工程項(xiàng)目管理系統(tǒng) | OA系統(tǒng) | ERP系統(tǒng) | 工程項(xiàng)目管理軟件 | 裝飾管理系統(tǒng) | 簽約案例 | 購(gòu)買(mǎi)價(jià)格 | 在線試用 | 手機(jī)APP | 產(chǎn)品資料
X 關(guān)閉
項(xiàng)目管理系統(tǒng)

當(dāng)前位置:工程項(xiàng)目OA系統(tǒng) > 建筑OA系統(tǒng) > 項(xiàng)目管理系統(tǒng)

深層攪拌石灰樁加固軟土地基

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢(xún)電話(huà):400-8352-114

在高等級(jí)公路中,遇到不少涵洞、通道、擋土結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)物置于軟弱地基上或軟厚的雜填土之上,施工期短暫時(shí),成為不少建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位的棘手問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,采用生石灰噴粉深層攪拌樁(簡(jiǎn)稱(chēng)石灰攪拌樁)進(jìn)行軟土地基處理,具有技術(shù)簡(jiǎn)單可行,且經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn),能有效地加固軟弱地基,減少軟土層沉降和整體工程工后沉降,提高軟土層的承載力。
    1、生石灰對(duì)軟粘土地基的基本作用
    根據(jù)設(shè)計(jì)確定石灰攪拌樁鉆機(jī)的位置,啟動(dòng)攪拌機(jī),鉆進(jìn)時(shí)噴射壓縮空氣,準(zhǔn)備加固的土在原位受到擾動(dòng)。隨著鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,鉆機(jī)鉆頭反向旋轉(zhuǎn),邊提升,邊由壓縮空氣輸送生石灰,向著由鉆頭攪拌葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空隙部位噴入被攪拌的土體中,使土體和石灰進(jìn)行充分拌和,形成具有整體性好,水穩(wěn)定性好和一定強(qiáng)度的石灰土樁。
    通過(guò)機(jī)構(gòu)攪拌,將軟土重塑的同時(shí)摻入適量的石灰,石灰與軟土礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一種復(fù)雜的不溶于水的、將土顆粒粘結(jié)在一起的硅酸鈣凝膠,硅酸鈣凝膠起到包裹和聯(lián)結(jié)的作用,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在土顆粒間相互穿插,使土顆粒聯(lián)系得很牢固,改善了土的物理力學(xué)性質(zhì),發(fā)揮了石灰固化劑的強(qiáng)化作用。
    要形成硅酸鈣凝膠,只有在有足夠的水使Ca2+和OH-1離子能夠轉(zhuǎn)移到粘土顆粒表面時(shí)才能實(shí)現(xiàn),利用土顆粒、水和石灰之間的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到這一目的,以改善土的性質(zhì),具體來(lái)說(shuō),石灰對(duì)軟土的基本作用如下:
    (1)生石灰與地基軟粘土通過(guò)強(qiáng)制做拌均勻,很快產(chǎn)生水化作用,形成 Ca(OH)2 。在這生石灰變?yōu)槭焓业倪^(guò)程中,產(chǎn)生的熱量促進(jìn)水分蒸發(fā),使軟土地基的含水量降低,同時(shí)石灰體積產(chǎn)生膨脹,此時(shí)膨脹力所作的功轉(zhuǎn)化為周?chē)恋淖冃挝荒?。例如廣東省云浮硫鐵礦專(zhuān)用線有一座蓋板涵基礎(chǔ)采用石灰噴粉深層攪拌處理軟基,鉆頭直徑為500mm,形成石灰樁之后,在粉細(xì)砂層直徑增大為520mm,在軟土層直徑內(nèi)直徑增大為600-700mm,樁體體積增大,對(duì)周?chē)疗鹆藟好茏饔谩?
