70頁第56頁第99頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三成樁施工順序從四周邊開始向中心進(jìn)行，相鄰兩根樁須跳打當(dāng)攪拌頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁底以上1.5m時(shí)，即開啟噴粉機(jī)提前進(jìn)行噴粉作業(yè)，當(dāng)攪拌頭提升至地面下500mm時(shí)，應(yīng)停止噴粉6.3粉體噴攪法共70頁第57頁第100頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三粉噴樁施工結(jié)束粉噴樁的截樁處理粉噴樁群樁承臺(tái)地面局部隆起

粉體貯罐粉噴樁施工現(xiàn)場(chǎng)送粉管路不宜大于6m

6.3粉體噴攪法成樁中因故停止噴粉,應(yīng)將攪拌頭下沉至?；颐嬉韵?m處,待恢復(fù)噴粉時(shí)再噴粉攪拌提升

共70頁第58頁第101頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三一般的施工工藝流程（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)提升攪拌第102頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三攪拌機(jī)械就位、調(diào)平第103頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三預(yù)攪下沉第104頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)深度第105頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三邊攪拌提升第106頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三復(fù)攪下沉第107頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑴質(zhì)量檢驗(yàn)：成樁7d后，淺部開挖樁頭(深度宜超過停漿面下0.5m)，目測(cè)檢查攪拌的均勻性、量測(cè)成樁直徑，檢查量為總樁數(shù)的5%；成樁后3d內(nèi)，用輕型動(dòng)力觸探(N10)檢查每米樁身的均勻性,檢驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)的1%，且不少于3根。

6.4攪拌樁的質(zhì)量檢驗(yàn)輕型動(dòng)力觸探粉噴樁檢驗(yàn)鉆芯取樣

⑵載荷試驗(yàn)：進(jìn)行復(fù)合地基和單樁載荷試驗(yàn)。載荷試驗(yàn)宜在成樁28d后進(jìn)行，抽檢數(shù)量為總樁數(shù)的l%，且不少于3點(diǎn)。

⑶樁身完整性檢驗(yàn)：對(duì)樁身質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)在成樁28d后，鉆芯取樣作抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且不少于3根。6水泥土攪拌法共70頁第59頁第108頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三本節(jié)結(jié)束第109頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.3高壓噴射注漿法

7.3.1概述

高壓噴射注漿法:是指用高壓水泥漿通過鉆桿由水平方向的噴嘴噴出，形成噴射流，以此切割土體并與土拌和形成水泥土加固體的地基處理方法。第110頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

高壓噴射注漿法所形成的固結(jié)體形狀與噴射流移動(dòng)方向有關(guān)。一般分為:旋轉(zhuǎn)噴射(簡稱旋噴)、定向噴射(簡稱定噴)和擺動(dòng)噴射(簡稱擺噴)三種型式①旋噴法施工時(shí)，噴嘴一邊噴射一邊旋轉(zhuǎn)和提升，固結(jié)體呈圓柱狀。主要用于加固地基，提高地基的抗剪強(qiáng)度，改善地基土的變形性質(zhì)，也可組成閉合的帷幕，用于截阻地下水流和治理流砂。第111頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三②定噴法施工時(shí)，噴嘴一邊噴射一邊提升，噴射的方向固定不變，固結(jié)體形如板狀或壁狀。③擺噴法施工時(shí)，噴嘴一邊噴射一邊提升，噴嘴的方向呈較小的角度來回?cái)[動(dòng)，固結(jié)體形如較厚的墻板狀。定噴和擺噴兩種方法通常用于基坑防滲、改善地基土的水流性質(zhì)及穩(wěn)定邊坡等工程。第112頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

⑴定噴：適用于粒徑≯20mm的松散地層，獲得壁狀加固體。

⑵擺噴：適用于粒徑≯60mm的松散地層，大角度擺噴適用于粒徑≯100mm的松散地層，獲得塊狀加固體。

⑶旋噴：適用于卵礫石地層及基巖殘坡積層,獲得柱狀加固體。

注意！當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí)，以及地下水流速過大和已涌水的工程，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。單管高壓旋噴樁地面加固施工7.1

