深层搅拌法学习教案.pptx

会计学1深层搅拌深层搅拌(jiobn)法法第一页，共24页。什么什么(shn me)是水泥搅拌桩？是水泥搅拌桩？n n水泥搅拌桩是从不断回转的中空轴的端部向周围已被搅松的土中喷出水泥浆，经叶片搅拌而形成(xngchng)水泥土桩 第1页/共24页第二页，共24页。水泥搅拌水泥搅拌(jiobn)桩的发展桩的发展n n美国：第二次世界大战后研制成功。也称美国：第二次世界大战后研制成功。也称就地搅拌就地搅拌(ji(ji obn)obn)桩（桩（MIPMIP）n n中国：始于中国：始于7070年代末期年代末期n n中国：冶金部建筑研究总院、交通部水运中国：冶金部建筑研究总院、交通部水运规划设计院和江阴振冲器厂联合于规划设计院和江阴振冲器厂联合于19781978年年底制造出第一台底制造出第一台SJBSJB1 1型双轴搅拌型双轴搅拌(ji(ji obn)obn)、中心管输浆、陆上型的深层搅、中心管输浆、陆上型的深层搅拌拌(ji(ji obn)obn)机机 第2页/共24页第三页，共24页。水泥水泥(shun)搅拌桩的发展搅拌桩的发展n n中国：1980天津机械施工公司与交通部一航局科研所等单位合作，利用日本进口螺旋钻孔机械进行改装，制成单搅拌轴和叶片输浆型深层搅拌机 n n1983年铁道部第四勘测设计院开始(kish)进行粉体喷射搅拌法加固软土的试验研究 第3页/共24页第四页，共24页。水泥搅拌水泥搅拌(jiobn)桩的发展桩的发展n n近几年来，深层水泥搅拌法近几年来，深层水泥搅拌法,尤其是喷浆法尤其是喷浆法,在我国南方和沿海地区得到了广泛地应用，在我国南方和沿海地区得到了广泛地应用，发展很快，在上海、江苏、浙江、广东、发展很快，在上海、江苏、浙江、广东、福建、湖南、湖北等省的软土地区高速公福建、湖南、湖北等省的软土地区高速公路建设路建设(jinsh)(jinsh)中广泛采用。中广泛采用。n n目前对这一技术的研究工作，主要集中在目前对这一技术的研究工作，主要集中在施工机械、施工工艺、水泥土基本性质、施工机械、施工工艺、水泥土基本性质、水泥土桩复合地基的计算理论、水泥土支水泥土桩复合地基的计算理论、水泥土支挡结构及水泥土质量监测等几个方面挡结构及水泥土质量监测等几个方面 第4页/共24页第五页，共24页。水泥水泥(shun)搅拌桩基本原理搅拌桩基本原理n n水泥做为固化剂水泥做为固化剂n n特制的深层搅拌机械特制的深层搅拌机械n n在地基深部将软土和固化剂就地拌和在地基深部将软土和固化剂就地拌和n n水泥与土发生物理水泥与土发生物理(wl)(wl)、化学反应，、化学反应，形成一定强度和稳定性的加固土形成一定强度和稳定性的加固土第5页/共24页第六页，共24页。水泥搅拌水泥搅拌(jiobn)桩特点桩特点n n深层水泥搅拌桩多用于软土层较厚的地基加固处理工程中深层水泥搅拌桩多用于软土层较厚的地基加固处理工程中n n工艺独特，施工方便、文明工艺独特，施工方便、文明(wnmng)(wnmng)、造价低、无噪音、无振动、不排污、造价低、无噪音、无振动、不排污、节约大量钢材，在软基处理中被广泛应用。节约大量钢材，在软基处理中被广泛应用。第6页/共24页第七页，共24页。11.1 深层搅拌深层搅拌(jiobn)法法n n深层搅拌法：利用水泥粉、石灰粉或水泥浆等深层搅拌法：利用水泥粉、石灰粉或水泥浆等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制拌和，并在地基深处就地将软土和固化剂强制拌和，并在喷注过程中上下搅拌均匀，固化剂和软土产在喷注过程中上下搅拌均匀，固化剂和软土产生物理化学生物理化学(w l hu xu)(w l hu xu)反应，硬结成具有反应，硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土加固体，整体性、水稳定性和一定强度的水泥土加固体，加固体与原地基组成复合地基，共同承担上部加固体与原地基组成复合地基，共同承担上部荷载作用。荷载作用。第7页/共24页第八页，共24页。水泥水泥(shun)搅拌桩搅拌桩常见施工方法常见施工方法n n机械机械(jxi)(jxi)搅拌法搅拌法螺旋螺旋(luxun)(luxun)搅拌法搅拌法喷射粉体搅拌法喷射粉体搅拌法l l高压喷射搅拌法高压喷射搅拌法高压喷射搅拌法高压喷射搅拌法单管喷射法单管喷射法二重管喷射法二重管喷射法三重管喷射法三重管喷射法第8页/共24页第九页，共24页。