深层搅拌法教学.ppt

水工建筑物地基处理 ——软弱地基处理 ——深层搅拌法 授课对象：水工专业2003级 任课教师：王润英 时间：2006年4月~2006年5月 授课内容及安排 第四节? 深层搅拌法 一、概述 二、深层搅拌桩设计 三、深层搅拌桩施工 四、工程应用 深层搅拌法——概述 1、深层搅拌法的适用条件 2、深层搅拌法的优点 3、深层搅拌法的种类 4、深层搅拌法的加固原理 5、水泥土的物理力学指标 6、影响水泥土抗压强度的主要因素 深层搅拌法——概述——适用条件 深层搅拌法：利用搅拌机的自重，在扰动软土的过程中下沉再提升、喷浆，使水泥浆和软土均匀搅拌形成强度较好，抗渗性较好的水泥土竖向加固体的一种工法。 适用条件：最适用于加固饱和深层软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土等。 深层搅拌法——概述——优点 深层搅拌法的优点： （1）无振动、无噪音、无污染。 （2）和灌注桩、预制桩相比，造价较低。 （3）加固方法灵活。 （4）施工速度快，工期短。 深层搅拌法——概述——优点 可采用不交圈柱状加固； 可采用壁状加固或格栅状加固； 可采用块状加固。 深层搅拌法——概述——种类 （1）从喷射材料看，有： 喷浆型→适用于30%ω60%的软粘土； 粉喷型→适用于60%ω80%的软粘土。 （2）喷浆型根据不同的搅拌机机型，分为： 单头（GZB-600型及DJB-10型 ） 双头（SJB-I型，SJB-II型） 多头：主要用来作防渗帷幕 深层搅拌法——概述——种类 ①搅拌杆和喷浆杆合二为一； ②形成的桩基为圆形。 深层搅拌法——概述——种类 GZB-600型搅拌机机械技术数据表如下： 深层搅拌法——概述——种类 双头： ①搅拌杆和喷浆杆分开； ②形成的桩基形状如左图。 深层搅拌法——概述——种类 深层搅拌法——概述——加固原理 水泥作为固化剂 → 水泥+水→水化反应 、水解反应 →一部分自身结硬形成水泥土骨架 →另一部分和地基土中的活性粘粒产生离子交换和团粒化作用，进一步加强水泥土骨架 →产生表面粗糙、凹凸不平、强度较高、防渗性能较好的水泥土加固体。 深层搅拌法——概述——水泥土物理力学指标 （1）水泥土无侧限抗压强度标准值 由水泥土室内试验确定；一般为300~4000kpa 。 （2）水泥土抗拉强度标准值 （3）水泥土抗剪强度指标 水泥土重度18.8KN/m3 ； 水泥土凝聚力标准值 水泥土内摩擦角标准值≈20°~30°，设计时取23 （4）压缩指标 水泥土压缩系数 相应的水泥土压缩模量 ES=60～100MPa 。 深层搅拌法——概述——影响水泥土抗压强度的主要因素 （1）水泥掺入比 在其它条件相同时， ↗， ↗ （2）龄期t 一般t↗， ↗ 硬凝反应需三个月才完成，因此水泥土设计龄期90天。 （3）水泥土样的含水量 在其它条件相同时， ω ↗， 非线性下降。 （4）外掺剂 （5）土的组成及有机质含量 深层搅拌法——概述——影响水泥土抗压强度的主要因素 （4）外掺剂 粉煤灰(活性材料) 加粉煤灰可以在不减小其抗压强度下，减小其收缩性。 深层搅拌法——概述——影响水泥土抗压强度的主要因素 土的组成： (含水)高岭土为主的软土→深层搅拌桩效果良好(吃浆)； 含伊利石、氯化物和水铝石英等矿物的软土→深层搅拌桩效果预后不良。 深层搅拌法——设计与施工 1、单桩承载力RKd设计 2、水泥土桩复合地基承载力设计 3、群桩下卧层地基承载力复核 4、深层搅拌桩复合地基变形计算（沉降计算） 深层搅拌法——单桩承载力设计 公式的适用范围规定为 深层搅拌法——单桩承载力设计 深层搅拌法——单桩承载力设计 注意比较： 加固深度D，用于预决算。 桩长L：一般L=D-0.5，但当施工深层搅拌桩之前，场地有未固结的新填土时，L≠D-0.5，则计算RKd时取 深层搅拌法——单桩承载力设计 深层搅拌法——复合地基承载力设计 2、水泥土桩复合地基承载力设计： 深层搅拌法——群桩下卧层承载力复核 3、群桩下卧层地基承载力复核：（格栅状加固） （1）复核条件→什么情况下要复核？ 非单排桩且m≥20%，需复核群桩下卧层地基承载力。 （2）复核方法： 将搅拌桩视为一个假想的实体基础，考虑假想实体基础侧面与土的摩擦力。 应满足下式： 深层搅拌法——群桩下卧层承载力复核 深层搅拌法——复合地基变形计算 4、深层搅拌桩复合地基变形计算（沉降计算） 为复合地基的沉降 ： 深层搅拌法——施工