水泥土攪拌樁加固地基畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p>　　水泥攪拌樁加固軟土地基</p><p>　　Soft soil cement mixing pile</p><p>　　學(xué)院（部）： 土木建筑學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： </p>

2、;<p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　水泥攪拌樁加固軟土地基</p><p><b>　　摘要</b></p><p&g

3、t;　　粉體攪拌樁作為軟弱土地基處理的一種方法，具有施工方便、費用低廉、加固軟弱土厚度大的優(yōu)點，在我國得到了廣泛的應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟和社會效益；但由于對其加固機理、破壞機理等方面理論研究還不完善，在實際工程應(yīng)用上也出現(xiàn)過一些問題。從工程的安全和經(jīng)濟角度出發(fā)，重大工程項目一般都要通過現(xiàn)場試驗以確定粉噴樁復(fù)合地基的可行性，為設(shè)計、施工及檢測和監(jiān)測提供科學(xué)的依據(jù)。 本文介紹了粉噴樁復(fù)合地基的加固機理、設(shè)計和施工流程及檢測方法，通過現(xiàn)場載荷

4、試驗對該工程的加固效果進行理論上的評價。 總之，通過本文的試驗研究工作，滿足了工程的需要；同時也為該地區(qū)軟弱土層的地基處理提供了一個有益的探討。水泥攪拌樁作為一種復(fù)合地基、樁土共同作用。施工前必須詳細調(diào)查施工場地的工程地質(zhì)、水文情況、土工試驗資料，并了解軟弱土層的分布范圍，成層結(jié)構(gòu)，地下水埋深及其性質(zhì)。確定水泥攪拌樁的加固材料及含量，并通過試驗樁掌握對現(xiàn)場的成樁經(jīng)驗及各種操作技術(shù)參數(shù)。施工前要有7天齡期的配方資料，以驗證設(shè)計參數(shù)。在水泥

5、攪拌樁施工過程中嚴格控制鉆機深度，粉噴高程及停灰面，確保水泥攪拌樁長度。并定時檢查水泥攪拌樁的成樁直徑及攪拌均勻程</p><p>　　度，以確保水泥攪拌樁復(fù)合地基的加固效果。</p><p>　　關(guān)鍵詞：軟土地基，水泥土攪拌樁，粉噴，粉體，施工，檢測</p><p>　　Soft soil cement mixing pile</p><p&g

6、t;<b>　　Abstract</b></p><p>　　Powder mixing soft soil foundation piles as a way of dealing with the construction is convenient, affordable, and reinforced the advantages of large thickness of soft

7、 soil in China has been widely used, has achieved good economic and social benefits; but because of the reinforcement mechanism of failure mechanism is not perfect, and so on theoretical research, in practical engineerin

8、g applications are also there have been some problems. From an engineering point of view of security and economy, </p><p>　　Keywords：soft foundation, soil-cement mixing pile, powder spray,</p><p&g

9、t;　　powder, construction, detection</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要（中文）…………………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　摘要(外文)…………………………………………………………………………………Ⅱ</p><p&g

10、t;<b>　　1緒論1</b></p><p><b>　　1.1引言1</b></p><p><b>　　1.2研究現(xiàn)狀1</b></p><p>　　1.2.1水泥攪拌樁技術(shù)上的優(yōu)點3</p><p>　　1.2.2水泥土攪拌樁技術(shù)上的要求3</p>

11、;<p>　　1.2.3用水泥攪拌樁加固地基應(yīng)注意的問題4</p><p>　　1.2.4主要工程數(shù)量表5</p><p>　　1.2.5工程應(yīng)用5</p><p>　　1.2.6設(shè)計規(guī)范說明6</p><p>　　1.3 選題依據(jù)及研究意義6</p><p>　　1.4 常用地基處理技術(shù)7&

12、lt;/p><p>　　1.4.1 地基處理設(shè)計方案選擇7</p><p>　　1.4.2地基處理方法的分類8</p><p>　　1.5 水泥土攪拌樁加固機理11</p><p>　　1.5.1 水泥的水解和水化反應(yīng)11</p><p>　　1.5.2 土顆粒與水泥水化物的作用11</p><

13、;p>　　1.5.3水泥攪拌樁的加固物理力學(xué)特性12</p><p>　　1.6本設(shè)計的主要工作與設(shè)計思路12</p><p>　　1.6.1設(shè)計內(nèi)容12</p><p>　　1.6.2 設(shè)計思路13</p><p><b>　　2工程概述14</b></p><p>　　2.1

14、工程概況14</p><p>　　2.2工程勘察14</p><p>　　2.2.1勘察目的與任務(wù)14</p><p>　　2.2.2 勘探測試及取土方法簡述15</p><p>　　2.3場地工程地質(zhì)條件16</p><p>　　2.3.1地形、地貌及地質(zhì)構(gòu)造條件16</p><p&g

15、t;　　2.3.2水文地質(zhì)條件16</p><p>　　2.3.3場地土凍結(jié)深度16</p><p>　　2.3.4不良地質(zhì)作用16</p><p>　　2.3.5地下水腐蝕性評價16</p><p>　　2.3.6 活動斷裂影響17</p><p>　　2.3.7 場地地震效應(yīng)評價17</p>

16、<p>　　2.4現(xiàn)場巖土工程分析與評價17</p><p>　　2.4.1巖土參數(shù)的分析與選用17</p><p>　　2.4.2各層土承載力特征值及壓縮性評價18</p><p>　　3水泥深層攪拌樁復(fù)合地基設(shè)計與計算21</p><p>　　3.1設(shè)計原則21</p><p>　　3.2設(shè)

17、計參數(shù)和指標(biāo)21</p><p>　　3.3 設(shè)計流程21</p><p>　　3.4 設(shè)計要求及參數(shù)22</p><p>　　3.4.1設(shè)計要求22</p><p>　　3.4.2設(shè)計參數(shù)22</p><p>　　3.5 單樁豎向承載力設(shè)計22</p><p>　　3.6 攪拌樁復(fù)

18、合地基承載力特征值的計算23</p><p>　　3.7 置換率與樁數(shù)的計算24</p><p>　　4 穩(wěn)定驗算與沉降計算26</p><p>　　4.1 穩(wěn)定計算26</p><p>　　4.2 沉降計算28</p><p>　　4.2.1 攪拌樁群體的壓縮變形S1計算28</p><

19、;p>　　4.2.2復(fù)合地基下臥層的沉降計算28</p><p>　　5施工方案、技術(shù)措施、施工工藝和方法31</p><p>　　5．1 主要施工工藝、施工方案31</p><p>　　5.1.1 總體施工組織31</p><p>　　5.1.2 施工準備31</p><p>　　5.1.3 施工技術(shù)

20、參數(shù)32</p><p>　　5.1.4 施工工藝與作業(yè)流程32</p><p>　　5.1.5 施工注意事項36</p><p>　　5.2 項目組織機構(gòu)37</p><p>　　5.2.1項目組織機構(gòu)37</p><p>　　5.2.2 項目部自檢機構(gòu)38</p><p>　　6

21、施工進度計劃和保證措施39</p><p>　　6.1 工期計劃39</p><p>　　6.2保證措施39</p><p>　　7 質(zhì)量目標(biāo)及保證措施41</p><p>　　7.1 質(zhì)量目標(biāo)、質(zhì)量保證體系41</p><p>　　7.1.1 質(zhì)量目標(biāo)41</p><p>　　7.

