水泥土搅拌桩地基处理方法技术.ppt

水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩 地基处理技术地基处理技术  水泥土搅拌桩地基处理方法技术水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩 地基处理技术地基处理技术n概概  述述n地基处理方法的选择地基处理方法的选择n水泥土搅拌桩复合地基水泥土搅拌桩复合地基n搅拌桩复合地基设计与施工中的若干问题搅拌桩复合地基设计与施工中的若干问题水泥土搅拌桩地基处理方法技术 1. 1.概概 述述n1.1. 地基处理的要求地基处理的要求n1.2. 地基处理的分类地基处理的分类水泥土搅拌桩地基处理方法技术1.1 1.1 地基处理的要求地基处理的要求n1.1.1 1.1.1 强度要求强度要求n1.1.2 1.1.2 变形要求变形要求n1.1.3 1.1.3 动力稳定性要求动力稳定性要求n1.1.4 1.1.4 透水性要求透水性要求n1.1.5 1.1.5 特殊土地基安定性要求特殊土地基安定性要求水泥土搅拌桩地基处理方法技术1.1.1 1.1.1 强度要求强度要求n 满足地基土在上部结构的自重及外荷满足地基土在上部结构的自重及外荷载作用下不致产生局部或整体剪切破坏。

载作用下不致产生局部或整体剪切破坏水泥土搅拌桩地基处理方法技术1.1.2 1.1.2 变形要求变形要求n 满足地基土在上部结构的自重及满足地基土在上部结构的自重及外荷载的作用下不致产生过大的外荷载的作用下不致产生过大的沉降，特别是超过建筑物所能容沉降，特别是超过建筑物所能容许的不均匀的沉降许的不均匀的沉降水泥土搅拌桩地基处理方法技术1.1.3 1.1.3 动力稳定性要求动力稳定性要求n 满足地基土在动力荷载（如地震荷满足地基土在动力荷载（如地震荷载）作用下不致发生液化、载）作用下不致发生液化、 失稳和失稳和震陷等灾害震陷等灾害水泥土搅拌桩地基处理方法技术1.1.4 1.1.4 透水性要求透水性要求n 满足地基土的地下水不会由于施工满足地基土的地下水不会由于施工而造成渗漏量或动水压力超过容许而造成渗漏量或动水压力超过容许值，发生涌土、流砂、边坡滑边等值，发生涌土、流砂、边坡滑边等事故水泥土搅拌桩地基处理方法技术1.1.5 1.1.5 特殊土地基安定性要求特殊土地基安定性要求n 满足湿陷性黄土、膨胀土、内陆性盐满足湿陷性黄土、膨胀土、内陆性盐渍土等特殊土上的建筑物不会由于不渍土等特殊土上的建筑物不会由于不良土性而发生损坏。

良土性而发生损坏水泥土搅拌桩地基处理方法技术1.2 1.2 地基处理的分类地基处理的分类水泥土搅拌桩地基处理方法技术2. 2. 地基处理方法的选择地基处理方法的选择n2.1  地基处理方法的选择原则地基处理方法的选择原则n2.2  地基处理方法的选择地基处理方法的选择n2.3  地基处理设计程序地基处理设计程序n2.4  地基处理施工过程与完工后的注意地基处理施工过程与完工后的注意            事项事项水泥土搅拌桩地基处理方法技术2.1 2.1 地基处理方法的选择原则地基处理方法的选择原则n2.1.1  各种方法均有其适用范围，各有优点与各种方法均有其适用范围，各有优点与              局限性；局限性；n2.1.2  选择地基处理方法应综合考虑地基条件、选择地基处理方法应综合考虑地基条件、             加固要求、工程进度、工程造价、材料加固要求、工程进度、工程造价、材料               及机具等各方面因素；及机具等各方面因素；n2.1.3  选择的方法应注意环境保护（地下水的选择的方法应注意环境保护（地下水的              污染、振动、噪音等）。

