地基處理化學加固法_第1頁
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地基處理化學加固法第1頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月包括一、水泥土攪拌法二、高壓噴射注漿法三、灌漿法第2頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、水泥土攪拌法水泥土攪拌法是利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑,通過特制的攪拌機械,在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌,由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥加固土,從而提高地基土強度和增大變形模量的地基處理方法。第3頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第4頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥土攪拌法分為水泥漿攪拌粉體噴射攪拌前者是用水泥漿和地基土攪拌,后者是用水泥粉或石灰粉和地基土攪拌。第5頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥土攪拌法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、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當?shù)鼗恋奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用干法。冬季施工時,應(yīng)注意負溫對處理效果的影響。第6頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第7頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥漿攪拌法是美國在第二次世界大戰(zhàn)后研制成功的,稱之為就地攪拌法(Mixed-in-PlacePile)。這種方法是從不斷回旋的中空軸端部向周圍已被攪松的土中噴出水泥漿,經(jīng)葉片攪拌而形成水泥土樁,樁徑0.3~0.4m,長度10~12m。第8頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月樁徑0.3~0.4m,長度10~12m。第9頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月粉體噴射攪拌法粉體噴射攪拌法(DryJetMixingMethod)由瑞典人KjeldPaus于1967年提出設(shè)想,該設(shè)想為使用石灰攪拌樁加固15m深度范圍內(nèi)軟土地基。并于1971年現(xiàn)場制成第一根用生石灰和軟土攪拌制成的樁。第10頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月適用性由于粉體噴射攪拌法采用粉體作為固化劑,不再向地基注入附加水分,反而能充分吸收周圍軟土中的水分,因此加固后地基的初期強度高,對含水量高的軟土加固效果尤為顯著。當水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機質(zhì)土、塑性指數(shù)大于25的粘土或地下水具有腐蝕性時以及無工程經(jīng)驗的地區(qū),必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。第11頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月上海大學土木工程系地基處理研究所第12頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(1)水泥土攪拌法由于將固化劑和原地基軟土就地攪拌混合,因而最大限度地利用了原土;(2)攪拌時無振動、無噪音和無污染,可在市區(qū)內(nèi)和密集建筑群中進行施工;(3)攪拌時不會使地基側(cè)向擠出,所以對周圍原有建筑物及地下溝管影響很?。?4)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;基坑工程圍護擋墻、被動區(qū)加固、防滲帷幕;大體積水泥穩(wěn)定土等。(5)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;第13頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月基坑工程圍護擋墻第14頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥加固土的室內(nèi)試驗表明有些軟土的加固效果較好,而有的不夠理想。一般認為含有高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好而含有伊利石、氯化物和水鋁英石等礦物的粘性土以及有機質(zhì)含量高、酸堿度(pH值)較低的粘性土加固效果較差。