22、1.2 內(nèi)業(yè)資料管理42</p><p>　　7.1.3 安全質(zhì)量管理43</p><p>　　7.2 質(zhì)量保證措施43</p><p>　　8 勞力、機械組織46</p><p>　　8.1 施工組織計劃46</p><p>　　8.1.1 勞動力組織計劃46</p><p>　　

23、8.1.2 進場主要機械設(shè)備和工器具47</p><p>　　9 安全生產(chǎn)、文明施工保證措施48</p><p>　　9.1安全目標(biāo)、保證體系及保證措施48</p><p>　　9.1.1 安全目標(biāo)48</p><p>　　9.1.2 安全保證體系48</p><p>　　9.1.3 安全保證措施48<

24、;/p><p>　　9.2 施工過程危害及控制措施49</p><p>　　9.3機械操作安全52</p><p>　　9.4管線保護安全措施52</p><p>　　9.5 文明施工措施53</p><p><b>　　結(jié)論58</b></p><p><b&

25、gt;　　參考文獻59</b></p><p><b>　　致謝60</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　水泥攪拌樁與樁間土組成復(fù)合地基，改善并提高軟土地基土層的物理化學(xué)性質(zhì)，使

26、之成為優(yōu)良的地基。水泥攪拌樁具有加固效果明顯，且施工過程中無振動、無污染，對周圍環(huán)境及建筑物無不良影響，經(jīng)濟廉價，施工簡便等優(yōu)點。近幾年來不僅在鐵路、城建、市政等部門得到廣泛應(yīng)用，交通部門也將該技術(shù)應(yīng)用于高等級公路的軟基處理，并取得了良好的加固效果。</p><p><b>　　1.2研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　水泥土攪拌樁是一種既不同于打 (振、壓 )入式

27、擠土樁 ,又不同于鉆 (沖、挖 )孔式置換樁的新樁種。它采用特制的鉆桿或鉆頭鉆入地基至一定深度 ,噴出水泥漿或水泥粉 ,并且邊噴、邊攪、邊上提 ,從而使水泥漿或水泥粉沿著鉆孔深度與地基土強行拌和 ,待結(jié)硬后形成完整的樁體 。打入式擠土樁自問世以來已有一萬數(shù)千年歷史 ,鉆 (沖、挖 )孔式置換樁已有百余年歷史 ,攪拌樁則最多只有 50年歷史。然而 ,僅在短短的 50年間 ,攪拌樁已應(yīng)用于全球各大洲 , 可謂異軍突起 ,后來居上。我國推廣應(yīng)

28、用水泥土攪拌樁始于上世紀 80年代初 , 經(jīng)過近 2 0年在南北各地大量應(yīng)用和研究 , 已充分證明它是技術(shù)上已安全成熟、經(jīng)濟上特別適宜的一種樁型。攪拌樁在其問世之初似乎僅具有加固軟弱地基的功能 ,因而不被歸屬于傳統(tǒng)的樁的范疇。隨著樁的應(yīng)用范圍</p><p>　　不斷擴大 ,以及樁向著作為地基加固手段和作為承載受力構(gòu)件 2個方向發(fā)展 ,并且隨著攪拌樁自身工藝的不斷發(fā)展及其潛在功能的充分發(fā)揮 ,現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)認為它已可以

29、進入樁的大家族 ,并且已是其中最具有活力樁種。</p><p><b>　　一、濕法</b></p><p>　　濕法常稱為漿噴攪拌法，將一定配比的水泥漿注入土中攪拌成樁，國內(nèi)與1977年由冶金部建筑研究總院和交通部水運規(guī)劃設(shè)計院研制，1978年生產(chǎn)出第一臺深層攪拌機，并于1980年在上海寶山鋼鐵總廠軟基加固中獲得成功。該工藝利用水泥漿作為固化劑，通過特制的深層攪拌機

30、械，在加固深度內(nèi)就地將軟土和水泥漿充分拌和，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和足夠強度的水泥土的一種地基處理方法。</p><p><b>　　二、干法</b></p><p>　　干法常稱為粉噴攪拌法，于1974年日本研制出另一類粉體攪拌樁即DJM法，自1983年鐵四院應(yīng)用該技術(shù)首先成功地用于鐵路涵洞軟土地基加固以來，經(jīng)過多年的試驗、研究和工程實踐，國內(nèi)粉體攪拌法已

31、在港口、石油化工、市政和工業(yè)民用建筑中得到大量應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟技術(shù)效果。該工藝利用壓縮空氣通過固化材料供給機的特殊裝置，攜帶粉體固化材料，經(jīng)過高壓軟管和攪拌軸送到攪拌葉片的噴嘴噴出，借助攪拌葉片旋轉(zhuǎn)，在葉片的背面產(chǎn)生空隙，安裝在葉片背面的噴嘴將壓縮空氣連同粉體固化材料一起噴出，噴出的混合氣體在空隙中壓力急劇降低，促使固化材料就地粘附在旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空隙土中，旋轉(zhuǎn)到半周，另一攪拌葉片把土與粉體固化材料混合在一起，于此同時，這只葉片背后

32、的噴嘴將混合氣體噴出，這樣周而復(fù)始的攪拌、噴射、提升，與固化材料分離后的空氣傳遞到攪拌軸的周圍，上升到地面釋放。</p><p>　　粉體噴射攪拌法（DJM工法）是深層攪拌加固技術(shù)的一種。1967年瑞典BPA公司的Kjeld Paus先生提出了一種采用生石灰粉與原位軟粘土形成石灰樁的軟土加固法，即“石灰樁法”（Lime Columns Method），它標(biāo)志著粉體噴射攪拌技術(shù)的問世。1971年瑞典的Linden-