污染、振动、噪音等）水泥土搅拌桩地基处理方法技术2.2 2.2 地基处理方法的选择地基处理方法的选择水泥土搅拌桩地基处理方法技术2.3 2.3 地基处理设计程序地基处理设计程序水泥土搅拌桩地基处理方法技术2.4 2.4 地基处理施工过程与地基处理施工过程与 完工后的注意事项完工后的注意事项n2.4.1  施工人员必须掌握施工方法，并了施工人员必须掌握施工方法，并了                 解地基处理方法的原理、技术标准解地基处理方法的原理、技术标准               与质量要求；与质量要求；n2.4.2  施工中应进行实时监理；施工中应进行实时监理；n2.4.3  完工后必须进行质量检测完工后必须进行质量检测水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.3.水泥土搅拌桩复合地基水泥土搅拌桩复合地基n3.1 3.1 水泥土的形成水泥土的形成n3.2 3.2 水泥土的物理力学性质水泥土的物理力学性质n3.3 3.3 水泥土的应用水泥土的应用n3.4 3.4 水泥土搅拌桩复合地基的设计水泥土搅拌桩复合地基的设计n3.5 3.5 水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.1 3.1 水泥土的形成水泥土的形成n 水泥土是通过机械强力将水泥与水泥土是通过机械强力将水泥与土搅拌形成具有较好物理力学性质的土搅拌形成具有较好物理力学性质的水泥加固土。

水泥加固土水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.1 3.1 水泥土水泥土 的的 形成形成水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.2 3.2 水泥土的物理力学性质水泥土的物理力学性质n3.2.1 水泥土的物理性质n3.2.1.1 3.2.1.1 重度重度 当水泥掺入比在8%～20%之间，水泥土重度比 原状土增加约3%～6%n3.2.1.2 3.2.1.2 含水量含水量 水泥土的含水量一般比原状土降低7～15%n3.2.1.3 3.2.1.3 抗渗性抗渗性 渗透系数K一般在10-7～10-8cm/ces水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.2 3.2 水泥土的物理力学性质水泥土的物理力学性质n3.2.2 水泥土的力学性质n3.2.2.1 3.2.2.1 无侧限抗压强度无侧限抗压强度 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n3.2.2.2 3.2.2.2 抗拉强度抗拉强度 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n3.2.2.3 3.2.2.3 抗剪强度抗剪强度 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。

n3.2.2.4 3.2.2.4 变形特性变形特性 当qu=0.5～4.0MPa时，其50d后的变形模量相当于（120～150）qu水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.3 3.3 水泥土搅拌桩的应用水泥土搅拌桩的应用n3.3.1 3.3.1 支护结构支护结构 重力式支护结构；止水帷幕；重力式支护结构；止水帷幕；SMWSMW工法工法n3.3.2 3.3.2 地基加固地基加固 提高地基强度；控制沉降；防止液化提高地基强度；控制沉降；防止液化水泥土搅拌桩地基处理方法技术支护结构支护结构——水泥土墙水泥土墙水泥土搅拌桩地基处理方法技术支护结构支护结构——水泥土墙水泥土墙水泥土搅拌桩地基处理方法技术支护结构支护结构——水泥土墙水泥土墙水泥土搅拌桩地基处理方法技术支护结构支护结构——水泥土墙水泥土墙 水泥土搅拌桩地基处理方法技术   SMW（（Soil Mixing Wall）工法施工）工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术   SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术   SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术    SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 SMW（（Soil Mixing Wall））工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 SMW工法施工工法施工 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.3 3.3 水泥土搅拌桩的应用水泥土搅拌桩的应用地基加固地基加固a)柱状布置；b) 壁状布置；c) 格栅状布置；d) 块状布置 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.3 3.3 水泥土搅拌桩的应用水泥土搅拌桩的应用地基加固地基加固水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.4 3.4 水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩 复合地基的设计复合地基的设计n3.4.1 3.4.1 设计原理设计原理n3.4.2 3.4.2 单桩容许承载力单桩容许承载力 n3.4.3 3.4.3 复合地基承载力复合地基承载力n3.4.4 3.4.4 下卧层地基强度验算下卧层地基强度验算n3.4.4 3.4.4 沉降计算沉降计算 水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.4.1 3.4.1 设计原理设计原理n桩土共同承载n 承载承载 —— —— 桩的承载力桩的承载力 + + 桩间土承载力（折减）桩间土承载力（折减）n 沉降沉降 —— —— 桩范围的压缩桩范围的压缩 + + 桩端以下土的沉降桩端以下土的沉降水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.4.2 3.4.2 单桩容许承载力单桩容许承载力                                               及及     式中式中       ——单桩容许承载力单桩容许承载力(kN)；；               ——水泥土水泥土90d龄期的抗压强度平均值龄期的抗压强度平均值(kPa)；；                ——桩的截面积桩的截面积(m2)               ——桩身强度折减系数，可取桩身强度折减系数，可取0.3~0.4；；               ——桩的周长桩的周长(m)；；               ——桩周第桩周第i层土的容许摩阻力。