旋噴工藝選擇共70頁第62頁第113頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

1.高壓噴射注漿法的工藝類型高壓噴射注漿法的基本工藝類型有：單管法、二重管法、三重管法和多重管法等四種方法。

在粘性土層中，單管旋噴樁徑約0.5～0.8m，雙重管旋噴樁徑約0.8～1m，三重管旋噴樁徑可達(dá)1.1～3.0m。為獲得大直徑的旋噴樁，應(yīng)采用二重管旋噴或三重管旋噴。

第114頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

單管旋噴法：

用高壓泥漿泵等裝置，以20MPa左右的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時(shí)借助注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)，使?jié){液與從土體上崩落下來的土攪拌混合，經(jīng)過一定時(shí)間凝固，便在土中形成圓柱狀的固結(jié)體。第115頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

二重管法：

通過在管底部側(cè)面的一個(gè)同軸雙重噴嘴，同時(shí)噴射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。在高壓漿液和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體能量顯著增大，噴嘴一邊噴射一邊旋轉(zhuǎn)和提升，最后在土體中形成直徑明顯增加的柱狀固結(jié)體達(dá)80～150cm。第116頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

三重管法

使用分別輸送水、氣、漿三種介質(zhì)的三重注漿管。在以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生20-30MPa左右的高壓噴射流周圍，環(huán)繞一股0.5-0.7MPa左右的圓筒狀氣流，進(jìn)行水、氣同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再另由泥漿泵注入壓力為2-5MPa的漿液充填，噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)，最會(huì)便在土中凝固為較大的固結(jié)體第117頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三多重管法

這種方法首先需要在地面鉆一個(gè)導(dǎo)孔，然后置入多重管，用逐漸向下運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)超高速壓力水射流（壓力約40MPa），切削破壞四周土體，經(jīng)高壓水沖擊下來的土和石成為泥漿后，立即用真空泵從多重管中抽出。如此反復(fù)地沖和抽，便在地層中形成一個(gè)較大的空間。裝在噴嘴附近的超聲波傳感器及時(shí)測(cè)出空間的直徑和形狀，最后根據(jù)工程要求選用漿液、砂漿、礫石等材料進(jìn)行充填。于是在地層中形成一個(gè)大直徑的柱狀固結(jié)體，在砂性土中最大直徑可達(dá)4m孔口管高壓水泵真空泵泥水箱多重鉆桿超聲波傳感器鉆頭高壓射水噴嘴MASV裝置顯示部分計(jì)測(cè)部分控制部分

SSS-MAN鉆機(jī)第118頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

2.高壓噴射注漿法的主要特征

①適用范圍廣由于固結(jié)體的質(zhì)量明顯提高，它既可用于工程新建之前，又可用于竣工后的托換工程，使已有建筑物在施工時(shí)使用功能正常。

②施工簡便

施工時(shí)只需在土層中鉆一個(gè)孔徑為50mm或300mm的小孔，便可在土中噴射成直徑為0.4-4.0m的固結(jié)體，因而施工時(shí)能貼近已有建筑物，成型靈活。

③可控制固結(jié)體形狀在施工中可調(diào)整旋噴速度和提升速度、增減噴射壓力或更換噴嘴孔徑改變流量，使固結(jié)體形成工程設(shè)計(jì)所需要的形狀。第119頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