第15頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥土的固化原理一、水泥的水解和水化反應(yīng)二、離子交換和團?;饔萌?、水泥的凝結(jié)與硬化四、碳酸化作用第16頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月一、水泥的水解和水化反應(yīng)當用于處理軟土時,由不同的氧化物分別形成了不同的水泥礦物:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等。用水泥加固軟土時,水泥顆粒表面礦物很快與土中的水發(fā)生水解和水化作用。第17頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、離子交換和團?;饔密浾惩林辛叫∮?.005mm的顆粒較多,它是一種多相散布體,當它和水結(jié)合時,組成膠體分散系,表現(xiàn)出一種膠體特征。如粘土中含量最多的二氧化硅(SiO2)遇水后,形成硅酸膠體微粒,其表面帶有鈉離子(Na+)或鉀離子(K+),它們形成的擴散層較厚,土顆粒距離也較大。它們能和水泥水化生成的氫氧化鈣[Ca(OH)2]中的鈣離子(Ca2+)進行當量吸附交換,這種離子當量交換,使土顆粒表面吸附的鈣離子所形成的擴散層減薄,大量較小的土顆粒形成較大的土團粒,從而使土體強度提高。水泥水化后生成的凝膠離子的比表面積約比原水泥顆粒大1000倍,因而產(chǎn)生很大的表面能,有強烈的吸附活性,能使較大的土團顆粒進一步結(jié)合起來,形成水泥土的團粒結(jié)構(gòu),并封閉各土團之間的空隙,形成堅固的聯(lián)結(jié)。第18頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月三、水泥的凝結(jié)與硬化水泥的凝結(jié)與硬化是同一個過程的不同階段。凝結(jié)標志著水泥漿失去流動性而具有一定的塑性強度;硬化則表示水泥漿固化所建立的結(jié)果具有一定的機械強度的過程。第19頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥的水化反應(yīng)開始處在堿性的氫氧化鈣、硫酸鈣的飽和溶液環(huán)境中,隨著水泥水化反應(yīng)的深入,溶液中析出大量的鈣離子,當其數(shù)量超過離子交換的需要量時,在堿性環(huán)境中,鈣離子能使粘土礦物中的二氧化硅及三氧化二鋁的一部分或大部分參與化學反應(yīng),并逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物。這些化合物在水中和空氣中逐漸硬化,增大了水泥土的強度。而且由于其結(jié)構(gòu)比較致密,水分不易侵入,從而使水泥土具有足夠的水穩(wěn)定性。第20頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月四、碳酸化作用第21頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥系固化劑的固化原理以上為普通硅酸鹽水泥的固化原理。如果使用水泥系固化材料,則因為水泥系固化材料中除水泥外尚加入了火山灰材料或無機化合物,其固化原理除了水泥的固化外,火山灰摻料(粉煤灰,高爐水淬爐渣等)及無機化合物(硫酸鈣等)通過火山灰反應(yīng)可以生成各種水化物,如硫酸鋁酸鈣、鈣礬石、碳酸鋁酸鈣等。這些水化物有助于水泥土的強度增長。第22頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月從水泥加固土的機理分析可見對軟土地基深層攪拌加固技術(shù)來說,由于機械的切削攪拌作用,實際上不可避免地會留下一些未被粉碎的大小土團。因此在水泥土中不可避免地會產(chǎn)生強度較大的和水穩(wěn)定性較好的水泥石區(qū)和強度較低的土塊區(qū)。因此可以得出定性的結(jié)論:水泥和土之間的強制攪拌越充分,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)強度的離散性越小,其宏觀的總體強度也越高。第23頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥粉體噴射深層攪拌加固機理用水泥粉體作固化劑加固基本相同,只是用水泥粉體作固化劑水化反應(yīng)放熱直接在地基土中,使水分蒸發(fā)和吸收水分的能力提高。第24頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月室內(nèi)外試驗軟土地基深層攪拌加固法是基于水泥對軟土的作用,而目前這項技術(shù)的發(fā)展僅經(jīng)過二十余年,無論從加固機理到設(shè)計計算方法或者施工工藝均有不完善的地方,有些還處于半理論半經(jīng)驗的狀態(tài),因此應(yīng)該特別重視水泥土的室內(nèi)外試驗。第25頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月水泥土的室內(nèi)配合比試驗1.試驗?zāi)康倪M行水泥土的室內(nèi)配比試驗是為了達到以下目的:

1)了解用水泥加固每一個工程中不同成因軟土的可能性;

2)了解加固各種軟土最合適的水泥品種;

3)了解加固某種軟土所用水泥的摻入量、水灰比和最佳的外摻劑;

4)了解水泥土強度增長的規(guī)律,求得齡期與強度的關(guān)系。通過這些試驗可為深層攪拌法的設(shè)計計算和施工工藝提供可靠的參數(shù)。第26頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月2.試驗設(shè)備目前水泥土的室內(nèi)物理力學性質(zhì)試驗尚未形成統(tǒng)一的操作規(guī)程,基本上都是利用現(xiàn)有的土工試驗儀器及砂漿混凝土試驗儀器,按照土工或砂漿混凝土的試驗規(guī)程進行試驗。第27頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月3.土樣制備制備水泥土的土樣一般分為兩種1)風干土樣:將現(xiàn)場挖掘的原狀軟土經(jīng)過風干、碾碎、過篩而制成;2)原狀土樣:將現(xiàn)場挖掘的天然軟土立即封裝在雙層厚塑料袋內(nèi),基本保持天然含水量。第28頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月4.固化劑制備水泥土的水泥可用不同品種(普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥及其他特別水泥)、各種標號的水泥、水泥摻入比可根據(jù)要求選用7%~20%等。水泥摻入比αw是指水泥重量與被加固的軟土重量之比,即第29頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月5.外摻劑為改善水泥土的性能和提高其強度,可選用木質(zhì)素磺酸鈣、天然石膏、三乙醇胺等外摻劑。結(jié)合工業(yè)廢料處理,還可摻入不同比例的粉煤灰。第30頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月6.試件的制作和養(yǎng)護試模內(nèi)裝入一半試料,放在振動臺上振動一分鐘。再裝入其余的試料后振動一分鐘。最后將試件表面刮平,蓋上塑料布防止蒸發(fā)過快。試件成型后,根據(jù)水泥土強度決定拆模時間,一般為1~2天。拆模后的試件放入標準養(yǎng)護室進行養(yǎng)護,達到規(guī)定齡期即可進行各種試驗。第31頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、試驗結(jié)果1.水泥土的物理性質(zhì)1)重度:由于拌入軟土中的水泥漿的容重與軟土的容重相近,所以水泥土的容重與天然軟土的容重相近。因此加固部分對下部未加固部分不致產(chǎn)生過大的附加荷重。2)比重:由于水泥的比重(3.1)比一般軟土的比重(2.65~2.75)大,故水泥土的比重也比天然土稍大。當水泥摻入比為15%~20%時,水泥土的比重比軟土約增加4%。第32頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月2.水泥土的力學性質(zhì)1)無側(cè)限抗壓強度及其影響因素水泥土的無側(cè)限抗壓強度一般為300~4000kPa,即比天然軟土大幾十倍至數(shù)百倍。其變形特征隨強度不同而介于脆性體與彈塑性體之間。第33頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第34頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月影響水泥土抗壓強度的因素有①水泥摻入比wa>5%②齡期對強度的影響水泥土強度隨著齡期的增長而增大,一般在齡期超過28天后仍有明顯增加(圖)。當齡期超過三個月后,水泥土的強度增長才減緩。因此選用三個月齡期強度作為水泥土的標準強度較為適宜。第35頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月③水泥土的強度隨水泥標號提高而增加,水泥標號提高100號,水泥土的強度約增大20%~30%。④土樣含水量對強度的影響水泥土的無側(cè)限抗壓強度隨著土樣含水量的降低而增大,當含水量從157%降低為47%時,強度則從260kPa增加到2320kPa。⑤土樣中有機質(zhì)含量對強度的影響第36頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第37頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月⑥外摻劑對強度的影響不同的外摻劑對水泥土強度有著不同的影響,例如木質(zhì)素磺酸鈣對水泥土強度增長影響不大,主要起減水作用。⑦粉煤灰對強度的影響摻加粉煤灰的水泥土,其強度一般都比不摻粉煤灰的有所增長,如圖。不同水泥摻入比的水泥土,當摻入與水泥等量的粉煤灰后,強度均比不摻粉煤灰的提高10%。第38頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第39頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月2.水泥土的力學性質(zhì)2)抗拉強度3)抗剪強度4)變形模量5)壓縮系數(shù)和壓縮模量第40頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月深層攪拌樁的現(xiàn)場載荷試驗一、試驗?zāi)康?/p>

1.根據(jù)水泥土室內(nèi)配合比試驗求得的最佳配方,進行現(xiàn)場成樁工藝試驗;

