1、化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法10 10 水泥土搅拌法水泥土搅拌法一、一、 概述概述二、加固原理二、加固原理三、三、 设计过程与设计计算设计过程与设计计算四、施工工艺四、施工工艺五、效果检验五、效果检验主要内容化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 水泥土搅拌法是利用水泥水泥土搅拌法是利用水泥( (或石灰）等材料作为或石灰）等材料作为固化固化剂剂，通过特制的，通过特制的搅拌机械搅拌机械，在地基深处就地将软土和固，在地基深处就地将软土和固化剂化剂( (浆液或粉体）浆液或粉体）强制搅拌强制搅拌，由固化剂和软土间所产，由固化剂和软土间所产生的一系列生的一系列物理物理- -化学反应化学反应
2、，使软土硬结成具有整体性、，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水稳定性和一定强度的水泥加固土水泥加固土，从而提高地基强度，从而提高地基强度和增大变形模量。和增大变形模量。 深层搅拌法深层搅拌法加固软粘土地基加固软粘土地基一、一、 概述概述1.1.定义定义化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为 ：l水泥浆搅拌法（简称水泥浆搅拌法（简称MIPMIP法，国内俗称深层搅拌法，法，国内俗称深层搅拌法，简称湿法简称湿法)
3、 ) 用浆液和地基土搅拌用浆液和地基土搅拌l粉体喷射搅拌粉体喷射搅拌( (简称简称DJMDJM，简称干法，简称干法) ) 用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌深层搅拌法深层搅拌法加固软粘土地基加固软粘土地基2.2.分类分类化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法l 适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。土等地基。 l最适宜于加固各种成因的饱和软粘土。最适宜于加固各种成因的饱和软粘土。l加固深度加固深度 通常超过通常超
4、过5m,5m,湿法的加固深度不宜大于湿法的加固深度不宜大于20m20m；干法不；干法不宜大于宜大于15m15m。最大的加固深度可达。最大的加固深度可达60m60m。l水泥土搅拌桩的桩径不应小于水泥土搅拌桩的桩径不应小于500mm500mm。3 3、适用范围、适用范围化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 水泥土搅拌法水形成的水泥土加固体，可以水泥土搅拌法水形成的水泥土加固体，可以有以下作用：有以下作用：l竖向承载的复合地基竖向承载的复合地基l基坑工程围护挡墙基坑工程围护挡墙l基坑工程被动区加固基坑工程被动区加固l基坑工程防渗帷幕基坑工程防渗帷幕l大体积水泥稳定土大体积水泥稳定土 4 4、工程
5、应用、工程应用化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法l竖向承载的复合地基竖向承载的复合地基复合地基工程应用工程应用化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法工程应用工程应用与灌注桩组合基坑工程围护挡墙与灌注桩组合基坑工程围护挡墙l基坑工程围护挡墙基坑工程围护挡墙化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法支护结构水泥土墙化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法支护结构水泥土墙化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法工程应用工程应用基坑工程被动区加固基坑工程被动区加固增加桩的侧阻力增加桩的侧阻力化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法工程应用工程应用l基坑工程防渗止水帷幕基坑工程防渗止水帷幕化学加固
6、水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法工程应用工程应用基坑工程底部水平支撑基坑工程底部水平支撑盾构地基土加固盾构地基土加固隧道隧道化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法水泥的水解和水化反应水泥的水解和水化反应碳酸化作用碳酸化作用加固原理加固原理二、二、 加固原理加固原理粘土颗粒与水泥水化物作用粘土颗粒与水泥水化物作用化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物（硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙（硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙）等很快与软土中的水发生水解和水化、硫酸钙）等很快与软土中的水发生水解和水化反应，生