33、Alinat公司根據(jù)Kjeld Paus的研究成果，在現(xiàn)場用生石灰和軟土攪拌制成了石灰樁，進行了第一次現(xiàn)場試驗，1974年正式取得專利并進如工程實用階段，開創(chuàng)了分噴技術(shù)的新時代。</p><p>　　日本在1967年由運輸部港灣技術(shù)研究所開始研究石灰攪拌施工機械，1974年開始在軟土地基加固工程中應(yīng)用，且在施工技術(shù)上超越瑞典。研制了兩種施工機械，形成兩種施工方法，一類是使用顆粒狀生石灰的深層石灰攪拌法，即DLM法

34、（Deep Lime Mixing工法）；另一類是噴射攪拌的粉體，且不限于石灰粉末，可使用水泥粉之類干燥的加固材料，稱之為粉體噴射攪拌法，即DJM（Dry Jet Miximg工法）。</p><p>　　由于使用的固化劑為干燥霧狀粉體，不再向地基土中注入附加水分，它能充分吸收軟土中的水分，對含水量高的軟土加固效果尤為顯著，較其他加固方法輸入的固化劑要少的多，不會出現(xiàn)地表隆起現(xiàn)象。同時，水泥粉等粉體加固料是通過專

35、用設(shè)備，用壓縮空氣將粉體噴入地基土中，再通過機械的強制性攪拌將其與軟土從分混合，使軟土硬結(jié)，形成具有整體性較強、水穩(wěn)性較好、有一定強度的樁體，起到加固地基的作用。這種地基處理方法在施工過程中無振動、無污染，對周圍環(huán)境無不良影響，近二十年來，在國外得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1983年，鐵道部第四勘察設(shè)計院引進這項技術(shù)，進行了設(shè)備研制和生產(chǎn)實踐，1984年在廣東省云浮硫鐵礦鐵路專用線上的軟土地基加固工程中

36、率先使用，后來相繼在武昌、連云港等用于下水道溝槽擋土墻和鐵路涵洞軟基加固，均獲得良好效果。</p><p>　　實踐證明，粉噴樁是一種具有很大推廣價值的軟土地基加固技術(shù)，這一技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鐵路、市政工程、工業(yè)民用建筑等的地基處理中。然而由于粉噴樁符合地基施工質(zhì)量不易控制，近年來出現(xiàn)事故較多，上海、天津等地相繼暫停該項技術(shù)在工業(yè)民用建筑地基處理中的應(yīng)用。粉體攪拌法加固軟弱土層中，其設(shè)計理論、施工控制技術(shù)一直存在爭

37、論，在使用時需加強過程控制。</p><p><b>　　三、兩種方法的差別</b></p><p>　　干法和濕法相比較，具有如下特點：</p><p>　　1、使用的干燥狀態(tài)的固化材料可吸收軟土地基中的水分，對加固含水量高的軟土、極軟土以及泥炭化土地基效果更為顯著。</p><p>　　2、固化材料全面的被噴射到靠攪

38、拌葉片旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的空襲中，同時，又靠土的水分把它粘附到空隙內(nèi)部，隨著攪拌葉片的攪拌，固化劑均勻的分布在土中，不會產(chǎn)生不均勻散亂現(xiàn)象，有利于提高地基土的加固強度。</p><p>　　3、與漿噴深層攪拌或高壓旋噴相比，輸入地基土中的固化材料要少的多，無漿液排除，地面無拱起現(xiàn)象。同時固化材料是干燥狀態(tài)的0.5mm以下粉狀體，如水泥、生石灰、消石灰等，材料來源廣泛，并可使用兩種以上的混合料。因此，對地基加固土適應(yīng)性

39、強，不同的土質(zhì)要求都可以找出與之相適應(yīng)的固化材料，其適應(yīng)的工程對象較廣。</p><p>　　4、固化材料從施工現(xiàn)場的供給機的貯倉一直到噴入地基土中，成為連貫的密閉系統(tǒng)，中途不會發(fā)生粉塵外溢、污染環(huán)境的現(xiàn)象。</p><p>　　5、濕法水泥配比較直觀，材料的量化較容易，有利于質(zhì)量控制。</p><p>　　1.2.1水泥攪拌樁技術(shù)上的優(yōu)點</p>&

40、lt;p>　　水泥土攪拌法由于將固化劑和原地基軟土就地攪拌混合，因而最大限度地利用了原土;</p><p>　　攪拌時地基側(cè)向擠出較小，所以對周圍原有建筑及地形地貌的影響較??；</p><p>　　按照不同地基土的性質(zhì)及工程設(shè)計要求，合理選擇固化劑及其配方，設(shè)計比較靈活；</p><p>　　施工時無振動、無噪音、無污染；</p><p&g

41、t;　　土體加固后重度基本不變，對軟弱下臥層不致產(chǎn)生附加沉降；</p><p>　　與鋼筋混凝土樁基相比，節(jié)省大量的鋼材，并降低了造價。</p><p>　　1.2.2水泥土攪拌樁技術(shù)上的要求</p><p>　　1、根據(jù)設(shè)計要求，將水泥土攪拌樁位置用白粉定位，樁位誤差不得大于5cm。</p><p>　　2、水泥土攪拌樁施工前必須進行工藝成

42、樁試驗，數(shù)量不得少于2根，以掌握對該場地的成樁經(jīng)驗及各種技術(shù)參數(shù)，如鉆進速度、攪拌速度、氣體流量、空氣壓力等，并參照有關(guān)規(guī)定確定各項施工參數(shù)。同時抽心取樣進行無側(cè)限抗壓強度試驗。</p><p>　　3、水泥土攪拌樁水泥采用32.5級水泥，施工時，水泥種類、標(biāo)號必須符合設(shè)計要求，出廠日期不超過三個月，受潮結(jié)塊的水泥不得使用。</p><p>　　4、樁身施工時，樁長范圍內(nèi)均要復(fù)攪，施工中應(yīng)

43、慢檔勻速提升，使土體和水泥充分拌和，保證噴漿均勻，其噴漿量不應(yīng)小于設(shè)計用量，如成樁過程中遇有故障而停止噴漿時，第二次噴漿接樁，其噴漿重疊長度不得小于1.0m。</p><p>　　5、應(yīng)控制鉆機下鉆深度，噴漿高程和停漿高程。不得中斷停漿，確保水泥土攪拌樁長達到設(shè)計要求。嚴禁在未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業(yè)。</p><p>　　6、鉆頭鉆至設(shè)計深度后應(yīng)有一定的停留時間，以保證加固粉料達到樁

44、底。具體時間由工藝性試驗確定。</p><p>　　7、當(dāng)鉆頭提升到地面以下50cm時，噴漿機應(yīng)停止噴漿。</p><p>　　8、漿體發(fā)送器必須配置經(jīng)國家計量部門確認的具有能瞬時檢測并記錄出水泥漿量的漿體計量裝置及攪拌深度自動記錄儀，記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量，嚴禁使用無漿料噴入計量裝置的漿體發(fā)送器。</p><p>　　9、水泥土攪拌樁施工質(zhì)量應(yīng)滿足下表所