2.在相同的水泥摻入比條件下,推求室內(nèi)試塊與現(xiàn)場樁身強度的關(guān)系;

3.比較不同樁長與不同樁身強度的單樁承載力;

4.確定樁土共同作用的復(fù)合地基承載力。第41頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、試驗方法1.在樁身不同部位切取試件,運回實驗室內(nèi)分割成與室內(nèi)試塊同樣尺寸的現(xiàn)場試件,在相同齡期時比較室內(nèi)外試塊強度之間的關(guān)系。2.單樁與復(fù)合地基的承載力試驗,一般可采用荷重平臺和千斤頂分級加載,用百分表測量樁身沉降量。3.為了解復(fù)合地基的反力分布、樁土應(yīng)力分擔比,可在荷載板下不同部位埋設(shè)土壓力盒。第42頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月三、試驗結(jié)果1.可選用二次噴漿攪拌的成樁工藝,使水泥漿同軟土能均勻地拌合,并可保證到達最佳的水泥摻入比。2.由攪拌樁和軟土所組成的復(fù)合地基的承載力是由樁與樁間土共同承擔的,當樁長為10m,加固置換率為36%的攪拌樁地基容許承載力可達150kPa,比天然軟土地基的容許承載力提高1~1.5倍。第43頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計計算確定處理方案前應(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)和有機質(zhì)含量等。設(shè)計前還應(yīng)進行擬處理土的室內(nèi)配比試驗。為設(shè)計提供各種齡期、各種配比的強度參數(shù)。對豎向承載的水泥土樁強度宜取90d齡期試塊的立方體抗壓強度平均值;對承受水平荷載的水泥土樁強度宜取28d齡期試塊的立方體抗壓強度平均值。第44頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(1)固化劑宜選用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。水泥摻量除塊狀加固時可用被加固濕土質(zhì)量的7%~12%外,其余宜為12%~20%。(2)樁長濕法的加固深度不宜大于20m,干法的加固深度不宜大于15m。(3)樁徑水泥土攪拌樁常用樁徑為500mm。第45頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(4)承載力湖北省地方標準《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》DB42/242-2003中規(guī)定,水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值不宜大于180kPa,樁徑500mm的水泥土攪拌樁單樁承載力特征值不大于120kN。

(5)墊層

(6)布樁(7)沉降計算第46頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月施工確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點均能經(jīng)過20次以上的攪拌。豎向承載攪拌樁施工時,停漿(灰)面應(yīng)高于樁頂設(shè)計標高300~500mm。在開挖基坑時,應(yīng)漿攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。

(1)攪拌機械就位、調(diào)平;

(2)預(yù)攪下沉至設(shè)計加固深度;

(3)邊噴漿(粉)、邊攪拌提升直至;

(4)重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計加固深度;

(5)噴漿(粉)或僅攪拌提升直至預(yù)定面;

