水泥土搅拌桩围护结构施工工艺

xxxxxx科技大学城市地下工程系深基坑工程2011年8月第三章水泥土搅拌桩围护

3.1概述1.概念：水泥土深层搅拌桩又称搅拌桩挡墙，是加固软土地基的一种新方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过深层搅拌机械，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，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。2.发展Mixed-In-PlaceMethodMIP(美国)DeepMixingMethod(日本)固化剂采用水泥或石灰；支挡高度，国内最深9m。3.适应条件及范围特点：施工无震动、噪音、无废水泥浆；坑内无需支撑拉锚，优良的抗渗特性。适应条件：深层搅拌桩最适宜于各种成因的饱和软粘土，包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等。一般认为含有高岭石、多水高岭石与蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好；含有伊利石、氯化物等粘性土以及有机质含量高、酸碱度（PH值）较低的粘性土的加固效果较差。加固和支护深度：国外最大深度60m，国内一般最大加固深度15~18m。直径500~600mm。近年来广泛应用于5~7m深基坑围护结构。用于桩间止水。一般采用425普通硅酸盐水泥或矿渣水泥作为固化剂3.2水泥土的加固机理与特性

3.2.1水泥土的加固机理水泥土主要反应有：（1）水泥的水解和水化反应（2）粘土颗粒与水泥水化物的作用（3）碳酸化作用3.2.2水泥土的特性1.物理力学特性重度：比软土大0.7%~2.3%无侧限抗压强度qu=0.5~4.0MPa内聚力c=0.2~0.3qu内摩擦角φ=20~30°2.水泥搅拌桩的施工参数掺入比：水泥重量与被加固土体的重量之比，一般为7%~15%搅拌次数：搅拌头从上到下或从下到上运动的次数，三搅三喷、三搅一喷等水灰比：规范为0.4~0.6，实际0.6~0.73.影响水泥搅拌质量的主要因素（1）固化剂和外加剂（2）水泥的掺合量（3）龄期（4）土的含水量（5）土质的影响（6）有机质含量和砂粒的含量（7）搅拌的方法与时间3.3水泥土搅拌桩围护的设计与计算1.设计原则（1）技术先进；（2）施工可行；（3）安全可靠；（4）经济合理。2.进行设计时应综合考虑下列因素：（1）基坑的几何尺寸、形状、开挖深度；（2）工程地质、水文地质条件：土层分布及其物理力学性质，地下水情况；（3）支护结构所受的荷载及大小；（4）基坑周围的环境、建筑、道路及地下管线情况。3.水泥土搅拌桩的布置形式水泥土搅拌桩是一种具有一定刚性的脆性材料所构成，抗压强度远大于抗拉强度。一般采用水泥土搅拌桩作围护结构以“重力式”挡墙为宜。4.受构造括要求格栅胁布置时，讨水泥拾土的置换恳率对于大淤泥袍不宜谣小于参0.趣8，目淤泥近质土觉不宜胃小于挡0.委7，壳一般清粘性垒土及奔砂土辟不宜芬小于恒0.哈6；漂格栅较长宽薪比不障宜大挂于2霉；桩与乘桩之语间的搭接霉宽度：考没虑截粗水作幼用时碑，桩触的有想效搭汉接宽挖度不荡宜小茂于1秋50泽mm落；当坑不考捏虑截纲水作支用时烟，搭哀接宽咳度不基宜小弄于1阁00丧mm握。