45、列要求：</p><p>　　10、在水泥土攪拌樁施工期間，成樁七天內(nèi)采用輕型觸探儀（N10）檢查樁的質(zhì)量，觸探點應(yīng)在樁徑方向1/4處，抽檢頻率為2%。成樁28天后抽芯取樣進行無側(cè)限抗壓強度試驗，抽檢頻率為2‰，且每一工點不得少于3根。其無側(cè)限抗壓強度不小于2.0Mpa。</p><p>　　11、水泥土攪拌樁施工完成以后，應(yīng)按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）要求進行單樁及

46、復(fù)合地基載荷試驗。載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗荷載條件時，并宜在成樁28天后進行。檢查數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%~1%，且不少于3根。地基加固后復(fù)合地基承載力不小于180kpa。</p><p>　　12、水泥土攪拌樁施工完畢，符合設(shè)計要求后，將水泥土攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。然后鋪設(shè)砂礫石墊層厚0.2m，于砂墊層頂面鋪設(shè)一層土工格柵，其上再鋪0.2m厚砂礫石墊層，碾壓密實。</p>&

47、lt;p>　　鋪設(shè)土工格柵時，長孔方向和線路橫斷面方向一致，土工格柵必須拉直拉平，幅于幅之間要對齊對好。</p><p>　　13、水泥土攪拌樁施工完成28天內(nèi)不得有任何機械在上面行走。</p><p>　　14、水泥土攪拌樁地基通過質(zhì)量檢查且樁身強度達到設(shè)計要求后，方可進行路堤填筑。 </p><p>　　1.2.3用水泥攪拌樁加固地基應(yīng)注意的問題</

48、p><p>　　(1)根據(jù)地質(zhì)條件的不同選擇不同地段進行試樁，通過試樁確認原定施工工藝和水泥土配合比是否滿足設(shè)計要求，對不合格產(chǎn)品調(diào)整配料及工藝過程后繼續(xù)試樁，直至達到爨把并以此指導(dǎo)水泥攪拌樁施工[3]。</p><p>　　(2)施工時必須使攪拌樁穿透軟弱層，打至相對硬的土層作為樁長的控制指標(biāo)。若設(shè)計樁長沒穿透軟弱層，要根據(jù)實際地質(zhì)狀況確定是否還需要繼續(xù)穿透軟弱層。</p>&

49、lt;p>　　(3)橋頭地段攪拌樁施工時，要注意橋頭灌注樁樁位，當(dāng)兩者相遇時，避開灌注樁位。</p><p>　　(4)噴漿要注意均勻性。由于各層土的性質(zhì)不同，其軟硬程度不一樣，勢必造成不同層次的土?xí)胁煌你@進速度，所以必須控制噴漿速度，以使每層土的水泥含量相同。</p><p>　　(5)樁體完成一個月后才能上土預(yù)壓。要嚴密進行沉降觀測，當(dāng)沉降量滿足設(shè)計即當(dāng)?shù)爻两底钚≈狄髸r，才

50、允許結(jié)構(gòu)物施工。</p><p>　　(6)對結(jié)構(gòu)物的地基處理及預(yù)壓應(yīng)先進行，以期符合全部路基施工計劃的合理性。   </p><p>　　(7)必須做好完整嚴格的記錄。</p><p>　　1.2.4主要工程數(shù)量表</p><p><b>　　1.2.5工程應(yīng)用</b></p>

51、<p>　　目前，水泥攪拌樁已在我國以多種形式迅速發(fā)展，包括建筑、市政、交通、港口、水利等領(lǐng)域，具體應(yīng)用如下：</p><p>　?。?）形成復(fù)合地基，作為地基處理手段。樁體與樁間土形成復(fù)合地基可有效提高地基承載力，減少地基變形。作為一種地基處理方法，水泥攪拌樁在土木工程的多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。國內(nèi)目前主要用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土和其他軟土等。如上海、江蘇、浙江、福建等沿海城市10~12層一

52、下的住宅及一般的工業(yè)廠房、辦公樓的地基處理；高等級公路、高速公路、鐵路機場的地基處理，如廣東、上海、江蘇、浙江、副建等地的高速公路，京九鐵路的軟基路段、深圳機場等都采用了攪拌樁地基處理；自來水廠、污水廠、泵房、油罐等的地基處理，如浙江、福建等省近幾年來建造的水廠、污水廠、水池大量采用攪拌樁地基處理，用量超過百萬延米；碼頭、堆場、庫房、車間地面的地基處理。</p><p>　?。?）用于基坑工程中。水泥攪拌樁最初用

53、于加固軟土地基，20世紀80年代末開始用于基坑支護。之后，上海、江蘇、浙江、福建等地的許多工程采用了水泥攪拌樁作為支護結(jié)構(gòu)。作為支護結(jié)構(gòu)水泥攪拌樁近幾年廣泛應(yīng)用于深度不大于7m的基坑，多采用格櫥形式，具有其他圍護形式難以比擬的優(yōu)點。由于水泥土擋土墻屬不透水結(jié)構(gòu)，因此既能當(dāng)土又能擋土；水泥攪拌樁屬重力式結(jié)構(gòu)，靠本身重量即可抵抗側(cè)向力保持穩(wěn)定，不需支撐、拉錨、基坑內(nèi)面積大，便于基坑內(nèi)機械挖土和地下結(jié)構(gòu)施工；施工簡便、速度快，費用較低，所以具

54、有較好的社會經(jīng)濟效益。水泥攪拌樁還是加固基坑被動區(qū)土體經(jīng)濟有效的技術(shù)措施，它能防止被動區(qū)土體破壞和管涌現(xiàn)象等。目前重力式水泥攪拌樁擋墻的理論和計算方法尚不成熟。</p><p>　　(3)作為防滲帷幕。水泥土的滲透系數(shù)一般在10-7cm/s～10-8cm/s,比原狀土降低100倍～1000倍，抗?jié)B性能大大提高。因此常將水泥土樁搭接施工組成連續(xù)的水泥土帷幕墻，廣泛地用于粉土、夾砂層、砂土地基的基坑防滲及堤壩防滲等工

55、程。 </p><p>　?。?）水泥土樁的組合使用。近年來水泥土樁的應(yīng)用范圍在不斷的被擴展，如水泥土樁與其它類型的樁共同組成復(fù)合地基；水泥土樁與其他材料組合成復(fù)合支護型樁墻，如水泥土樁中插入預(yù)制鋼筋混凝土樁或角鋼，與鉆孔灌注樁、樹根裝、土層錨桿等組成復(fù)合式支護結(jié)構(gòu)廣泛用于深度大于7m的基坑支護。</p><p>　　1.2.6設(shè)計規(guī)范說明</p><p>　　《鐵