    (2)熟石灰的Ca2+離子在水的作用下與軟土顆粒產(chǎn)生絮凝反應(yīng)作用,這一反應(yīng)過(guò)程使軟土顆粒結(jié)合水膜厚度減簿,土的塑性降低,土粒間的粘結(jié)力增加,土體強(qiáng)度和水穩(wěn)定性提高。
    上述兩種化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,主要發(fā)生在生石灰與軟土強(qiáng)制攪拌混合后的數(shù)小時(shí)內(nèi),是石灰對(duì)軟粘土的早期基本作用。
    (3)熟石灰與粘土顆粒中的活性硅鋁礦物進(jìn)一步緩慢地產(chǎn)生化學(xué)作用,過(guò)程中又吸收熟石灰漿中的水分,形成結(jié)晶和生成鋁酸鹽和水化硅酸鈣,改變了粘土的結(jié)構(gòu)。這一反應(yīng)過(guò)程將持續(xù)數(shù)年,是石灰對(duì)軟粘土的后期作用。
    2、石灰攪拌樁身的排水固結(jié)作用
    通過(guò)對(duì)一些工程施工的石灰攪拌樁觀測(cè),發(fā)現(xiàn)施工期樁體含水量總是很高,直觀表現(xiàn)在樁頂?shù)膲|層上有明顯的圓形濕痕,表明樁體含水量及滲透系數(shù)均大于樁間土。由于樁身材料拌合不均勻,以及配合比、摻合料不同,涮得樁身滲偷耐裂沽?脅舛ń峁??貿(mào)鱟?搴妥?渫戀暮稍賾αΨ值1萵=P/S=3-15(為石灰攪拌承擔(dān)的應(yīng)力,為樁間土承擔(dān)的應(yīng)力).在用石灰攪拌樁加固公路軟基時(shí),一般采用n=3~5較適宜。
    3、石灰攪拌樁加固公路軟基的容許沉降量S用下式計(jì)算:
    S=ΔH-ΔS(5)
    式中:ΔH ——加固前的地基土最終沉降量,cm;
    ΔS——石灰攪拌樁在垂直方向產(chǎn)生的固結(jié)沉降,cm;
    ΔS=HC*Δe/(1+e0)(6)
    式中:HC ——石灰攪拌樁的加固深度;
    Δe——孔隙比的降低值;
    Δe=e0-eˊ=GS*ΔH/100 (7)
    式中:e0 ——原地基的初始孔隙比;
    e——地基加固后孔隙比;
    Δw——由式(s)求出的含水量降低值;
    GS——土顆粒比重。
    據(jù)資料介紹某一路堤地基用深層攪拌石灰樁處理軟土地基,該地基由高靈敏度的粉質(zhì)軟粘土構(gòu)成,厚度6-12m,抗剪強(qiáng)度10KPa,含水量60%,經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)表明,用制備的石灰加固試樣測(cè)試其抗剪強(qiáng)度,在10d后增加到50KPa,三個(gè)月后測(cè)試強(qiáng)度增加到100KPa,在試驗(yàn)路堤4m高的下面,石灰攪拌樁的設(shè)計(jì)間距為1.0-1.2m,樁長(zhǎng)10m。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的沉降曲線表明,用石灰攪拌樁加固的地基沉降減少了大約60%,其沉降量為20-25m,設(shè)計(jì)計(jì)算值與實(shí)測(cè)值吻合較好。
    4、生石灰劑量對(duì)石灰攪拌樁強(qiáng)度的影響
    在同一生石灰含量的條件下,不同的土類(lèi)具有明顯不同的抗壓強(qiáng)度,根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)表明:  (1)當(dāng)生石灰含量在6%- 18%的范圍內(nèi)變化時(shí),石灰攪拌樁仍保持原來(lái)土壤的特性;(2)不同土性的石灰粉滲入量各有最佳滲人量區(qū)間,大于或小于這一區(qū)間的滲入量,都得不到經(jīng)濟(jì)的加固效果。