7、成氢氧化钙反应，生成氢氧化钙CaCa（OHOH）2 2、含水硅酸钙含水硅酸钙(3Cao(3Cao2SiO2SiO2 23H3H2 20)0)等化合物，这等化合物，这些化合物能迅速溶于水，使水泥颗粒表面重新暴些化合物能迅速溶于水，使水泥颗粒表面重新暴露，再与水发生反应，水溶液就逐渐达到饱和。露，再与水发生反应，水溶液就逐渐达到饱和。不再溶解的新生成物就只能以胶体析出，悬浮于溶不再溶解的新生成物就只能以胶体析出，悬浮于溶液中，生成胶体，形成水泥石骨架。液中，生成胶体，形成水泥石骨架。1.1.水泥的水解和水化反应水泥的水解和水化反应化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法2.2.粘土颗粒与水泥水化物
8、的作用粘土颗粒与水泥水化物的作用1) 1)离子交换和团粒化作用离子交换和团粒化作用通过离子交换和团粒化作用，通过离子交换和团粒化作用，使较小的土颗粒形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。使较小的土颗粒形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。2)2)硬凝反应硬凝反应随着水泥水化反应的深入，逐渐生成不溶于随着水泥水化反应的深入，逐渐生成不溶于水的稳定结晶化合物水的稳定结晶化合物含水硅酸钙含水硅酸钙- -CaoCaoSioSio2 2(n+1)H(n+1)H2 20 0 、含水铝酸钙含水铝酸钙 -CaoCaoAlAl2 20 03 3(n+1)H(n+1)H2 20 0，增大了水泥土的强，增大了水泥土
9、的强度。度。 当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，形成水泥石骨架，有的则与其周围具有一定活性的粘有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应：土颗粒发生反应：化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法3.3.碳酸化作用碳酸化作用 水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，发生碳酸化反应，生成不溶于水气中的二氧化碳，发生碳酸化反应，生成不溶于水的碳酸钙，从而增强水泥土强度。的碳酸钙，从而增强水泥土强度。 搅拌越充分，土块被粉碎得越小，水泥分布到土中搅拌越充分，土块被粉碎得越小，
10、水泥分布到土中越均匀，则水泥土结构强度的离散性越小，其宏观的越均匀，则水泥土结构强度的离散性越小，其宏观的总体强度也最高。总体强度也最高。 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法三、三、1 .水泥土的物理性质水泥土的物理性质重度重度 当水泥掺入比在当水泥掺入比在8%20%之间，水泥土重度比之间，水泥土重度比 原状土增加约原状土增加约0.5%3.0%。含水量含水量 水泥土的含水量一般比原状土降低水泥土的含水量一般比原状土降低0.57%。抗渗性抗渗性 渗透系数渗透系数K一般在一般在10-810-5cm/s（粉质粘土以上）粉质粘土以上） 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法2 .2 .水泥土的
11、物理力学性质水泥土的物理力学性质无侧限抗压强度无侧限抗压强度fcu 水泥土的无侧限抗压强度在水泥土的无侧限抗压强度在0.30.34.0MPa4.0MPa之间，比原状之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍。土提高几十倍乃至几百倍。抗拉强度抗拉强度t 水泥土的抗拉强度随无侧限抗压强度的增长而提高。水泥土的抗拉强度随无侧限抗压强度的增长而提高。一般情一般情况下，抗拉强度在（况下，抗拉强度在（0.150.150.250.25） fcu之间。之间。抗剪强度抗剪强度 当水泥土当水泥土fcu =0.5=0.54MPa4MPa时时 粘聚力粘聚力C C在在1001001000kPa1000kPa之间之间 摩擦角摩擦
12、角 在在2020 3030 之间。之间。变形特性变形特性水泥土的压缩模量水泥土的压缩模量Es(60100)MPa。化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法四四. . 设计计算设计计算 水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩复合地基设计复合地基设计都是在满足都是在满足强度要求的条件下以强度要求的条件下以沉降进行控制的沉降进行控制的，其设计计算主要包括三部分：，其设计计算主要包括三部分：u复合地基设计复合地基设计u下卧层承载力验算下卧层承载力验算u 复合地基沉降计算复合地基沉降计算化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法固化剂、固化剂、外掺剂等外掺剂等品种的品种的选择选择平面布置、桩径平面布置、桩径桩长、水泥掺