(6)關(guān)閉攪拌機械。分為濕法和干法第47頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)量檢驗施工質(zhì)量檢驗1樁位。2樁頂、樁底高程3樁身垂直度4樁身水泥摻量5水泥標號6攪拌頭上提噴漿(或噴粉)的速度7外摻劑的選用8漿液水灰比9水泥漿液攪拌均勻性10噴粉攪拌的均勻性11成樁后3d內(nèi),可用輕型動力觸探檢查樁身的均勻性12成樁7d后,采用淺部開挖樁頭,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑。第48頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月工程實例一、工程概況廣州市某糧食倉庫長30m,寬16m,單層承重墻結(jié)構(gòu),拱形屋面。條形基礎(chǔ)寬度1.5m,埋深0.9m。設(shè)計要求基礎(chǔ)下地基承載力達到100kPa,而地坪下的地基承載力要求達到40kPa。擬建場地表層為1.5m厚的雜填土,其下即為厚度30m、含水量高達70%、地基承載力僅30kPa、壓縮模量為1.45MPa的淤泥層。地基土不能滿足上部結(jié)構(gòu)的要求,需經(jīng)人工加固。經(jīng)多種地基加固方案的比較,根據(jù)現(xiàn)場的施工條件,決定采用噴粉攪拌法加固淤泥土層。第49頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場施工機械條件和土質(zhì)條件,軟土地基的加固深度選定為9m。所以計算樁長為:L=9.0-0.9=8.1m噴粉攪拌樁機的鉆頭直徑選用500mm地坪處理要求較低,按1.5m×2.0m間距布樁,面積置換率為0.07。F=52kPa>40kPa,已滿足地坪設(shè)計要求。第50頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月三、施工情況噴粉攪拌樁的施工采用GPP-5型粉體攪拌機械。條形基礎(chǔ)部分的處理固化劑采用32.5號普通硅酸鹽水泥,摻入比18%,即每延米噴水泥粉60kg。地坪處理部分采用石灰粉體攪拌法,摻入比15%,即每延米噴入石灰粉50kg。施工鉆進根據(jù)不同土質(zhì)采用不同的轉(zhuǎn)速,對上部雜填土的鉆進速度為0.45m/min;而對淤泥層為1.47m/min。鉆進中最大風壓0.2MPa,最大風量100m3/h。本工程共施工水泥粉攪拌樁137根,計1233延米;施工石灰粉攪拌樁163根,計1232延米。工期半個月。工程費用10萬元。第51頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月四、加固效果檢驗為了對粉體攪拌法處理深厚層淤泥的效果進行檢驗,在施工完畢后進行了樁頭開挖檢查,進行了現(xiàn)場單樁及復(fù)合地基荷載試驗、樁體標準貫入試驗以及樁間土取樣試驗。樁頭開挖共30余根,樁體成形完整,樁身堅硬,強度超過設(shè)計要求,樁間土質(zhì)也得到了明顯的改善。單樁載荷試驗采用500φmm的壓板置于樁頂;單樁復(fù)合地基采用1.05m×1.05m方形壓板,板下鋪設(shè)2cm的砂墊層,樁位于壓板正中央。第52頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第53頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月二、高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法(JetGrouting)是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。我國簡稱為高噴法或旋噴法。第54頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月XP-20系列低架旋噴鉆機是江蘇省無錫探礦機械總廠根據(jù)市場需要開發(fā)的適合高壓旋噴和錨固工程施工工藝的兩用鉆機。它廣泛運用于鐵路、公路、建筑、水利、電力等行業(yè),主要用于對地基的加固、防滲堵水、對已有承載樁進行維護等用途

第55頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月XP-30系列高架旋噴鉆機是江蘇省無錫探礦機械總廠根據(jù)市場需要開發(fā)的適合高壓旋噴和錨固工程施工工藝的兩用鉆機。

鉆機主要用途:

1、可以適合定噴、擺噴、旋噴等施工工藝;單重、雙重、三重旋噴等各種施工要求。

2、可用于各類軟地基加固、高層建筑地下室的防滲處理、大江大河堤壩的整治、鐵路公路橋墩的加固等。第56頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月穿黃工程II-B標北岸豎井高壓旋噴土體加固第57頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第58頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第59頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第60頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第61頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月