56、路路基施工規(guī)范》（TB10202-2002）</p><p>　　《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準》（TB10414-2003）</p><p>　　《粉體噴攪法加固軟弱土層技術(shù)規(guī)范》（TB10113-96）</p><p>　　《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JG10202-2002）</p><p>　　1.3 選題依據(jù)及研究意義</p&g

57、t;<p>　　水泥土攪拌法是用于加固飽和粘土地基的一種方法。它是利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑，通過特制的機械攪拌，在地基深處就地將軟土和固化劑（漿液或粉體）強制攪拌，有固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理—化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性，水穩(wěn)定性和一定強度的水泥加固土，從而提高地基強度和增大變形模量。根據(jù)施工方法的不同，水泥土攪拌法分為水泥漿攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用水泥漿和地基土攪拌，后者是用水泥粉或石灰粉和

58、地基土攪拌。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土。飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水飽和松散砂土等地基。本工程位于王村站內(nèi)，上部土層為硬塑狀黃土質(zhì)粉質(zhì)黏土，表層以下1.4m~4.0m為松軟土。已建成工程成功經(jīng)驗表明，水泥土攪拌法對加固地基，控制沉降有較好的作用。鐵路對路堤穩(wěn)定及沉降控制有較為嚴格的要求，因此做好水泥土攪拌樁穩(wěn)定及沉降驗算是非常必要的，同時，為保證水泥土攪拌樁復(fù)合地基達到預(yù)期效果，有必要對施工工藝進行

59、完善，對施工過程進行嚴格控制。</p><p>　　1.4 常用地基處理技術(shù)</p><p>　　1.4.1 地基處理設(shè)計方案選擇</p><p>　　對建造在軟弱地基上的工程，在進行設(shè)計前，首先應(yīng)進行調(diào)查研究，其內(nèi)容如下：</p><p><b>　　一、結(jié)構(gòu)條件</b></p><p>　　建

60、筑物的體型、剛度、結(jié)構(gòu)受力體系、建筑材料和使用要求、分布和種類；基礎(chǔ)類型、布置和埋深；基底壓力、天然地基承載力、穩(wěn)定安全系數(shù)和變形允許值。</p><p><b>　　二、地基條件</b></p><p>　　地形及地質(zhì)成因、地基成層狀況；軟弱土層厚度、不均勻性和分布范圍；持力層位置狀況；地下水情況及地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)。</p><p>　

61、　各種軟弱地基的性狀是不同的，現(xiàn)場地質(zhì)條件的不同也是多變的，即使同一種土質(zhì)條件，也可能有多種地基處理方案。</p><p><b>　　三、 環(huán)境影響</b></p><p>　　在地基處理施工中應(yīng)考慮對場地的影響。如采用強夯法和砂樁擠密法等施工時，振動和噪音對鄰近建筑物和居民產(chǎn)生影響和干擾；采用堆載預(yù)壓法時，將會有大量土方運進輸出，既要有堆放場地，又不能妨礙交通；采

62、用石灰樁或灌注漿法時，有時會污染周圍環(huán)境?？傊?，施工時對場地的環(huán)境影響不是絕對的，應(yīng)慎重對待，妥善處理。</p><p><b>　　四、 施工條件</b></p><p>　　a用地條件 如施工時占地較多，施工雖較方便，但有時卻會影響工程造價。</p><p>　　b工期 從施工觀點看，工期不宜太緊，這樣可有條件選擇施工方法，從而使其在施

63、工期間的地基穩(wěn)定性增大。但有時工程要求縮短工期，早日完工投產(chǎn)使用，這樣就限制了某些地基處理方法的采用。</p><p>　　c 工程用料 盡可能就地取材，如當(dāng)?shù)禺a(chǎn)礦，就應(yīng)考慮采用礦墊層或擠密砂樁等方案的可能性；如石料供應(yīng)，就應(yīng)考慮采用碎石樁或碎石墊層等方案。</p><p>　　d 其它條件 如施工機械的有無、施工難易程度、施工管理質(zhì)量控制、管理水平和工程造價等因素也是采用何種地基處理

64、方案的關(guān)鍵因素。</p><p>　　地基處理方案的確定可按下列步驟進行：</p><p>　　a 搜集詳細的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計資料。</p><p>　　b 根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求，結(jié)合地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素，初步選定幾種可供考慮的地基處理方案。另外，在選擇地基處理方案時，應(yīng)同時考慮上部結(jié)構(gòu)、

65、基礎(chǔ)和地基的共同作用；也可選用加強結(jié)構(gòu)措施和處理地基相結(jié)合的方案。</p><p>　　c 對初步選定的各種地基處理方案，分別從處理效果、材料來源及消耗、機具條件、施工進度、環(huán)境影響等方面進行認真的技術(shù)經(jīng)濟分析和對比。根據(jù)安全可靠、施工方便、經(jīng)濟合理等原則，選擇最佳的處理方法。但每一種處理方法都有一定的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點，沒有一種地基處理方法是萬能的，因此也可選擇兩種或多種地基處理方法組成的綜合處理方案。&

66、lt;/p><p>　　d 對已選定的地基處理方法，應(yīng)按建筑物重要性和場地復(fù)雜程度，可在有代表性的場地上進行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗和實驗施工，并進行必要的測試以檢驗設(shè)計參數(shù)和處理效果。如達不到設(shè)計要求，應(yīng)查找原因，采取措施或修改設(shè)計。各種地基處理方法的主要適用范圍和加固效果。</p><p>　　1.4.2地基處理方法的分類</p><p>　　地基處理方法的分類多種多樣，如按

67、時間可分為臨時處理和永久處理，按處理深度可分為淺層處理和深層處理，按土層對象可分為砂性土處理和粘性土處理、飽和土處理和非飽和土處理，也可按照地基處理的作用機理進行分類，它體現(xiàn)了各種處理方法的主要特點。</p><p>　　地基處理的基本方法，無非是置換、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法。值得注意的是，很多地基處理的效果。如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重作用；石灰樁又擠密又吸水，吸水后又進一步擠密等

68、，因而一種處理方法可能具有多種處理效果。</p><p>　　地表以下存在一定埋深的軟弱土層，為滿足工程需要，必須進行軟土地基加固。軟土地基加固的方法有很多種，主要有：</p><p><b>　?。?）換填墊層法</b></p><p>　　適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。其主要作用是提高地基承載