13、入比、根数桩长、水泥掺入比、根数设计参数设计参数水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩复合地基设计程序复合地基设计程序 复合地基设计复合地基设计化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法1. 1.复合地基设计内容复合地基设计内容（1 1）根据天然地基条件、室内配比试验资料和现场工程）根据天然地基条件、室内配比试验资料和现场工程经验选择桩身强度经验选择桩身强度fcu和水泥掺入比和水泥掺入比W。固化剂固化剂: :宜选用强度等级为宜选用强度等级为32.532.5级以上的普通硅酸盐水泥。级以上的普通硅酸盐水泥。外掺剂外掺剂: :选用早强、缓凝、减水及节省水泥等作用的材料选用早强、缓凝、减水及节省水泥等作用的材料。水泥
14、掺入比水泥掺入比aw: :7 72020. . 说明事项：说明事项：l 桩身强度不宜太高，应使桩身有一定的变形量，才能促使桩间桩身强度不宜太高，应使桩身有一定的变形量，才能促使桩间土强度的发挥。土强度的发挥。l 由于桩身轴向应力自上而下逐渐减小，其最大轴力位于桩顶由于桩身轴向应力自上而下逐渐减小，其最大轴力位于桩顶3 3倍桩径范围内，可采用倍桩径范围内，可采用变参量设计变参量设计，即在全桩水泥总掺量不变的，即在全桩水泥总掺量不变的前提下，桩身上部前提下，桩身上部1/31/3桩长范围内可适当增加水泥掺量和搅拌次数，桩长范围内可适当增加水泥掺量和搅拌次数，桩身下部桩身下部1/31/3桩长范围内可适
15、当减少水泥掺量。桩长范围内可适当减少水泥掺量。 根据工程经验，当水泥掺入比为根据工程经验，当水泥掺入比为12%12%左右时，桩身强度一般可左右时，桩身强度一般可达达1.01.01.5MPa1.5MPa。化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法复合地基设计复合地基设计(2)(2)竖向承载搅拌桩的加固深度（桩长）竖向承载搅拌桩的加固深度（桩长） 桩长应根据天然地基条件，结合上部结构对承载力和桩长应根据天然地基条件，结合上部结构对承载力和变形的要求来确定变形的要求来确定: :l穿透软弱土层达到承载力相对较高的土层穿透软弱土层达到承载力相对较高的土层; ;l为提高抗滑稳定性而设置的搅拌桩，其桩长应超过
16、危为提高抗滑稳定性而设置的搅拌桩，其桩长应超过危险滑动面一下险滑动面一下2m2m。l湿法的加固深度不宜大于湿法的加固深度不宜大于20m20m，干法不宜大于，干法不宜大于15m15m。(3)(3)搅拌桩直径搅拌桩直径 搅拌桩的直径搅拌桩的直径d d500mm500mm，一般，一般5005001000mm1000mm化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法复合地基设计复合地基设计(4)(4)计算单桩承载力计算单桩承载力Ra根据桩身强度的大小及桩的断面尺寸计算单桩承载力根据桩身强度的大小及桩的断面尺寸计算单桩承载力Ra.Ra.(5)(5)计算有效桩长计算有效桩长L根据单桩承载力根据单桩承载力RaRa
17、及土质条件（及土质条件（qsi，qp，li），计算有效），计算有效桩长桩长L。(6)(6)计算桩土面积置换率计算桩土面积置换率m、总桩数总桩数n根据单桩承载力根据单桩承载力Ra、有效桩长、有效桩长L L和上部结构要求达到的复和上部结构要求达到的复合地基承载力合地基承载力fspk , ,计算桩土面积置换率、总桩数。计算桩土面积置换率、总桩数。(7)(7)平面布桩平面布桩化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法2.2.水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩复合地基计算复合地基计算(1)(1)水泥土搅拌桩单桩竖向承载力水泥土搅拌桩单桩竖向承载力 单桩竖向承载力特征值应通过现场载荷试验确定。初步设计时可按式单桩竖向