对淤泥可取层土的容许摩阻力对淤泥可取5~8kPa；；                  对淤泥质土可取对淤泥质土可取8~12kPa；对粘性土可取；对粘性土可取12~15kPa；；               ——桩周第桩周第i层土的厚度层土的厚度(m)；；               ——桩端天然地基土的承载力桩端天然地基土的承载力(kPa)；；               ——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4~0.6 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.4.3 3.4.3 复合地基承载力复合地基承载力式中式中     ——复合地基容许承载力复合地基容许承载力(kPa)；；             ——桩间天然地基土容许承载力桩间天然地基土容许承载力(kPa)；；             ——桩土面积置换率；桩土面积置换率；             ——桩间土承载力折减系数当桩端为软土时，桩间土承载力折减系数当桩端为软土时，                  可取可取0.5~1.0；当桩端为硬土时，可取；当桩端为硬土时，可取0.1~0.4。

水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.4.4 3.4.4 下卧层地基强度验算下卧层地基强度验算 式中式中       ——假想实体基础底面压力假想实体基础底面压力(kPa)；；               ——基础底面积基础底面积(m2)；；               ——假想实体基础的自重假想实体基础的自重(kN)；；                ——假想实体基础侧表面积假想实体基础侧表面积(m2)；；               ——假想实体基础侧表面平均摩阻力假想实体基础侧表面平均摩阻力(kPa)；；               —                   ——假想实体基础边缘地基土的容许承载力假想实体基础边缘地基土的容许承载力(kPa)；；               ——假想实体基础底面积假想实体基础底面积(m2)；；               ——假想实体基础底面经修正后的地基容许假想实体基础底面经修正后的地基容许                       承载力承载力(kPa)水泥土搅拌桩地基处理方法技术 3.4.4 3.4.4 沉降计算沉降计算            水泥土桩复合地基的变形包括：水泥土桩复合地基的变形包括：            水泥土桩群体的压缩变形和桩端下未加固土层的压缩水泥土桩群体的压缩变形和桩端下未加固土层的压缩变形之和。

变形之和            桩群体的压缩变形值可根据上部结构、桩长、桩身强桩群体的压缩变形值可根据上部结构、桩长、桩身强度等因素按经验取度等因素按经验取20~40mm            桩端以下未加固土层的压缩变形值可按分层总和法计桩端以下未加固土层的压缩变形值可按分层总和法计算 水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.5 3.5 水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩的施工n 3.5.1 施工机械n 3.5.2 施工工艺 n 3.5.3 水泥掺量及外加剂n 3.5.4 水泥土墙施工要点 水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.5 3.5 水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩的施工3.5.1 3.5.1 施施工工机机械械 ———— 主主机机水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.5 3.5 水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩的施工 3.5.2 3.5.2 施工工艺施工工艺 水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.5 3.5 水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩的施工 3.5.2 3.5.2 施工工艺施工工艺 n  一般的施工工艺流程（一次喷浆、二次搅拌）     就位就位 — 预搅下沉预搅下沉 —（制备水泥浆）（制备水泥浆）      — 提升喷浆搅拌提升喷浆搅拌    — 沉钻复搅沉钻复搅       — 重复提升搅拌重复提升搅拌水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.5 3.5 水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩的施工3.5.3 3.5.3 水泥掺量及外加剂水泥掺量及外加剂 水泥掺量水泥掺量           水泥掺入比（单位体积搅拌桩中水泥与土的重量比） 一般为12~16% 水灰比~1：0.5 外加剂外加剂外 掺 剂作 用掺量（%）碳 酸 钠早 强0.2 ~ 0.4氯 化 钙早 强2 ~ 5三乙醇胺早 强0.05 ~ 0.2木质素磺酸钙减水、可泵0.2 ~ 0.5粉 煤 灰填充、早强50 ~ 80水泥土搅拌桩地基处理方法技术3.5 3.5 水泥土搅拌桩的施工水泥土搅拌桩的施工3.5.4 3.5.4 水泥土搅拌桩施工要点水泥土搅拌桩施工要点.  （（1 1）复搅工艺）复搅工艺 确保搅拌均匀，必要时采用确保搅拌均匀，必要时采用““二喷三搅二喷三搅””工艺工艺 （干法工艺为一次搅拌，因而不均匀）。