④可垂直、傾斜和水平噴射通常是在地面上進(jìn)行垂直噴射注漿，但在隧道、礦山井巷工程、地下鐵道等建設(shè)中，亦可采用傾斜和水平噴射注漿。

⑤耐久性較好可用于永久性工程。

⑥料源廣闊漿液以水泥為主體。在地下水流速快或含有腐蝕性元素、土的含水量大或固結(jié)體強(qiáng)度要求高的情況下，則可在水泥中摻入適量的外加劑，以達(dá)到速凝、高強(qiáng)、抗凍、耐蝕和漿液不沉淀等效果。⑦設(shè)備簡單高壓噴射注漿全套設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，占地少，能在狹窄和低矮的空間施工。第120頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

3.高壓噴射注漿法的適用范圍

①土質(zhì)條件適用范圍適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。

②工程使用范圍

1)提高地基強(qiáng)度;2)擋土圍堰及地下工程建設(shè)

3)增大土的摩擦力和粘聚力;4)減少振動(dòng)，防液化

5)降低土的含水量;6)防滲帷幕

7)防止洪水沖刷第121頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三2)擋土圍堰及地下工程建設(shè)第122頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三3).增大土的摩擦力和粘聚力第123頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三6)防滲帷幕第124頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三6)防滲帷幕第125頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.3.2加固機(jī)理

1.高壓水噴射流的性質(zhì)高壓水噴射流是通過高壓發(fā)生設(shè)備，使它獲得巨大能量后，從一定形狀的噴嘴，能量高度集中的一股液流。

2.高壓噴射流的種類和構(gòu)造①高壓噴射流的種類

a.單管噴射流為單一高壓水泥漿噴射流；

b.二重管噴射流為高壓漿液噴射流與其外部環(huán)繞的壓縮空氣噴射流組成，

c.三重管噴射流為高壓水噴射流與其外部環(huán)繞的壓縮空氣噴射流組成，

d.多重管噴射流為高壓水噴射流。第126頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②高壓噴射流的構(gòu)造

1）單液高壓噴射流的構(gòu)造

在空氣中噴射，初期區(qū)域?yàn)?/p>

在水中噴射,初期區(qū)域?yàn)?/p>

在空氣中射流的初期區(qū)域的長度比在水中約大10倍。初期區(qū)域

第127頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三主要區(qū)域

軸向動(dòng)壓陡然減弱，噴射流速度進(jìn)一步降低，它的擴(kuò)散率為常數(shù)，擴(kuò)散寬度和距離的平方根呈正比。在土中噴射時(shí)，噴射流與土在本區(qū)域內(nèi)攪拌混合。第128頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

噴射流處于能量衰竭狀態(tài)，噴射流寬度很大，霧化度高，水滴成霧化狀，與空氣混合在一起，最后消散在大氣中。終期區(qū)域

有效噴射長度為初期區(qū)域和主要區(qū)域長度之和。有效噴射長度愈長，則劈裂土的距離越大，噴射加固體的直徑也愈大。第129頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

2)水（漿）、氣同軸噴射的構(gòu)造在初期區(qū)域，由于水噴射流與空氣流相沖撞及噴嘴內(nèi)部表面不夠光滑，致使從噴嘴射出的水流較紊亂，再加以空氣和水流的相互作用，在高壓噴射水流中形成氣泡，噴射流受到干擾，在初期區(qū)域的末端，氣泡與水噴射流的寬度一樣。在遷移區(qū)域，高壓水噴射流與空氣開始混合，出現(xiàn)較多的氣泡。

主要區(qū)域內(nèi)，高壓水噴射流衰減，內(nèi)部的大量氣泡逐漸分裂為不連續(xù)的細(xì)水滴狀，同軸噴射流的寬度迅速擴(kuò)大。水（漿）、氣同軸噴射流初期區(qū)域長度可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示：第130頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

3.加固地基的機(jī)理

①高壓噴射流對(duì)土體的破壞作用破壞土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的最主要因素是噴射動(dòng)壓，根據(jù)動(dòng)量定律，在空氣中噴射時(shí)的破壞力為：