18、承载力特征值应通过现场载荷试验确定。初步设计时可按式(6-3-1a)(6-3-1a)估算。并应同时满足式估算。并应同时满足式(6-3-1b)(6-3-1b)的要求。的要求。ppinisipaAqlquR1pcuaAfR(6-3-1a)(6-3-1a)(6-3-1b)(6-3-1b) 应使由桩身材料强度确定的单桩承载力应使由桩身材料强度确定的单桩承载力(b(b式）大于式）大于( (或等于或等于) )由桩由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力（周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力（a a式）。式）。化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法（2 2）复合地基承载力特征值确定）复合地基承载力特征值确
19、定加固后搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验加固后搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，也可按下式计算：确定，也可按下式计算：skpaspkfmARmf)1 ( (6-3-2)(6-3-2)摩擦端摩擦端承桩承桩摩擦桩摩擦桩化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法（3 3）面积置换率和总桩数确定）面积置换率和总桩数确定 根据根据设计要求的单桩竖向承载力特征值和复合地基承设计要求的单桩竖向承载力特征值和复合地基承载力特征值载力特征值( (已知）已知）计算搅拌桩的置换率计算搅拌桩的置换率m和总桩数和总桩数n：skpaskspkfARffm nmAAp置换率置换率m
20、:总桩数总桩数n:式中式中 A A地基加固的面积地基加固的面积(m(m2 2) )。(6-3-3)(6-3-3)(6-3-4)(6-3-4)化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法（4 4）搅拌桩的平面布置）搅拌桩的平面布置u 搅拌桩的平面布置依据搅拌桩的平面布置依据l上部结构特点上部结构特点l地基承载力地基承载力 l 变形要求变形要求u平面布桩范围平面布桩范围根据桩土面积置换率（总桩数）和基础型式进行布桩，桩根据桩土面积置换率（总桩数）和基础型式进行布桩，桩可只在可只在基础平面范围内布基础平面范围内布置。采用置。采用柱状、壁状、格栅状、块状及长短桩柱状、壁状、格栅状、块状及长短桩相结合相结合
21、等不同加固型式。实际工程中，柱状加固型式平面布置为等不同加固型式。实际工程中，柱状加固型式平面布置为正三角形和正方形，间距一般为正三角形和正方形，间距一般为1.22.0m1.22.0m。化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法搅拌桩的平面布置搅拌桩的平面布置桩型式桩型式l柱状柱状 建筑地基竖向承载，正方形、等边三角形布桩建筑地基竖向承载，正方形、等边三角形布桩l壁状基坑围护结构（挡土、止水），对不均匀沉降比较敏感的壁状基坑围护结构（挡土、止水），对不均匀沉降比较敏感的多层条基多层条基l格栅状基坑围护结构，挡土、止水格栅状基坑围护结构，挡土、止水l块状荷载大，对不均匀沉降控制严格的建筑物地基；深
22、基坑防块状荷载大，对不均匀沉降控制严格的建筑物地基；深基坑防止坑底隆起。止坑底隆起。壁状壁状柱状柱状c )a )d )b )c )a )d )b )化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法平面布桩平面布桩c )a )d )b )c) 格栅状布置；格栅状布置； d) 块状布置块状布置 格栅状格栅状化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法（5 5）褥垫层设置）褥垫层设置 竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层。褥垫层厚度可取设置褥垫层。褥垫层厚度可取200200300mm300mm。其。其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径材料可选用中砂、粗砂
23、、级配砂石等，最大粒径不宜大于不宜大于20mm20mm。 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法例例 题题化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法解题思路解题思路: :l计算单桩承载力计算单桩承载力RaRa根据桩身强度的大小及桩的断面尺寸计算单桩承载力根据桩身强度的大小及桩的断面尺寸计算单桩承载力RaRal计算满足上部结构要求达到的复合地基承载力计算满足上部结构要求达到的复合地基承载力fspk l计算桩土面积置换率计算桩土面积置换率mm、总桩数、总桩数n nl布桩布桩化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法解：解：（取二者其中小值）取二者其中小值）化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法3.