高压高压(goy)喷喷射法定义射法定义n n高压喷射法：用高压脉冲泵将浆液通过特殊的喷咀高压喷射法：用高压脉冲泵将浆液通过特殊的喷咀高速喷出，强制土和浆液混合高速喷出，强制土和浆液混合(hnh)(hnh)，同时喷咀边，同时喷咀边旋边提升，在地基中造成一根圆柱桩体。旋边提升，在地基中造成一根圆柱桩体。n n柱的极限抗压强度：柱的极限抗压强度：5050800N800Ncm2cm2n n喷嘴直径：一般为喷嘴直径：一般为1.51.51.8mm1.8mm。n n喷射压力：喷射压力：2000N/cm22000N/cm2。n n喷嘴回旋速度：每分钟喷嘴回旋速度：每分钟2020转，喷射三圈提升转，喷射三圈提升2.52.55cm5cm，成桩直径一般为，成桩直径一般为0.5m0.5m。第9页/共24页第十页，共24页。单管法（喷射单管法（喷射(pnsh)灌浆式）灌浆式）n n只能喷射浆液只能喷射浆液n n高压泥浆泵：高压泥浆泵：202040MPa40MPa的压力的压力(yl)(yl)n n固结体直径：固结体直径：0.30.30.8m0.8m第10页/共24页第十一页，共24页。二重管法（喷射灌二重管法（喷射灌浆浆(gungjing)空气式）空气式）n n喷射浆液、传送喷射浆液、传送压缩空气压缩空气n n高压泥浆泵：高压泥浆泵：20MPa20MPa的水泥浆，的水泥浆，0.7MPa0.7MPa的压缩空的压缩空气气 n n压缩空气裹于水压缩空气裹于水泥浆外侧泥浆外侧(wi(wi c)c)n n直径直径:1m:1m左右左右第11页/共24页第十二页，共24页。三重三重(sn zhn)管管法（水、空气、浆法（水、空气、浆液）液）n n喷射浆液、水、空喷射浆液、水、空气气(kngq)(kngq)n n20MPa20MPa水射流外环水射流外环绕绕0.7MPa0.7MPa空气空气(kngq)(kngq)流的复合流的复合喷射流喷射流n n喷浆：压力为喷浆：压力为1 13MPa3MPan n直径直径:1m:1m2m2m左右左右第12页/共24页第十三页，共24页。粉体喷射粉体喷射(pnsh)法法n n机械：粉体喷射器n n工作过程(guchng)：用压缩空气把粉状或粒状的加固材料，通过和地基土强制搅拌混合形成桩体n n特点：不掺水，能避免环境污染第13页/共24页第十四页，共24页。2.机械机械(jxi)搅拌法搅拌法(a)设备定位、下沉；(b)预拌、设备下沉到设计深度；(c)喷浆搅拌上升(shngshng)(d)重复搅拌下沉；(e)重复搅拌上升(shngshng)；(f)施工完毕第14页/共24页第十五页，共24页。(1)定位定位(dngwi)：n n检查内容检查内容n n(1)(1)钻头直径及钻杆长度是否满足钻头直径及钻杆长度是否满足(mnz)(mnz)设计要求；设计要求；n n(2)(2)输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞；输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞；n n(3)(3)水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作；水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作；n n(4)(4)发电机或外接电源是否和桩机电路接发电机或外接电源是否和桩机电路接通；通；n n(5)(5)粗略调整桩机机身的竖直度。粗略调整桩机机身的竖直度。第15页/共24页第十六页，共24页。(2)浆液浆液(jingy)配制配制n n根据试桩结果严格控制水灰比n n水泥浆应充分搅拌均匀n n检测水泥浆液(jingy)密度第16页/共24页第十七页，共24页。(3)钻进、送浆钻进、送浆n n钻进喷浆钻进喷浆:开动灰浆泵，浆液从喷嘴开动灰浆泵，浆液从喷嘴(pnzu(pnzu)喷出并具有一定压力后，开始钻喷出并具有一定压力后，开始钻进搅拌，在钻进过程中连续喷入水泥浆液进搅拌，在钻进过程中连续喷入水泥浆液至设计桩长。至设计桩长。n n提升喷浆提升喷浆:在钻进过程中不喷浆，钻至设计在钻进过程中不喷浆，钻至设计桩长后，开动灰浆泵，并根据试桩结果调桩长后，开动灰浆泵，并根据试桩结果调整灰浆泵压力档次，保证喷浆量满足要求。整灰浆泵压力档次，保证喷浆量满足要求。