干法工艺为一次搅拌，因而不均匀） （（2 2）提升速度）提升速度~喷浆速度喷浆速度 提升搅拌速度不宜大于提升搅拌速度不宜大于0.5m/min0.5m/min；； 提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长 喷浆均匀喷浆均匀 水泥土搅拌桩地基处理方法技术4. 4. 搅拌桩复合地基搅拌桩复合地基 设计与施工中的若干问题设计与施工中的若干问题n4.1 4.1 设计中的若干问题设计中的若干问题n4.2 4.2 施工中应注意的有关问题施工中应注意的有关问题水泥土搅拌桩地基处理方法技术4.1 4.1 设计中的若干问题设计中的若干问题n4.1.1 4.1.1 设计参数的取值设计参数的取值n4.1.2 4.1.2 桩的长度桩的长度- -桩径桩径- -桩身强度关系桩身强度关系n4.1.3 4.1.3 置换率与桩长的选取置换率与桩长的选取n4.1.4 4.1.4 暗浜及回填土的处理暗浜及回填土的处理 水泥土搅拌桩地基处理方法技术4.1 4.1 设计中的若干问题设计中的若干问题n4.1.1 4.1.1 设计参数的取值设计参数的取值n4.1.1.1 4.1.1.1 复合地基承载力复合地基承载力n4.1.1.2 4.1.1.2 、、 、、 、、 等参数的影响因素等参数的影响因素 水泥土搅拌桩地基处理方法技术4.1.1 4.1.1 设计参数的取值设计参数的取值 4.1.1.1 4.1.1.1 复合地基承载力复合地基承载力 加固后的地基强度一般可比原地基土的加固后的地基强度一般可比原地基土的提高提高20%~50%，故设计中不应将设计复合，故设计中不应将设计复合地基承载力取得过大，否则难以达到设计地基承载力取得过大，否则难以达到设计要求。

要求水泥土搅拌桩地基处理方法技术4.1.1 4.1.1 设计参数的取值设计参数的取值n4.1.1.2 4.1.1.2 、、 、、 、、 等参数的影响因素等参数的影响因素 —— —— 桩身强度折减系数桩身强度折减系数（（0.3~0.4）） 施工质量、土层情况、室内实验施工质量、土层情况、室内实验 —— —— 桩周土的摩阻力桩周土的摩阻力 土层情况、工程经验土层情况、工程经验 —— —— 桩端土承载力折减系数桩端土承载力折减系数（（0.4~0.6）） 土层情况、桩长、工程经验土层情况、桩长、工程经验 —— —— 桩间土承载力折减系数桩间土承载力折减系数（（0.5~1.0）） 桩端土情况、工程经验桩端土情况、工程经验水泥土搅拌桩地基处理方法技术4.1 4.1 设计中的若干问题设计中的若干问题n4.1.2 4.1.2 桩的长度桩的长度- -桩径桩径- -桩身强度关系桩身强度关系 桩的长度较长，相应的桩径应增加、桩身桩的长度较长，相应的桩径应增加、桩身 强度也应相应提高。

强度也应相应提高 水泥土搅拌桩地基处理方法技术4.1 4.1 设计中的若干问题设计中的若干问题4.1.3 4.1.3 置换率与桩长的选取置换率与桩长的选取n  a a、当地基处理是以提高地基强度为主时，宜用、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短桩而提高桩的置换率; ;n b b、当地基处理时以减小沉降为主时，可根据桩、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端是否达到较硬土层而分别采用““变掺量、变掺量、 变强度变强度””方法或方法或““变置换率变置换率””的方法 水泥土搅拌桩地基处理方法技术4.1 4.1 设计中的若干问题设计中的若干问题n4.1.3 4.1.3 置换率与桩长的选取置换率与桩长的选取c c、最优设计、最优设计 水泥土搅拌桩地基处理方法技术 4.1 4.1 设计中的若干问题设计中的若干问题4.1.4 4.1.4 暗浜及回填土的处理暗浜及回填土的处理n a. a. 设计中不计桩间土的承载力，桩周摩阻力取设计中不计桩间土的承载力，桩周摩阻力取 下限值；下限值；n b. b. 增加水泥掺量（增加水泥掺量（3%3%～～5%5%），遇有泥炭土或），遇有泥炭土或 有机质含量较高的土，水泥掺量可增至有机质含量较高的土，水泥掺量可增至20%20%；；n c. c. 暗浜与回填土的边界应设过渡区。

暗浜与回填土的边界应设过渡区水泥土搅拌桩地基处理方法技术。