24、0m3.0m桩间距桩间距s s1.2m1.2m3.5m3.5m1.2m1.2m下式：下式：化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法（1 1）下卧层承载力验算）下卧层承载力验算 将搅拌桩和桩间土视为一个假想的实体基础，考虑假想的实体基将搅拌桩和桩间土视为一个假想的实体基础，考虑假想的实体基础侧面与土的摩阻力，验算假想实体基础底面（下卧土层）的承载础侧面与土的摩阻力，验算假想实体基础底面（下卧土层）的承载力，符合下式要求：力，符合下式要求：3.3.水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩复合地基验算复合地基验算fAAAfqAGAffssSsp11fAAAfqAGAffssSsp11fAAAfqAGAffsksSs
25、pk11f化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 竖向承载搅拌桩复合地基的变形竖向承载搅拌桩复合地基的变形s包括搅拌桩复合土包括搅拌桩复合土层（群桩体）的平均压缩变形层（群桩体）的平均压缩变形s1与桩端下未加固土层与桩端下未加固土层的压缩变形的压缩变形s2：（2 2）复合地基沉降验算）复合地基沉降验算S=S= s s1 1+ s+ s2 2搅拌桩搅拌桩( (桩长桩长l) )复合土层的压缩变形复合土层的压缩变形s s1 1，可按下式计算：可按下式计算：spzlzElpps21(1)sppsEmEm E，化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法水泥土桩复合地基设计程序水泥土桩复合地基设计程序化学
26、加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法为什么要作？为什么要作？试验内容试验内容测试指标测试指标室内室内配比试验配比试验五、水泥土室内配比试验五、水泥土室内配比试验化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法1.1.室内配合比试验室内配合比试验u室内配合比试验室内配合比试验目的目的u室内配合比试验室内配合比试验内容内容l了解加固软土的可能性；了解加固软土的可能性；l为水泥土搅拌法的设计计算和施工工艺提供可靠的指标。为水泥土搅拌法的设计计算和施工工艺提供可靠的指标。化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法水泥掺入比水泥掺入比w被加固的软土质量掺加的水泥质量100%wu室内配合比试验室内配合比试验内容内容
27、 水泥掺入（合）比是指水泥掺入（合）比是指水泥土中水泥的重量与被加固的水泥土中水泥的重量与被加固的软土的重量之比，以百分数表示。即：软土的重量之比，以百分数表示。即： 水泥掺量水泥掺量是指水泥的重量与被加固的软土的体积之比，是指水泥的重量与被加固的软土的体积之比，单位单位kg/mkg/m3 3。即。即: : 水泥掺量水泥掺量水灰比 1：0.5化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法例例 题题化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法水泥掺入比对水泥掺入比对水泥土的强度水泥土的强度影响影响u室内配合比试验室内配合比试验内容内容 水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大，当水泥土的强度随着水泥掺入比的
28、增加而增大，当5%5%时，由于水泥与土的反应过弱，水泥土固化程时，由于水泥与土的反应过弱，水泥土固化程度低，故在水泥土搅拌法的实际施工中，选用的水泥度低，故在水泥土搅拌法的实际施工中，选用的水泥掺入比必须大于掺入比必须大于7%7%。 泥掺入比根据要求选用（泥掺入比根据要求选用（7 7，1010，1212，1414，1515，1818，2020）等，一般水泥掺入比采用）等，一般水泥掺入比采用12122020。 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法u室内配合比试验室内配合比试验内容内容l早强剂：对早强剂：对水泥土的强度水泥土的强度有增强作用有增强作用 三乙醇胺、氯化钙、碳酸钠或水玻璃（三乙醇胺
