深层搅拌桩讲学习教案.pptx

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1、会计学1深层搅拌深层搅拌(jiobn)桩讲桩讲第一页，共15页。（4 4）土体加固后，重度基本不变，软弱）土体加固后，重度基本不变，软弱(runru)(runru)下卧层不致产生过大附加沉降。下卧层不致产生过大附加沉降。（5 5）结构形式多样性：根据工程需要，选用块状、柱状、壁状、格栅状等。）结构形式多样性：根据工程需要，选用块状、柱状、壁状、格栅状等。4、分类(fn li)：分类标准分类标准类别类别主要特点主要特点固化剂材料种类固化剂材料种类水泥土深层搅拌法水泥土深层搅拌法喷射水泥浆或雾状粉体喷射水泥浆或雾状粉体石灰粉体深层搅拌法石灰粉体深层搅拌法喷射雾状石灰粉体喷射雾状石灰粉体固化剂材料形

2、态固化剂材料形态浆液喷射深层搅拌法浆液喷射深层搅拌法喷射水泥浆喷射水泥浆粉体喷射深层搅拌法粉体喷射深层搅拌法喷射雾状石灰粉体或水泥粉体、石灰水泥混合粉体喷射雾状石灰粉体或水泥粉体、石灰水泥混合粉体第1页/共15页第二页，共15页。第一节水泥土第一节水泥土(nt)(nt)深层搅拌法深层搅拌法 一、适用(shyng)条件：加固淤泥、淤泥质土和地基承载力标准值不大于加固淤泥、淤泥质土和地基承载力标准值不大于120kPa120kPa的粘性的粘性(zhn xn)(zhn xn)土和粉土地基。土和粉土地基。二、加固机理（一）水泥的水解和水化反应（二）粘土颗粒与水泥土水化物的作用（三）碳酸化作用 三、水泥土

3、物理、力学性质 四、水泥土搅拌桩地基加固设计 第2页/共15页第三页，共15页。（一）水泥的水解(shuji)和水化反应 水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物（硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙）很快与软土中的水发生反应，生成水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物（硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙）很快与软土中的水发生反应，生成(shn chn)(shn chn)氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物2(3CaO2(3CaOSiOSiO2 2)+6H)+6H2 2O=3CaOO=3CaO2SiO2SiO2 23H3H2

4、2O+Ca(OH)O+Ca(OH)2 2 在水泥中含量最高（占总量的在水泥中含量最高（占总量的50%50%），是决定），是决定(judng)(judng)强度的主要因素。强度的主要因素。第3页/共15页第四页，共15页。2(2CaOSiO2)+4H2O=3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2 在水泥中含量较高（占总量的在水泥中含量较高（占总量的 25%25%），主要产生后期强度。），主要产生后期强度。3CaOAl2O3+6H2O=3CaOAL2O33H2O占水泥总量的占水泥总量的 10%10%，水化速度最快，促进早凝，水化速度最快，促进早凝4CaOAl2O3 Fe 2O4+2Ca(OH)2

5、+10H2O=3CaOAL2O36H2O+3CaOFe 2O4 6H2O占水泥总量的占水泥总量的 10%10%，水化速度最快，促进早强，水化速度最快，促进早强生成物溶于水中，其溶液达到饱和以后生成物溶于水中，其溶液达到饱和以后(yhu)(yhu)，生，生成物以胶体析出，形成凝胶体。将大量自由水以结晶成物以胶体析出，形成凝胶体。将大量自由水以结晶水的形式固定。水的形式固定。第4页/共15页第五页，共15页。（二）粘土颗粒(kl)与水泥土水化物的作用 1、离子交换(l z jio hun)和团粒化作用 水泥水化生成的氢氧化钙中的水泥水化生成的氢氧化钙中的Ca2+Ca2+和粘土和粘土(zhn t)(

6、zhn t)颗粒表面颗粒表面Na+Na+、k+k+进行当量离子交换，使土颗粒分散度降低，产生聚结，形成较大团粒，土体抗剪强度提高。进行当量离子交换，使土颗粒分散度降低，产生聚结，形成较大团粒，土体抗剪强度提高。2、硬凝作用（三）碳酸化作用 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O CaCO3 提高水泥土的强度，但增长较慢，幅度也较小。提高水泥土的强度，但增长较慢，幅度也较小。CaCa2+2+数量超过离子交换的需求量后，在碱性环境中，组成粘土矿物的二氧化硅与三氧化铝的一部分或大部分与数量超过离子交换的需求量后，在碱性环境中，组成粘土矿物的二氧化硅与三氧化铝的一部分或大部分与CaCa2+2+产生

7、化学反应并逐渐生成不溶于水的稳定的铝酸钙、硅酸钙的结晶水化物。产生化学反应并逐渐生成不溶于水的稳定的铝酸钙、硅酸钙的结晶水化物。第5页/共15页第六页，共15页。三、水泥土物理、力学(l xu)性质（一）水泥土(nt)物理性质 （二）水泥土(nt)的力学性能（三）水泥土的抗冻性能 1、含水量2、重度 3、相对密度 4、渗透系数1、水泥土的破坏特征2、无侧限抗压强度及其影响因素3、抗拉强度 4、抗剪强度 5、变形模量、压缩系数和压缩模量 第6页/共15页第七页，共15页。（一）水泥土(nt)物理性质 1、含水量 水泥土在硬凝过程水泥土在硬凝过程(guchng)(guchng)中，使部分自由水以结