69、力，減少沉降量和濕陷量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。</p><p><b>　?。?）強夯法</b></p><p>　　強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與黏性土等地基，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。強夯施工前，應(yīng)

70、在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū)，進行試夯或試驗性施工。試驗區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場地復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)模及建筑類型確定。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。</p><p><b>　?。?）石灰樁法</b></p><p>　　適用于處理飽和粘性土、淤泥、

71、淤泥質(zhì)土、素填土、雜填土等地基。多用于表層或淺層處理。</p><p>　　（4） 高壓噴射注漿法</p><p>　　高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或者可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較高的有機質(zhì)時，以及地下水流速度過大和已涌水的工程，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定其適用性。高壓噴射注漿法可用于既有建筑額新建設(shè)建

72、筑地基加固，深基坑、地鐵等工程的土層加固和防水。、高壓噴射注漿法分旋噴、定噴和擺噴三種類別。根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件，可分別采用單管法、雙管法和三管法。加固形狀可分為柱狀、壁狀、條狀和塊狀。對既有建筑物在制定高壓噴射注漿方案時應(yīng)搜集有關(guān)的歷史和現(xiàn)狀資料、鄰近建筑物和地下埋設(shè)物等資料。</p><p>　?。?）灰土擠密樁法和土擠密樁法</p><p>　　適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、

73、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為5～15m。當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時，宜采用土擠密樁法；當(dāng)用來提高地基土的承載力或增強其水穩(wěn)定性時，宜采用灰土擠密樁法；當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時，不宜采用這種方法?；彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。</p><p><b>　　（6）水泥土攪拌法</b&

74、gt;</p><p>　　水泥土攪拌法分為深層攪拌法（以下簡稱濕法）和粉體噴攪法（以下簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂上等地基。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓啃∮?%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH 值小于4 時不宜采用于法。冬期施工時，應(yīng)注意負溫對處理效果的影響。水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機質(zhì)土、塑性指數(shù)Ip大于

75、25 的粘土、地下水縣有腐蝕性時以及無工程經(jīng)驗的地區(qū)，必須通過現(xiàn)場試驗確定其運用性。</p><p><b>　　（7）預(yù)壓法</b></p><p>　　適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時，可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超

76、過4m時，應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基沉降及穩(wěn)定問題。</p><p>　?。?） 水泥粉煤灰碎石樁（CFG）法</p><p>　　適用于處理粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、人工填土及松散砂土等地質(zhì)條件，尤其適用于松散粉土、粉細砂的加固。具有施工操作簡便、施工費用低、對樁間土的擠密效應(yīng)顯著等優(yōu)點，但也有一些缺點，比如

77、難以穿透硬土層、振動及噪聲污染嚴重、對臨近建筑物有不良影響、在飽和軟粘土中易斷樁等。</p><p><b>　?。?）振沖法</b></p><p>　　分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不

78、加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強度。</p><p><b>　　（10）砂石樁法</b></p><p>　　適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制

79、不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。</p><p>　?。?1）振密、擠密法</p><p>　　振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法；采用一定措施，通過振動和擠密使深層土密實，使地基土孔隙比減小，強度提高。</p><p><b>

80、;　　（12）排水固結(jié)法</b></p><p>　　排水固結(jié)法又稱預(yù)壓法，其包括堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、真空與堆載聯(lián)合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法；通過在預(yù)壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出，土體發(fā)生固結(jié) ，土中孔隙體積減小，土體強度提高，達到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。</p><p>　　地基處理方案的確定可按下列步驟進行： &

81、lt;/p><p>　　1.搜集詳細的工程質(zhì)量、水文地質(zhì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計材料。 </p><p>　　2.根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求，結(jié)合地形地貌、土層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素，初步選定集中可供考慮的地基處理方案。另外，在選擇地基處理方案時，應(yīng)同時考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用；也可選用加強結(jié)構(gòu)措施（如設(shè)置圈梁和沉降縫等）和處理地基相結(jié)合的方案。 <

82、;/p><p>　　3.對初步選定的各種地基處理方案，分別從處理效果、材料來源及消耗、機具條件、施工進度、環(huán)境影響等方面進行認真的技術(shù)經(jīng)濟分析和對比，根據(jù)安全可靠、施工方便、即經(jīng)濟合理等原則，從而因地制宜地循著最佳的處理方法。值得注意的是，每一種處理方法都有一定的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點。沒有一種處理方案是萬能的。必要時也可選擇兩種或多重地基處理方法組成的綜合方案。 </p><p>　　4.

83、對已選定的地基處理方法，應(yīng)按建筑物重要性和場地復(fù)雜程度，可在有代表性的場地上進行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗和試驗性施工，并進行必要的測試以驗算設(shè)計參數(shù)和檢驗處理效果。如達不到設(shè)計要求時，應(yīng)查找原因、采取措施或修改設(shè)計以達到滿足設(shè)計的要求為目的。 </p><p>　　5.地基土層的變化是復(fù)雜多變的，因此，確定地基處理方案，一定要有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員參加，對重大工程的設(shè)計一定要請專家們參加。當(dāng)前有一些重大的工程，由于設(shè)計部門的

84、缺乏經(jīng)驗和過分保守，往往使很多方案確定的不合理，浪費也是很嚴重的，必須引起有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重視。</p><p>　　由此可見，換土墊層法，振密、擠密法和置換法主要適用于淺層加固，而本工程需加固的軟土層較深，淺層加固顯然不能滿足工程需要，又由于預(yù)壓排水固結(jié)法所需時間較長，不能滿足工期要求。考慮到水泥土深層攪拌法在施工時不產(chǎn)生噪聲，水質(zhì)以及環(huán)境污染，且經(jīng)濟及技術(shù)上有較大的優(yōu)勢，因此水泥土深層攪拌法不失為一種合理的地基處理

85、方法。</p><p>　　1.5 水泥土攪拌樁加固機理</p><p>　　水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程與混凝土的硬化機理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料（比表面積不大、活性很弱的介質(zhì)）中進行水解和水化反應(yīng)，所以凝結(jié)速度較快。而在水泥加固土中，由于水泥摻量很小，水泥的水解和水化反應(yīng)完全在具有一定活性的介質(zhì)——土的圍繞下進行，所以水泥加固土的強度增長過程比混凝土緩慢。參與作用的主要物理化

86、學(xué)反應(yīng)有：</p><p>　　1.5.1 水泥的水解和水化反應(yīng) </p><p>　　普通硅酸鹽水泥主要是氧化鈣、二氧化鈣、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫等組成。用水泥加固軟土?xí)r，水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng)，所生成的氫氧化鈣、含水硅酸鈣能迅速溶于水中，使水泥顆粒表面重新暴露出來，再與水發(fā)生反應(yīng)，使周圍的水溶液達到飽和，形成膠體。</p>&