29、、氯化钙、碳酸钠或水玻璃（硅酸钠溶液）硅酸钠溶液）等材等材料，其掺入量分别取水泥重量的料，其掺入量分别取水泥重量的0.05%0.05%、2%2%、0.5%0.5%和和2%2%；l减水剂：减水作用减水剂：减水作用木质素磺酸钙，其掺入量宜取水泥重量的木质素磺酸钙，其掺入量宜取水泥重量的0.2%0.2%；l石膏石膏 石膏兼有缓凝和早强的双重作用，其掺入量宜取水泥重量石膏兼有缓凝和早强的双重作用，其掺入量宜取水泥重量的的2%2%。l粉煤灰粉煤灰 当掺入与水泥等量的粉煤灰后，强度均比不掺粉煤灰的提当掺入与水泥等量的粉煤灰后，强度均比不掺粉煤灰的提高高10%10%，故在加固软土时掺入粉煤灰，不仅可消耗工业
30、废料，故在加固软土时掺入粉煤灰，不仅可消耗工业废料，还可稍微提高水泥土的强度。还可稍微提高水泥土的强度。外掺剂外掺剂化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 水泥土的强度随水泥土的强度随龄期龄期的增长而增大的增长而增大 根据水泥土室内试验结果，水泥土的强度随龄期的增长而增大根据水泥土室内试验结果，水泥土的强度随龄期的增长而增大, ,在龄期超过在龄期超过2828天后天后, ,强度仍有明显增长强度仍有明显增长, ,故对承重搅拌桩试块国内外故对承重搅拌桩试块国内外都取都取9090天龄期为标准龄期。对起支护作用承受水平荷载的搅拌桩，天龄期为标准龄期。对起支护作用承受水平荷载的搅拌桩，水泥土强度标准取水
31、泥土强度标准取2828天龄期为标准龄期。天龄期为标准龄期。 当龄期超过三个月后当龄期超过三个月后, ,水水泥土强度增长缓慢。泥土强度增长缓慢。180180天的水泥土强度为天的水泥土强度为90 90 天的天的1.251.25倍倍, ,而而180180天天后水泥土强度增长仍未终止。后水泥土强度增长仍未终止。水泥土龄期水泥土龄期化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 水泥土的强度随水泥标号（水泥强度等级）的提水泥土的强度随水泥标号（水泥强度等级）的提高而增加。水泥强度等级提高高而增加。水泥强度等级提高1010级，水泥土的强级，水泥土的强度约增大度约增大(20-30)%(20-30)%。如要求达到相
32、同强度，水泥。如要求达到相同强度，水泥强度等级提高强度等级提高1010级，可降低水泥掺入比级，可降低水泥掺入比(2-3)%(2-3)%。水泥标号对强度的影响水泥标号对强度的影响u室内配合比试验室内配合比试验内容内容化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法水泥强度等级水泥强度等级u室内配合比试验室内配合比试验内容内容 - -通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥的规定的规定 将将水泥、标准砂和水水泥、标准砂和水按按. . .的比例，制成的比例，制成40mm40mm40mm40mm160mm160mm的标准试件，在标准养护条件下养护至的标准试件，在标准养护条件下养护至规定的龄期，分别按规定的方法测定其规定的
33、龄期，分别按规定的方法测定其3 3和和2828的抗压强度和抗的抗压强度和抗折强度。根据测定的结果划分水泥强度等级。折强度。根据测定的结果划分水泥强度等级。 硅酸盐水泥分为硅酸盐水泥分为42.542.5、42.542.5、52.552.5、52.5R52.5R、62.562.5和和62.5R 362.5R 3个强度等级个强度等级6 6个类型（分别代表试件个类型（分别代表试件28d28d的抗压强度标准值的最小的抗压强度标准值的最小值为值为42.542.5兆帕、兆帕、52.552.5兆帕、兆帕、62.562.5兆帕，带兆帕，带R R的为早强型等级）的为早强型等级） 普通水泥强度等级分为普通水泥强度等