在噴嘴斷面積A一定的條件下，如果要獲得大的破壞力，則需要通過高壓產(chǎn)生大的流速

第131頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

②水（漿）、氣同軸噴射流對(duì)土體的破壞作用

單液噴射流雖具有巨大的能量，但由于壓力在土中急劇衰減，因此破壞土的有效射程短，致使旋噴固結(jié)體的直徑較小。

水（漿）、氣同軸噴射時(shí)，空氣流使水或漿的高壓噴射流從破壞土體上將土粒迅速吹散，使高壓噴射流的噴射破壞條件得到改善，阻力大大減少，能量消耗降低，因而增大了高壓噴射流的破壞能力，形成的旋噴固結(jié)體直徑較大。第132頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三旋噴時(shí)，高壓噴射流在地基中，把土體切削破壞，其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分或壓縮部分的長度為半徑的圓柱體。圖7-36旋噴固結(jié)體橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖1——漿液主體部分；2——攪拌混合部分；3——壓縮部分；3——滲透部分。2134砂性土粘性土第133頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三定噴時(shí)，高壓噴射注漿的噴嘴不旋轉(zhuǎn)，只作水平的固定方向噴射，并逐漸向上提升，便在土中沖成一條溝槽，并把漿液灌進(jìn)槽中，最后形成一個(gè)板狀固結(jié)體。固結(jié)體在砂性土中有部分滲透層，而在粘性土中無這一部分滲透層。漿液主體部分?jǐn)嚢杌旌喜糠钟矚{液滲透部分砂性土粘性土圖7-37定噴固結(jié)體橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖第134頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③水泥與土的固結(jié)機(jī)理水泥各成分在不缺水、不干涸的情況下，繼續(xù)不斷地按水化程序發(fā)展、增強(qiáng)和擴(kuò)大，從而產(chǎn)生下列現(xiàn)象：

1)膠凝體增大并吸收水分，使凝固加速，結(jié)合更密；

2)由于微晶（結(jié)晶核）的產(chǎn)生進(jìn)而產(chǎn)生出結(jié)晶體，結(jié)晶體與膠凝體相互包圍滲透并達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài)，這就是硬化的開始；

3)水化作用繼續(xù)深入到水泥微粒內(nèi)部，使未水化部分再參加以上的化學(xué)反應(yīng)，直到完全沒有水分以及膠質(zhì)凝固和結(jié)晶充盈為止。但無論水化時(shí)間持續(xù)多久，很難將水泥微粒內(nèi)核全部水化完畢，所以水化過程是一個(gè)長久的過程。第135頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

4.加固土的基本性狀①直徑較大對(duì)粘性土地基加固，單管旋噴注漿加固體直徑一般為0.3-0.8m；三重管旋噴注漿加固體直徑可達(dá)0.7-1.8m；二重管旋噴注漿加固體直徑介于以上兩者之間。多重管旋噴注漿加固體直徑為2.0-4.0m。②固結(jié)體形狀可不同在勻質(zhì)土中，旋噴的圓柱體比較勻稱；而在非勻質(zhì)土中或有裂隙土中，旋噴的圓柱體不勻稱，甚至在圓柱體旁長出翼片。第136頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

③重量輕:

固結(jié)體內(nèi)部土粒少并含有一定數(shù)量的氣泡。因此，固結(jié)體的重量較輕，輕于或接近原狀土的密度。

④滲透系數(shù)小:

固結(jié)體雖有一定的孔隙，但這些孔隙并不貫通，而且固結(jié)體有一層較致密的硬殼，其滲透系數(shù)達(dá)10-6cm/s或更小，故具有一定的防滲性能。

⑤固結(jié)強(qiáng)度高:

土體經(jīng)過噴射后，土粒重新排列，水泥等漿液含量大。由于一般外側(cè)土顆粒直徑大，數(shù)量多，漿液成分也多，因此在橫斷面上中心強(qiáng)度低，外側(cè)強(qiáng)度高，與土交換的邊緣有處有一圈堅(jiān)硬的外殼。

⑥單樁承載力高:

旋噴柱狀固結(jié)體有較高的強(qiáng)度，外形凹凸不平，因此有較大的承載力，固結(jié)體直徑愈大，承載力愈高。第137頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算

1.室內(nèi)配方與現(xiàn)場(chǎng)噴射試驗(yàn)為了解噴射注漿固結(jié)體的性質(zhì)和漿液的合理配方，必須取現(xiàn)場(chǎng)各層土樣，在室內(nèi)按不同的含水量和配合比進(jìn)行試驗(yàn)，優(yōu)選出最合理的漿液配方。

2.固結(jié)體尺寸

a.固結(jié)體尺寸主要取決于下列因素：

1)土的類別及其密實(shí)程度；

2)高壓噴射注漿方法（注漿管的類型）；

3)噴射技術(shù)參數(shù)(包括噴射壓力與流量，噴嘴直徑與個(gè)數(shù)，壓縮空氣的壓力、流量與噴嘴間隙，注漿管的提升速度與旋轉(zhuǎn)速度)。第138頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三b.在無試驗(yàn)資料的情況下，對(duì)小型的或不太重要的工程，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用表7-9所列數(shù)值。

c.對(duì)于大型的或重要的工程，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)噴射試驗(yàn)后開挖或鉆孔采樣確定。第139頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

3.固結(jié)體強(qiáng)度①固結(jié)體強(qiáng)度主要取決于下列因素：

a.土質(zhì)；b.噴射材料及水灰比；

c.注漿管類型和提升速度；d.單位時(shí)間的注漿量。②固結(jié)體強(qiáng)度設(shè)計(jì)規(guī)定按28d強(qiáng)度計(jì)算。28d后的強(qiáng)度將會(huì)繼續(xù)增長，這種強(qiáng)度的增長作為安全儲(chǔ)備。③注漿材料為水泥時(shí)，固結(jié)體抗壓強(qiáng)度

④對(duì)于大型的或重要的工程，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)噴射試驗(yàn)后采樣測(cè)試來確定固結(jié)體的強(qiáng)度和滲透性等性質(zhì)。第140頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

4.豎向承載旋噴樁復(fù)合地基承載力特征值用旋噴樁處理的地基，應(yīng)按復(fù)合地基設(shè)計(jì)。豎向承載旋噴樁復(fù)臺(tái)地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可按下式計(jì)算：5.沉降計(jì)算:

樁長范圍內(nèi)復(fù)合土層以及下臥層地基變形應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2012）的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。

6.墊層:

褥墊層厚度可取200-300mm，其材料可選用中砂、粗砂、級(jí)配砂石等，最大粒徑不宜大于30mm.第141頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三7.布孔形式和孔距

①加固地基豎向承載豎向承載旋噴樁的平面布置可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)特點(diǎn)確定。獨(dú)立基礎(chǔ)下的樁數(shù)一般不應(yīng)少于4根。

②堵水防滲最好按雙排或三排布孔形成帷幕。孔距L=1.73R0，排距為l.5R0第142頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三定噴防滲帷幕擺噴防滲帷幕第143頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三

8.漿量計(jì)算

漿量計(jì)算有兩種方法，即體積法和噴量法，取其大者作為設(shè)計(jì)噴射漿量。①體積法②噴量法

Q——需要用的漿量(m3)；De——旋噴體直徑(m)；D0——注漿管直徑(m)；K1——填充率，0.75~0.9；h1——旋噴長度(m)；K2——未旋噴范圍土的填充率，0.5~0.75；β——損失系數(shù)，0.1~0.2；H——噴射長度(m)；q——單位時(shí)間噴漿量(m3/min)；v——提升速度(m/min)

第144頁，講稿共158頁，2023年5月2日，星期三a.有良好的可噴性

水泥漿為主劑，摻入少量外加劑，水灰比一般采用1:1-1.5:1。漿液的可噴性用流動(dòng)度和