不能垮满足条要求时，赖宜采弃用基被坑内罚侧土本体加固或水大泥土卵墙插筋、加量混凝汁土面迟板及加大辆嵌固毯深度等措雀施。5.蛮水泥唯土挡胖墙的而破坏臂模式（1羡）倾卵覆破杯坏；（2捏）地臂基整际体破拒坏；（3蕉）墙涉趾外飞移破拜坏；（4腿）因墙窄体强妄度不说足引良起的忠破坏接。6.素水泥嗽土挡以墙的辩计算墙体盐尺寸泥的确百定抗倾桥覆稳挂定计册算抗滑爆移稳斑定计举算整体揭稳定梁验算抗渗妹验算墙体别应力哈验算基底铃地基梳承载仰力验余算格仓真压力神验算水泥码土挡瓜墙水转平位局移的扰计算一般素情况馆下，修墙体厦强度观不成肉为设馒计的魄控制鞠条件别，而诵以结夜构和轨边坡的整壤体稳谣定控附制设团计。（1敏）墙壳体尺厅寸确省定先按厉经验科确定伯挡墙耀宽度厦和插剂入深域度：B=性（0短.6~0.付8）貌hD=婚（0岗.8~1.梯2）促h（2棋）土自压力霸计算墙后滤主动积土压壤力墙前巩被动推土压守力(3规)抗境倾覆弱计算按重察力式垄挡墙铜计算纸墙体摆绕前弓趾A福的抗耀倾覆境安全些系数消，音不小济于(荣1.希0～线1.曲1)捕.(4惯)抗雁滑移爆计算按重缴力式类挡墙羊计算馋墙体辰沿底搁面滑荷动的贵安全蝇系数冲：(5水)墙飞身应秀力验浴算墙体喉所验想算截肯面处小的法亡向应增力、厉剪应稳力按睁下式割进行滔：（6著）整通体稳债定验极算7.逐减小嘱水泥观土挡辅墙位棵移的辛措施墙体丈加墩希或墙福体起信拱墙顶塞插筋坑底像加固3.钢4朝水泥饼土搅归拌桩币围护橡的施笛工要弄点水泥五土的死配方刃设计1）拖根据沟设计安工程供荷载笨大小决的要依求，感确定宋需用心的水佣泥土桃标准成强度2）贞根据延地基杀土的锻性质孝，选烛用水龟泥土脖的配如方。对于就一般迷粘性伶土地洪基，础可按搜含水原量的层大小辨，初业步选趟择水厚泥系物固化误剂和薯外加惨剂的是品种饭及掺捏合量料。对于桥含水擦量大遮于7愉0%袍或有赴机质骄含量车较高身的地悠基土桶，则肢应根世据地竿基土亩对C刑a(绍OH绑)2吸收骄量的锁不同饶，选平择合详适的煎水泥群系固择化剂蜂。1.盒施工块机械2.私搅拌颂工艺合适正的配曲方还知需采洞用合瞒适的辨机具宴和工恐艺流闯程才穴能保忘证水恋泥土疤达到荷设计那强度安。如疮果机纠具和选工艺享不适誉用，冷或重喘心不如稳，猴或搅叹拌的不功率玩和喷猛浆力袭不足刷，常岁常造莫成只占搅拌驴不喷遥浆，乎只转厅动不及搅拌针，土未体呈锡同心轧圆转差动或铲摆动筒，其醋后果钥是泥财浆、郑泥块食、水掀泥浆踪蝶分离血，拌混和不棚匀，矿上下兆不均野一，零强度震差异到悬殊谦，总哈强度捷很低而。因忆此，指对不岔同土陆类、犯不同秋深度让的加来固体苹应分云别采巡寿用不这同的贴机具丸和工百艺流恼程，予包括英：搅迅拌机族的功许率，房诚搅拌苹头的类类型既，喷蜘浆的拐压力尘和搅层拌的移流程午等。对于完打入厦深度吹在8冈~1阳2m皮的搅舟拌桩古，搅傻拌机继的功鼻率可买用3完5~文45船kW屯和轴免杆直悔径m央m的独单轴抽和双签轴搅帐拌头皂。对原于深塔度超否过2葵0m萝的搅衰拌桩奥，搅河拌机耍的功侍率应角增大岔至5漆5~织60边kW驾，搅半拌头队的直卧径，后喷射藏压力萍也相勾应增便大。摩一般枝采用晌的工押艺流葛程如瞒图所蓬示。如打易入深意度较芦大的泻搅拌墙体，盘应采此取自缎上而蒸下，汇或自黄下而恭上分歪段搅辜拌，筛