87、lt;p>　　1.5.2 土顆粒與水泥水化物的作用</p><p>　　一、 離子交換和團?；饔?</p><p>　　粘土和水結(jié)合時表現(xiàn)出一種膠體特征，如土中含量最多的二氧化硅遇水后，形成硅酸膠體顆粒，其表面帶有鈉離子Na+或鉀離子K+，它們能和水泥水化生成的氫氧化鈣中的鈣離子Ga2+進行當(dāng)量吸附交換，使較小的土顆粒形成較大的土團粒，從而使土體強度提高。</p>

88、<p><b>　　二、 硬凝反應(yīng)</b></p><p>　　隨著水泥水化反應(yīng)的深入，溶液中析出大量的鈣離子，當(dāng)其數(shù)量超過離子交換的需要量后，在堿性環(huán)境下，能使組成粘土礦物的二氧化硅及三氧化二鋁的一部分或大部分與鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定結(jié)晶化合物，增大了水泥土的強度。三、碳酸化作用</p><p>　　水泥水化物中游離的氫氧化鈣能吸收水中

89、和空氣中的二氧化碳，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣，使水泥土強度增加。</p><p>　　1.5.3水泥攪拌樁的加固物理力學(xué)特性</p><p>　　根據(jù)冶金研究院、天津市勘察院、鐵四院及鐵三院的試驗研究，水泥加固土的主要物理力學(xué)特性如下：</p><p><b>　　1、物理性質(zhì)</b></p><p>　?。?/p>

90、1）重度：由于半入土中的固化材料與空隙中水的重度相差不大，攪拌中還產(chǎn)生部分土的擠出和隆起，且固化后固化材料本身存在空隙，因此，在飽和的軟土中加固土體的重度與天然土的飽和重度很接近，試驗說明固化體重度僅增加3%~5%。但在非飽和的大空隙土中，固化體重度將較天然土的重度增加量要大一些，見下表。此外，固化料摻合量大時，固化體重度增加幅度也大。</p><p><b>　　水泥土重度表</b><

91、;/p><p>　　（2）含水量：水泥加固土含水量略低于原狀土的含水量，約減少3%~7%，對粉噴樁而言，干粉狀水泥的加入使土的塑性狀態(tài)隨之變化，參入比為7%~15%其塑性狀態(tài)降低一個等級，即由流塑變?yōu)檐浰?，軟塑變?yōu)榭伤?，?dāng)參入比大于15%時，塑性狀態(tài)可以降低一至二個等級。</p><p><b>　　2、水泥土力學(xué)性質(zhì)</b></p><p>　　

92、水泥加固土的抗壓強度一般為300~4000kPa，比天然軟土加大幾十~幾百倍，影響加固土的抗壓強度的因素較多，與土類、含水量、水泥參入比、養(yǎng)護齡期以及外摻劑等因素有關(guān)。 </p><p>　　1.6本設(shè)計的主要工作與設(shè)計思路</p><p><b>　　1.6.1設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　本文的編寫是通過王村站內(nèi)地質(zhì)資料的收集和相

93、關(guān)參考文獻的學(xué)習(xí)、總結(jié)，深入了解水泥土攪拌樁的加固機理，樁型設(shè)計和施工工藝等。一方面為今后有關(guān)這類復(fù)合地基的工程設(shè)計、施工提供參考依據(jù)；另一方面更能推動該地區(qū)地基處理技術(shù)的研究和應(yīng)用提供建議。</p><p>　　本文主要研究內(nèi)容有以下幾個方面：</p><p>　　一、有關(guān)地基處理技術(shù)文獻綜述</p><p>　　地基處理技術(shù)種類繁多，所以關(guān)于地基處理技術(shù)方面的論

94、文也非常豐富。</p><p>　　通過收集和整理這方面的資料，發(fā)現(xiàn)所學(xué)的專業(yè)知識是及缺乏的。</p><p>　　二、了解水泥土攪拌樁的理論、方法</p><p>　　設(shè)計的內(nèi)容是指關(guān)于復(fù)合地基的基本特性，水泥土攪拌樁地基承載力的確定、地基沉降計算，復(fù)合地基靜載試驗等的基本理論和方法的研究等。通過對以上內(nèi)容的理論學(xué)習(xí)，對地基處理有所深入和提高。</p>

95、<p>　　1.6.2 設(shè)計思路</p><p>　　一、通過對水泥土攪拌樁王村站地質(zhì)條件及攪拌樁復(fù)合地基的作用特點、加固機理的分析，討論了水泥土攪拌樁復(fù)合地基在本地區(qū)軟土加固的適用性及應(yīng)用發(fā)展前景；</p><p>　　二、通過荷載計算，設(shè)計出該工程的地基處理?？偨Y(jié)水泥土攪拌樁復(fù)合地基施工、設(shè)計的技術(shù)成果及工程實際應(yīng)用情況，對設(shè)計與施工提出一些可供實際工程應(yīng)用的建議；<

96、;/p><p>　　三、結(jié)合王村站站改工程軟基處理方案的設(shè)計和加固效果的分析，說明在本地區(qū)采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基作為基礎(chǔ)是經(jīng)濟合理的。</p><p>　　四、結(jié)合材料設(shè)計出水泥土攪拌樁的各項參數(shù)。</p><p><b>　　2工程概述</b></p><p><b>　　2.1 工程概況</b>&

97、lt;/p><p>　　工程設(shè)計范圍DK315+220~DK315+430，長210米。該段路基工程位于王村站內(nèi)，上部土層為硬塑狀黃土質(zhì)粉質(zhì)黏土，表層以下1.4m~4.0m為松軟土，其力學(xué)指標(biāo)分述如下：</p><p>　　松軟土：ρ=17.5kN/m3,W=35%，C=12kPa,φ=10°f=0.25,[σ]=80kPa。</p><p>　　黃土質(zhì)粉質(zhì)粘

98、土：ρ=18.5kN/m3,C=20kPa,φ=15°，f=0.30,[σ]=180kPa。</p><p>　　工程勘察情況粘粒含量較多，塑性指數(shù)Ip一般大于17，屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色，有臭味，含有機質(zhì)，含水量較高、一般大于40%，而淤泥也有大于80%的情況?？紫侗纫话銥?.0～2.0，其中孔隙比為1.0～1.5稱為淤泥質(zhì)粘土，孔隙比大于1.5時稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙

99、比，因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對應(yīng)的特點——低強度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。</p><p>　　軟粘土的強度極低，不排水強度通常僅為5～30kPa，表現(xiàn)為承載力基本值很低，一般不超過70kPa，有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高，這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標(biāo)。 </p><p>　　軟粘土的壓縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5MPa，最大可達45MPa，壓縮指數(shù)約為0.