    生石灰的膨脹力與生石灰的含量成正比,但膨脹應(yīng)力的大小,則與生石灰有效氧化鈣含量、約束力的大小和方向、熟化的快慢有關(guān),如采用有效氧化鈣含量為85%-89%的生石灰,讓其在近似完全約束的條件下熟化,測(cè)得其軸向膨脹應(yīng)力最高可達(dá)11.6MPa,隨著周?chē)s束的放松,軸向膨脹應(yīng)力急劇減少,膨脹力所做的功已轉(zhuǎn)化為周?chē)恋淖冃挝荒芏呌谄胶???傊瑢?duì)于一般的地基(特別是軟土),當(dāng)生石灰用量超過(guò)一定界限時(shí),其約束力絕對(duì)不可能阻止石灰攪拌樁的膨脹,巨大的膨脹力必將在相當(dāng)范圍內(nèi)傳布,這就是石灰攪拌樁直徑增大的原因。
    5、石灰攪拌樁的強(qiáng)度取決于軟粘土的含水量
    石灰攪拌樁的強(qiáng)度能否形成和強(qiáng)度高低,與軟粘土的含水量有關(guān)。生石灰轉(zhuǎn)變?yōu)槭焓乙约袄^續(xù)水化,都要吸收和蒸發(fā)軟粘土中的水份。因此,必須要有足夠的水供石灰水化,否則無(wú)法形成強(qiáng)度。另一方面水又不能過(guò)多,以使處于飽和狀態(tài)的軟粘土能夠因脫水而轉(zhuǎn)變成三相狀態(tài),軟土中的空氣才能為碳酸化反應(yīng)提供足夠的二氧化碳,從而形成使灰土反應(yīng)生成有一定強(qiáng)度的膠結(jié)物質(zhì)條件,形成較高的強(qiáng)度。由于石灰攪拌樁中的水分在強(qiáng)度形成中得到消耗,灰土含水量就會(huì)大幅度減少,甚至由流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛菜苣酥翀?jiān)硬狀態(tài),從而大大提高石灰土的強(qiáng)度。
    6、石灰攪拌樁適宜的土質(zhì)條件
    石灰攪拌樁是靠石灰與土之間發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)而形成強(qiáng)度的,不同的土質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的加固效果,粘土顆粒粒徑小,表面積大,分散性大,穩(wěn)定性差,容易和石灰發(fā)生反應(yīng),并且粘土較小的滲透系數(shù)??墒故覕嚢铇逗拷档?,所以石灰攪拌樁適宜處理軟粘土地基。在軟粘土礦物成份中,高嶺土、伊利土和蒙脫土為三種主要的粘土礦物成分,而從結(jié)構(gòu)、能量和成份三個(gè)方面又可以說(shuō)明蒙脫土最容易與石灰發(fā)生反應(yīng),例如對(duì)于淤泥質(zhì)粘土土樣用X射線衍射礦物分析,穩(wěn)定性好的礦物石英含量在40%以上,高嶺土和伊利土含量為40%,把其中一段大氣干燥的淤泥粘土石灰攪拌樁鉆取試樣放入水中,約一個(gè)多小時(shí)就完全崩解為泥漿,崩解速度與一般粘土十分接近,說(shuō)明了這類(lèi)粘土恰恰缺少蒙脫土類(lèi)粘土礦物,石灰較難與土發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不能大量生成碳酸鈣等膠結(jié)物質(zhì),致使石灰攪拌樁強(qiáng)度較低,也揭示了石灰攪拌樁適宜于蒙脫土類(lèi)礦物含量高的粘土地基。

 

發(fā)布:2007-07-27 11:19    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
相關(guān)文章:

泛普項(xiàng)目管理系統(tǒng)其他應(yīng)用

項(xiàng)目管理工具 禪道項(xiàng)目管理軟件 夢(mèng)龍項(xiàng)目管理軟件 微軟項(xiàng)目管理軟件 裝飾管理系統(tǒng) 裝修預(yù)算軟件 項(xiàng)目計(jì)劃軟件 項(xiàng)目進(jìn)度管理軟件 軟件項(xiàng)目管理工具 材料管理軟件 工程項(xiàng)目管理軟件系統(tǒng) 項(xiàng)目管理系統(tǒng) 施工管理軟件 建筑工程項(xiàng)目管理軟件 工程管理軟件