地基处理精品课件（马楠）水泥土搅拌桩.pptVIP

 （二）水泥土的力学性质 1 、无侧限抗压强度 水泥土的无侧限抗压强度qu在0.3-4.0MPa之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍。 2 、抗拉强度 水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，抗拉强度在（0.15-0.25）qu之间。 3 、抗剪强度 当水泥土qu=0.5-4MPa时，其粘聚力C在100-1000kPa之间，其摩擦角?在20?-30?之间。 4、 变形特性 当qu=0.5-4.0MPa时，其50d后的变形模量相当于（120-150）qu。 桩土共同承载 承载 —— 桩的承载力 + 桩间土承载力（折减） 沉降 —— 桩范围的压缩 + 桩端以下土的沉降 复合地基设计的几个问题 ?a、当地基处理是以提高地基强度为主时，宜用短桩而提高桩的置换率; b、当地基处理时以减小沉降为主时，可根据桩端是否达到较硬土层而分别采用“变掺量、变强度”方法或“变置换率”的方法。 有效桩长 L0=(8-20)d Ep/Es=10-50 L0=(20-25)d Ep/Es=50-100 L0=(25-33)d Ep/Es=100-200 柔性桩与刚性桩判别 水泥土搅拌桩的施工 （一）施工机械 （二）施工工艺 （三）水泥掺量及外加剂 （四）水泥土墙施工要点 2.桩端下未加固土层的压缩变形S2 桩端以下未加固土层的压缩变形可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定进行计算。 水泥土搅拌桩地基的设计 水泥土搅拌桩地基的设计 加固后的地基强度一般可比原地基土的提高20%~50%，故设计中不应将设计复合地基承载力取得过大，否则难以达到设计要求。 复合地基承载力 桩的长度-桩径-桩身强度关系 桩的长度较长，相应的桩径应增加、桩身强度也应相应提高。 水泥土搅拌桩地基的设计 置换率与桩长的选取 c、最优设计 水泥土搅拌桩地基的设计 桩径、平面布置 等边三角形或方形布置， 桩径——450、500、600mm 水泥土搅拌桩地基的设计 桩长、水泥掺入比 1、当土质条件、施工因素限制加固深度－L 根据桩长－单桩承载力Ra和水泥土抗压强度fcu－参照室内配合比试验－选择所需的水泥掺入比。 2、当搅拌加固的深度不受限制时，可根据室内配合比试验资料选定水泥掺入比aw——再确定桩身强度fcu——根据桩身强度计算单桩承载力特征值——计算桩身长度L。 3、直接根据上部结构对地基的要求，选定单桩承载力特征值——计算桩身长度、强度——选择水泥掺入比 水泥土搅拌桩地基的设计 桩的根数 根据设计要求的地基复合地基承载力特征值fspk和前面求得的单桩承载力特征值Ra——n 桩的间距 不宜小于2d 水泥土的物理力学性质 7、养护温度 国内外试验资料都说明，温度对短龄期水泥土强度的影响很大， Kawasaki等研究了温度在10℃-50℃变化时，温度对水泥含量分别为20％和30％的水泥土加固强度的影响，见图。 水泥土的物理力学性质 从图中可以看出，温度高时，水泥与土的反应加快，故前期强度增长率大。 但是日本的试验研究也表明，温度对水泥土强度的影响随着时间的增长而减小， 如图所示，不同养护温度下的无侧限抗压强度与20℃(标准养护室温度)的无侧限抗压强度之比值随着时间的增长而逐渐趋近于1，说明温度对水泥土后期强度的影响较小。 8、pH值 研究表明，水泥在pH值较高的条件下，有利于土壤颗粒中的硅酸盐和铝酸盐的溶解性，加快了水化反应的进行。 但是当加固土的pH12.6时，水化反应的主要生成物水化硅酸三钙会产生逆向反应见下式,这样大大降低水泥土的强度。 3CaO·2SiO2·xH2O→3CaO·2SiO2·xH2O +Ca(OH)2 (C3S2HX) (Hydrated gel) 水泥土的物理力学性质 9、粘粒含量 Masaaki Gotoh研究了土性即含水量、pH值、烧失量、粘粒含量对水泥土强度的影响，得到了粘粒含量越高，其加固强度越低。 Woo认为土的塑限增大或者粘粒含量增大，水泥的加固效果也越差。图为某一水泥掺量时，细粒土含量对抗压强度的影响。 水泥土的物理力学性质 10、有机质含量及含盐量 Miura等通过大量的试验，得到有机质含量小于6％时，用石灰加固效果优于水泥加固，但当有机质含量超过8％时，水泥加固比用石灰加固效果好，见图。 为了克服有机质对强度提高的影响，需要使用大量的石灰和水泥进行加固，也会出现过剩的未参加反应的石灰和水泥，并且得到它们在短期内对水泥土的强度影响不大。 Broms指出在含盐量较高的海相软土进行水泥加