34、级分为32.532.5、32.5R32.5R、42.542.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R 352.5R 3个强度等级个强度等级6 6个类型。个类型。 19991999年以前，水泥按照年以前，水泥按照标号划分等级标号划分等级，其标号序列和现行的强，其标号序列和现行的强度等级序列并不是严格对应，但是在实践中往往根据下式对应：度等级序列并不是严格对应，但是在实践中往往根据下式对应： 强度等级（新强度等级（新）1010+ +100=100=标号（老）标号（老）（如（如42.542.5强度等级大致对应以前的强度等级大致对应以前的525525号）号）化学加固水泥土搅拌法化学加固水
35、泥土搅拌法水泥土物理性质指标重度、密度水泥土物理性质指标重度、密度水泥土力学性质指标水泥土力学性质指标无侧限抗压强度无侧限抗压强度抗拉强度抗拉强度抗剪强度抗剪强度变形模量变形模量压缩系数和压缩模量压缩系数和压缩模量2.2.测试指标测试指标化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 一般的施工工艺流程：一般的施工工艺流程： 一次喷浆，二次搅拌一次喷浆，二次搅拌 就位就位 预搅下沉预搅下沉 （制备水泥浆）（制备水泥浆） 提升喷浆搅拌提升喷浆搅拌 沉钻复搅沉钻复搅 重复提升搅拌。重复提升搅拌。 确保搅拌均匀，必要时采用确保搅拌均匀，必要时采用“二喷三搅二喷三搅”工艺，提升搅拌速工艺，提升搅拌速度不宜大
36、于度不宜大于0.5m/min0.5m/min。化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 S
37、MW（Soil Mixing Wall）工法施工 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法 SMW（Soil Mixing Wall）工法施工 化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法【例题10-1】下列哪些地基土适合于采用水泥土搅拌法加固?(A)淤泥 (B)淤泥质土 (C)粉土 (D)泥炭土 (E)饱和黄土 (F)粘性土【例题10-2】水泥土搅拌桩的加固机理有哪些?(A)水泥的水解 (B)水泥的水化 (C)土颗粒与水泥水化物的作用 (D)碳酸化作用化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法【例题10-3】水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可以有以下作用：(A)竖向承载的复合地基 (B)基坑工程围
38、护挡墙 (C)基坑工程被动区加固 (D)基坑工程防渗帷幕 (E)大体积水泥稳定土 (F)竖向承载的桩基【例题10-4】作为建筑地基竖向承载加固时，水泥土搅拌桩的加固型式可采用哪些? 作为基坑围护结构时，水泥土搅拌桩可选用怎样的加固型式?(A)柱状 (B)壁状 (C)格栅状 (D)块状化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法【例题10-5】承受竖向荷载的水泥土桩，其水泥土强度应取多少天龄期试块的无侧限抗压强度? 承受水平荷载的水泥土桩，应取多少天龄期试块的无侧限抗压强度? (A)21天 (B)28天 (C)60天 (D)90天【例题10-6】在化学加固法中哪些方法能够精确控制加固体的直径?(A)灌浆法 (B)水泥土搅拌法 (C)高压喷射注浆法化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法【例题10-7】下列哪种说法是不正确的?(A)竖向承载搅拌桩复合地基的变形包括搅拌桩复合土层的平均压缩变形s1与桩端下未加固土层的压缩变形s2；(B)s1和s2均可采用分层总和法计算；(C)搅拌桩复合地基变形计算时，其附加应力从基底开始扩散；(D)搅拌桩复合地基变形计算时，其附加应力从桩底开始扩散；(E)搅拌桩和预制桩相同，均属基础范畴。化学加固水泥土搅拌法化学加固水泥土搅拌法作作 业业