100、35—0.75。通常情況下，軟粘土層屬于正常固結(jié)土或微超固結(jié)土，但有些土層特別是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點，一般在10-5～10-8cm/s之間，滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢，有效應(yīng)力增長緩慢，從而沉降穩(wěn)定慢，地基強度增長也十分緩慢。這一特點是嚴重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。</p><p><b>　　2.2工程勘察</b></p&g

101、t;<p>　　2.2.1勘察目的與任務(wù)</p><p>　　本次勘察集初勘及詳勘一次性進行，目的是為工程設(shè)計和施工提供詳細的地質(zhì)資料和巖土工程參數(shù)，對基礎(chǔ)設(shè)計和施工提出建議。主要任務(wù)為：</p><p>　　查明工程場地的巖性、時代成因及空間分布特征，提供設(shè)計所需的各層土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，并對基礎(chǔ)影響深度內(nèi)的承載力和變形特征進行評價。</p><p>

102、;　　查明工程場地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍及其對場地的穩(wěn)定性影響，預(yù)測其發(fā)展趨勢，并提出防治措施及有關(guān)技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　查明地下水的埋藏條件，含水類型等，評價地下水對基礎(chǔ)設(shè)計施工的影響及對建筑材料的腐蝕性。</p><p>　　查明場地有無濕陷性及濕陷涂層厚度，確定場地濕陷類型及濕陷等級。</p><p>　　在季節(jié)性凍土地區(qū)，提供場地土的標(biāo)

103、準凍結(jié)深度。</p><p>　　判定場地土類型及建筑場地類別，提供有關(guān)抗震設(shè)計參數(shù)，對其地震效應(yīng)進行評價。</p><p>　　對天然地基的適宜性進行評價。當(dāng)天然地基不能滿足時，論證采用復(fù)合地基及樁基的可能性并提出具體方案。</p><p>　　提出影響工程施工的不利地質(zhì)因素，并對工程設(shè)計和施工中應(yīng)注意的問題提出建議。</p><p>　　

104、2.2.2 勘探測試及取土方法簡述</p><p>　　為準確測定有關(guān)巖土參數(shù)及相關(guān)勘察評價指標(biāo)，以針對性、實用性為原則，綜合采用鉆探、標(biāo)貫、室內(nèi)試驗等多種勘察手段開展本次勘察工作。</p><p><b>　　鉆探</b></p><p>　　采用DPP-100型車裝鉆機進行施工，目的是查明地層結(jié)構(gòu)及分布規(guī)律，回轉(zhuǎn)鉆進，粘性土巖芯采取率不低于

105、90%，并觀察記錄各土層宏觀特征，通過對不同深度的土體采樣分析試驗，確定地基土承載力及其物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。</p><p><b>　　標(biāo)準貫入試驗</b></p><p>　　標(biāo)準貫入試驗采用￠42鉆桿，63.5KG標(biāo)準重錘，自由落體法進行試驗，主要用于確定地基土承載力等。</p><p><b>　　室內(nèi)試驗</b>&

106、lt;/p><p>　　根據(jù)本工程存在巖土工程問題有針對性地進行室內(nèi)試驗。通過室內(nèi)試驗，確定地基土的有關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，為巖土工程綜合評價提供依據(jù)：</p><p>　　一般物理性質(zhì)指標(biāo)實驗：測定土的一般物理性質(zhì)指標(biāo)，用來判定土的物理性質(zhì)。</p><p>　　中壓固結(jié)試驗：用來判定土的壓縮性，測定各層土不同壓力下的孔隙比、壓縮模量、壓縮系數(shù)等變形參數(shù)。</p&

107、gt;<p>　　三軸壓縮試驗（不固結(jié)不排水剪）：用來判定土的抗剪強度，測定各層土的粘聚力、內(nèi)摩擦角等參數(shù)。</p><p>　　顆粒分析試驗：用來進行砂土及粉土的定名，測定砂土、粉土顆粒組成及粉土的顆粒含量。</p><p>　　在選擇地基處理方案前應(yīng)完成下列工作</p><p>　　①搜集詳細的巖土工程勘察資料 上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計資料等</p

108、><p>　　②根據(jù)工程的要求和采用天然地基存在的主要問題 確定地基處理的目的處理范圍和處理后要求達到的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等</p><p>　?、劢Y(jié)合工程情況了解當(dāng)?shù)氐鼗幚斫?jīng)驗和施工條件對于有特殊要求的工程尚應(yīng)了解其他地區(qū)相似場地上同類工程的地基處理經(jīng)驗和使用情況等</p><p>　?、苷{(diào)查鄰近建筑 地下工程和有關(guān)管線等情況</p><p>

109、　　⑤了解施工場地的環(huán)境情況</p><p>　　2.3場地工程地質(zhì)條件</p><p>　　2.3.1地形、地貌及地質(zhì)構(gòu)造條件</p><p>　　擬建工程場地位于王村站內(nèi)，場地地勢開闊平坦，自北向南稍有傾斜。場地地貌屬于黃淮沖洪積平原地帶。</p><p>　　場地構(gòu)造位于華北坳陷平原的部位，區(qū)域構(gòu)造多為東北向的高角度正斷面，無全新活動斷

110、層通過。</p><p>　　2.3.2水文地質(zhì)條件</p><p>　　場地地下水類型為潛水，地下水位埋深2.4-2.8m，季節(jié)性變化幅度0.8m左右，含水層巖性為粉質(zhì)粘土、粉土及粉細砂夾層，以接受大氣降水及徑流補給為主，主要消耗于地表蒸發(fā)、人工抽水和徑流排泄。</p><p>　　2.3.3場地土凍結(jié)深度</p><p>　　根據(jù)《中國季

111、節(jié)性凍土標(biāo)準深圖》，焦作市的最大凍結(jié)深度為0.31m，基礎(chǔ)設(shè)計和施工時可不考慮凍土的影響。</p><p>　　2.3.4不良地質(zhì)作用</p><p>　　勘察范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)暗濱、暗塘、洞穴、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)作用。</p><p>　　2.3.5地下水腐蝕性評價</p><p>　　按照《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）規(guī)范

112、附錄G，本地區(qū)干燥指數(shù)K大于1.5，屬于干旱區(qū)，本場地地層屬含水量>20%的弱透水層，因此擬建場地環(huán)境類型為Ⅰ類。</p><p>　　根據(jù)本場地水質(zhì)分析報告，按環(huán)境類型地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性；按地層滲透性地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性；在長期浸水情況下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性，干濕交替情況下地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具較弱腐蝕性；地下水對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。</p><p&g