20世紀60年代末期,中西涉博士提出一種全新的施工法——高壓噴射注漿法。1972年鐵道部科學研究院率先開發(fā)高壓噴射注漿法。1975年,我國冶金、水電、煤炭、建工等部門和部分高等院校,也相繼進行了試驗和施工。至今,高壓噴射注漿法已成功應(yīng)用于已有建筑和新建工程的地基處理、深基坑地下工程的支擋和護底、構(gòu)造地下防水帷幕防止砂土液化、增大土的摩擦力和粘聚力以及防止基礎(chǔ)沖刷等方面。第62頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月高壓噴射注漿法就是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層預(yù)定深度后,以20~40MPa壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來,形成噴射流沖擊破壞土層。一部分細顆粒隨漿液或水冒出地面,其余土粒在射流的沖擊力、離心力和重力等的作用下,與漿液攪拌混合。漿液凝固后,便在土層中形成一個固結(jié)體。第63頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月分類高壓噴射注漿法所形成的固結(jié)體的形態(tài)與高壓噴射流的作用方向、移動軌跡和持續(xù)噴射時間有密切關(guān)系。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(旋噴)、定向噴射(定噴)和擺動噴射(擺噴)三種。第64頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月高壓噴射注漿法的工藝類型第65頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第66頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月高壓噴射注漿法的特征(1)適用范圍廣(2)施工簡便(3)可控制固結(jié)體形狀(4)可垂直、傾斜和水平噴射(5)耐久性較好(6)料源廣闊(7)設(shè)備簡單第67頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月高壓噴射注漿法的適用范圍(1)土質(zhì)條件適用范圍主要適用于處理淤泥、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。對土中含有較多的大粒徑塊石、植物根莖或過多的有機質(zhì)時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定其適用范圍,對地下水流速度大、漿液無法凝固、永久凍土及對水泥有嚴重腐蝕性的地基不宜采用。第68頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月第69頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月加固地基的機理(1)高壓噴射流對土體的破壞作用(2)水(漿)、氣同軸噴射流對土的破壞作用(3)水泥與土的固結(jié)機理第70頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月加固土的基本性狀(1)直徑或長度旋噴固結(jié)體的直徑大小與土的種類和密實程度有較密切的關(guān)系。對粘性土地基加固,單管旋噴注漿加固體直徑一般為0.3~0.8m;三管旋噴注漿加固體直徑可達0.7~1.8m;雙管旋噴注漿加固體直徑介于以上兩者之間。多重管旋噴直徑為2.0~4.0m。定噴和擺噴的有效長度約為旋噴樁直徑的1.0~1.5倍。第71頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)固結(jié)體形狀按噴嘴的運動規(guī)律不同而形成均勻圓柱狀、非均勻圓柱狀、圓盤狀、板墻狀、扇形壁狀等,同時因土質(zhì)和工藝不同而有所差異。(3)重量固結(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,輕于或接近于原狀土的密度。第72頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(4)滲透系數(shù)固結(jié)體內(nèi)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10-6cm/s或更小,故具有一定的防滲性能。(5)強度土體經(jīng)過噴射后,土粒重新排列,水泥含量大。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度低,外側(cè)強度高,與土交接的邊緣處有一圈堅硬的外殼。第73頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月(6)耐久性固結(jié)體的化學穩(wěn)定性較好,有較強的抗凍和抗干濕循環(huán)作用的能力。(7)單樁承載力旋噴柱狀固結(jié)體有較高的強度,外形凸凹不平,有較大的承載力,固結(jié)體直徑越大,承載力越高。第74頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計計算第75頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計計算一、室內(nèi)配方與現(xiàn)場噴射試驗二、設(shè)計程序三、固結(jié)體尺寸四、固結(jié)體強度五、承載力計算六、地基變形計算七、防滲堵水設(shè)計八、漿量計算九、漿液材料與配方第76頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月施工一、施工程序(1)鉆機就位(2)鉆孔(3)插管(4)噴射作業(yè)(5)沖洗(6)移動機具第77頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)量檢驗1檢驗內(nèi)容包括:①固結(jié)體的整體性和均勻性;②固結(jié)體的有效直徑;③固結(jié)體的垂直度;④固結(jié)體的強度特性(包括樁的軸向壓力、水平力、抗酸堿性、抗凍性和抗?jié)B性等);⑤固結(jié)體的溶蝕和耐久性能。第78頁,課件共86頁,創(chuàng)作于2023年2月檢驗過程(1)開挖檢驗待漿液凝固具有一定強度后,即可開挖檢查固結(jié)體垂直度和固結(jié)形狀。(

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