8、晶水的形式固定下来，所以水泥土含水量低于原状土的含水量，且随水泥掺入比中，使部分自由水以结晶水的形式固定下来，所以水泥土含水量低于原状土的含水量，且随水泥掺入比awaw增加而减小。增加而减小。2、重度 掺入软土中的水泥浆重度与软土重度相近，所以水泥土掺入软土中的水泥浆重度与软土重度相近，所以水泥土(nt)(nt)的重度与天然软土的重度相差不大。故采用水泥搅拌法加固厚层软土地基时，加固部分对下卧层不致产生过大的附加沉降。的重度与天然软土的重度相差不大。故采用水泥搅拌法加固厚层软土地基时，加固部分对下卧层不致产生过大的附加沉降。3、相对密度 水泥土的相对密度为水泥土的相对密度为3.1,3.1,稍大

9、于一般软土的相对密度稍大于一般软土的相对密度(2.65(2.652.75)2.75)。第7页/共15页第八页，共15页。4、渗透系数水泥土的渗透系数与水泥掺入比和龄期有关水泥土的渗透系数与水泥掺入比和龄期有关(yugun)(yugun)。水泥掺入比越大，龄期越长，渗透系数越小，一般可达。水泥掺入比越大，龄期越长，渗透系数越小，一般可达10-510-510-8cm/s10-8cm/s。水泥土水泥土(nt)的物理性质的物理性质水泥掺入比水泥掺入比重度重度含水量含水量相对密度相对密度孔隙比孔隙比0 016.6316.6361.461.42.7062.7061.631.635 516.8016.805

10、1.451.42.7082.7081.441.44101017.1017.1047.647.62.7122.7121.341.34151517.1017.1046.346.32.7362.7361.341.34202017.3017.3044.444.42.7682.7681.311.31252517.4017.4042.342.32.7812.7811.271.27第8页/共15页第九页，共15页。1 1、柱状：三角形或正方形布置、柱状：三角形或正方形布置(bzh)(bzh)。2 2、壁状：壁状：栅格状栅格状 3 3、块状：全部、块状：全部(qunb)(qunb)加固，用于地基承载力要求高，

11、沉降要求严格的建筑。加固，用于地基承载力要求高，沉降要求严格的建筑。（二）单桩承载力 1、以试验资料(zlio)确定，无试验资料(zlio)时计算确定。取两式计算的小取两式计算的小值值淤泥可取58kPa，淤泥质土取812kPa，粘性土可取 1215kPa 单桩竖向承载力标准值 无侧限抗压强度平均值 强度折减系数，0.350.50 桩周土的平均摩擦力 第9页/共15页第十页，共15页。一、搅拌(jiobn)设备及性能 搅拌机有：搅拌机有：叶片叶片(ypin)(ypin)式输浆式输浆中心管输浆中心管输浆第二节水泥土第二节水泥土(nt)(nt)桩桩施工施工 第10页/共15页第十一页，共15页。（一

12、）（一）SJBSJB系列系列(xli)(xli)深层搅拌机：深层搅拌机：双搅拌轴中心管的水泥搅拌专用机械双搅拌轴中心管的水泥搅拌专用机械 中心管输浆方式中，水泥浆中心管输浆方式中，水泥浆是从两根搅拌轴间的另一中是从两根搅拌轴间的另一中心管输出，当叶片直径在心管输出，当叶片直径在1m1m以下时，并不影响以下时，并不影响(yngxing)(yngxing)搅拌均匀度，搅拌均匀度，而且它可适用多种固化剂而且它可适用多种固化剂第11页/共15页第十二页，共15页。（二）（二）GZB-600GZB-600 型深层单轴搅拌机：型深层单轴搅拌机：叶片喷浆叶片喷浆(pn jin)(pn jin)方式的搅拌机方

13、式的搅拌机叶片叶片(ypin)(ypin)式使水泥浆从叶片式使水泥浆从叶片(ypin)(ypin)上若干个小孔喷出，使水泥浆上若干个小孔喷出，使水泥浆与土体能均匀的混合，对大直径叶片与土体能均匀的混合，对大直径叶片(ypin)(ypin)和连续搅拌是合适的，但因喷和连续搅拌是合适的，但因喷孔小，易被浆液填塞，它只能使用纯水孔小，易被浆液填塞，它只能使用纯水泥浆而不能采用其他固化剂，且加工制泥浆而不能采用其他固化剂，且加工制造较为复杂造较为复杂第12页/共15页第十三页，共15页。（三）DJB-14D型深层单轴搅拌机 第13页/共15页第十四页，共15页。1、桩机定位2、预搅下沉，使搅拌机沿导向架切土下沉。3、提升喷浆搅拌4、重复上下搅拌5、完毕（一）浆液喷射深层搅拌法 （二）粉体喷射搅拌法 1、钻机就位2、预搅下沉3、到达设计深度4、提升搅拌喷射5、桩孔成型第14页/共15页第十五页，共15页。