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2018岩土工程师考试专业辅导_地基处理讲义：应用与设计

来源 :中华考试网 2017-11-13

中

2018岩土工程师考试专业辅导_地基处理讲义：应用与设计

　　应用与设计

　　1.概述

　　深层水泥搅拌法可以在软土地基中，将搅拌形成的水泥土加固体，按工程的要求制成水泥土桩体、墙体、块体和格室体等，如图5-25所示。

　　根据前述水泥土形成的机理、强度特性和搅拌技术的特点与工程应用的要求，深层水泥搅拌法加固地基的设计包括如下内容：①根据地基土的性质选择适用的水泥品种、外加剂及其掺合比等，即合理的配方;②制订可靠的搅拌工艺及其流程，制成满足工程要求的水泥土加固体，对不同的土类，不同的深度选用合适功率的搅拌机械、搅拌器具和工艺流程以及有关的质量监控系统，以保证制成强度较高且均匀连续的水泥土;③根据设计建筑物基础荷载的大小和分布，选择适合的水泥土型式 (桩群、墙体、块体和格室体等)及其合理布置，并进行分析计算，检验其加固后地基的变形和承载力与稳定性能否满足设计工程的要求。由于水泥土的强度比较低，且不均匀。采用单一桩体，易于逐一被压坏，而形成局部破坏，所以常采用大体积群体布置，利于充分发挥加强体的作用。下面着重讨论地基加固的设计(关于应用于基坑围护的设计请参阅本书基坑有关内容)。

　　2.水泥土的配方设计

　　水泥土的配方按如下方法确定：

　　(2)根据地基土的性质，选用水泥土的配方。对于一般粘性土地基，可按含水量的大小，初步选择水泥系固化剂和外加剂的品种及掺合量，并通过室内试验确定其抗压强度。一般可用硅酸盐水泥或矿渣水泥(3.25R或42.5R)作为固化剂，并配以2%水泥量的石膏(或 0.05%水泥量的三乙醇胺)和0.2%水泥量的木质素磺酸钙作为增强剂和减水剂。水灰比一般用0.5-0.6。水泥系固化剂掺合量可参考表5-4选取。水泥土的强度由试验来确定，然后换算成设计的标准强度。

　　如果按上述配方不能满足设计强度的要求时，可考虑使用增强剂一例如，粉煤灰，磷石膏或其他活性材料。

　　(3)最终确定水泥土的配方

　　工程上常借鉴所在地区成功的经验配方作为设计的配方，这是比较简便的，也是需要的。但是必须注意土类和施工条件相同时才能采用。

　　地基土含水量与掺合量的关系

地基土含水量

（%）

掺合量a

(Kg/m3)

150—200

200—250

250—275

275—300

300—375

无侧限抗压强度（kPa）

由室内实验确定，并换算成标准值，约为1000—40000kPa

　　3.搅拌工艺

　　如果机具和工艺不适用，或重心不稳，或搅拌的功率和喷浆力不足，常常造成只搅拌不喷浆，只转动不搅拌，土体呈同心圆转动或摆动，其后果是泥浆、泥块、水泥浆分离，拌和不匀，上下不均强度差异悬殊，总强度很低。因此，对不同土类、不同深度的加固体应分别采用不同的机具和工艺流程，包括：搅拌机的功率，搅拌头的类型，喷浆的压力和搅拌的流程等。一般采用的工艺流程如图5-27所示。如打人深度较大的搅拌体，应采取自上而下，或自下而上分段搅拌，先贯人下沉喷浆搅拌第一段，再下沉提升搅拌第二段，这样有利于搅拌均匀。其中要注意控制提升的速度和转速，一般每分钟提升0.6—1.0m，每分钟转速为20—40转。

　　得特别强调的是：要监测控制水泥浆的输入量，尽量均匀;严格控制钻杆的下沉和提升的速度，认真检验搅拌后的水泥质量，特别是硬化均匀的程度。每一工程都应进行试验性的施工，通过检验认为满足设计要求后，再制订施工工艺程序。

　　4.水泥土加固地基的设计与计算

　　利用水泥搅拌加固地基的设计，首先应根据设计工程加固地基的目的和要求，选择水泥土加固体的平面布置型式、范围和加固的深度，然后分析经加固后地基的承载力与稳定性和沉降是否满足设计工程的要求。建筑物的类型不同，利用水泥土加固地基的目的与要求是不同的，相应的设计方法也有所不同。下面主要是介绍房屋建筑物利用水泥土加固地基的设计方法。

　　(1)水泥土加固体的布置形式房屋建筑物的地基加固，为提高地基承载力和减少沉降，常采用桩型水泥土加固体，荷载不大时，采用单轴水泥搅拌形成的单桩体，荷载较大时刚采用双轴或两个双轴搅拌相互搭接形成的四桩体。在平面上各桩体则按建筑物基础形状，以方形或正三角形均匀布置。如果建筑物的基础面积较大，且对地基均匀沉降的要求较高时，则应按格室型或墙体型布置水泥土加固体。桩体的长度、间距和范围则按建筑物荷载对地基承载力和沉降要求来决定。

　　(2)水泥土地基设计计算计算的方法有多种，这里仅介绍《建筑地基处理技术规范》(JGJ79一2002)推荐的方法。