将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌，并连将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌，并连续喷入水泥浆液，直至地面。续喷入水泥浆液，直至地面。第17页/共24页第十八页，共24页。(4)复搅、打印复搅、打印(d yn)资料资料n n钻头提升至地面后，应立即反向钻进复搅，钻头提升至地面后，应立即反向钻进复搅，复搅深度原则上应为桩身全长。复搅深度原则上应为桩身全长。n n在复搅过程中，应对在复搅过程中，应对(yngdu)(yngdu)局部喷浆不足局部喷浆不足的桩身部位进行补浆，并防止喷浆口堵塞。的桩身部位进行补浆，并防止喷浆口堵塞。n n5.5.资料打印资料打印n n成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和成桩资料，严禁移机后补打资料。成桩资料，严禁移机后补打资料。n n6.6.移机：清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆移机：清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工。口，桩机移至另一桩位施工。第18页/共24页第十九页，共24页。3.水泥加固土的室内水泥加固土的室内(sh ni)试验试验n n配合比试验：确定水泥掺入量、水配合比试验：确定水泥掺入量、水灰比、最佳外掺剂灰比、最佳外掺剂n n土样制备：风干、烘干土样制备：风干、烘干(hn(hn n)n)、原状原状n n水泥试验：水泥品种、水泥掺入量水泥试验：水泥品种、水泥掺入量n n外掺剂：木质素碳酸钙、石膏、三外掺剂：木质素碳酸钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙和硫酸钠乙醇胺、氯化钠、氯化钙和硫酸钠 第19页/共24页第二十页，共24页。3.水泥加固土的室内水泥加固土的室内(sh ni)试验试验n n水泥土试件的制作和养护：试样应放入保湿箱内进行(jnxng)标准养护试件养护温度应为203，湿度应为75%；试件养护龄期宜为7d、28d、90dn n试验结果：水泥土的强度以28天试块强度为准，一般要求R280.8MPa，R901.2MPa。第20页/共24页第二十一页，共24页。3.3.水泥加固土的室外水泥加固土的室外水泥加固土的室外水泥加固土的室外(sh wi)(sh wi)试验试验试验试验n n试验目的：n n根据室内配合比试验求得的最佳配比，进行现场成桩工艺试验。n n在相同的水泥掺入比条件下，推求(tuqi)室内试块与现场桩身强度的关系。n n比较不同桩长与不同桩身强度的单桩承载力。n n确定桩土共同作用的复合地基承载力。第21页/共24页第二十二页，共24页。3.3.水泥加固水泥加固水泥加固水泥加固(ji(ji )土的室外试验土的室外试验土的室外试验土的室外试验n n现场现场(xinchng)(xinchng)成桩工艺试验的目的成桩工艺试验的目的n na.a.验证室内配合比，符合设计要求后方能使用。验证室内配合比，符合设计要求后方能使用。n nb.b.掌握下钻、提升的困难程度，选择合理的技术措施。掌握下钻、提升的困难程度，选择合理的技术措施。n nc.c.确定钻头进入硬土层电流变化程度。确定钻头进入硬土层电流变化程度。n nd.d.确定水泥浆液密度。确定水泥浆液密度。n ne.e.确定合适的输浆泵的输浆量。确定合适的输浆泵的输浆量。n nf.f.掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升速度、复搅掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等参数。下沉、复搅提升速度等参数。n ng.g.了解施工中冒浆情况及采用下沉喷浆和提升喷浆的不同了解施工中冒浆情况及采用下沉喷浆和提升喷浆的不同效果。效果。n nh.h.确定搅拌的均匀性。确定搅拌的均匀性。第22页/共24页第二十三页，共24页。3.水泥水泥(shun)加固土的室外试验加固土的室外试验n n试桩根数：10根，每种配比不得(bu de)小于2根n n试桩时间：室内配合比试验28天强度后，也可用7天,但不得(bu de)低于0.5MPan n试验方法：钻芯取样、承载力试验第23页/共24页第二十四页，共24页。