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粉体喷射搅拌法加固地基的特点

373 2022-05-06 14:55:56

概 述

粉体喷射搅拌法是在软土地基中输人粉粒体加固材料(水泥粉或石灰粉),通过搅拌机械和原位地基土强制性地搅拌混合,使地基土和加固材料发生化学反应,在稳定地基土的同时提高其强度的方法。

1967 年瑞典 Kjeld Paus 提出使用石灰搅拌桩加固 15m 深度范围内软土地基的设想,并于1971 年现场制成一根用生石灰和软土搅拌制成的桩。次年在瑞典斯德哥尔摩以南约10km 处的Hudding 用石灰粉体喷射搅拌桩作为路堤和深基坑边坡稳定措施。瑞典Linden-Alimat 公司还生产出专用的成柱施工机械,柱径可达 500mm,最大加固深度 10~15m。目前瑞典所使用的石灰搅拌柱已逾数百万延米。

同一时期,日本于1967 年由运输部港湾技术研究所开始研制石灰搅拌施工机械,1974 年开始在软土地基加固工程中应用,并研制出两类石灰搅拌机械,形成两种施工方法。一类为使用颗粒状生石灰的深层石灰搅拌法(DLM法),另一类为使用生石灰粉末的粉体喷射搅拌法(DJM法)。

由于粉体喷射搅拌法采用粉体作为固化剂,不再向地基中注人附加水分,反而能充分吸收周围软土中的水分,因此加固后地基的初期强度高。对含水量高的软土,加固效果尤为显著。该技术在国外得到广泛地应用。

国内由铁道部第四勘测设计院于 1983年初开始进行粉体喷射搅拌法加固软土的试验研究,并于1984年在广东省云浮硫铁矿铁路专用线上单孔4.5m 盖板箱灞软土地基加固工程中使用。后来相继在武昌和连云滞用于下水道沟槽挡土墙和铁路涵洞软基加固,均获得良好的效果。它为软土地基加固技术开拓了一种新的方法,并在铁路、公路、市政工程、港口码头、工业与民用建筑等软土地基加固方面推广使用。

粉体喷射搅拌法加固地基具有如下的特点;

1.使用的固化材料(干燥状态)可更多地吸收软土地基中的水分,对加固含水量高的软土、极软土地基,效果更为显著。

2.固化材料全面地被喷射到靠搅拌叶片旋转过程中产生的空隙中,同时又抗土的水分把它粘附到空隙内部。随着搅拌叶片的搅拌,使固化剂均匀地分布在土中,不会产生不均匀的散乱现象,有利于提高地基土的加固强度。

3.与高压喷射注浆和水泥浆深层搅拌法相比,输入地基土中的固化材料要少得多,无浆液排出,无地面隆起现象。

4.粉体啼射搅拌法施工可以加固成群桩。也可以交替搭接加固成壁状、格栅状或块状。使用的固化材料是干燥状态的直径为 0.5mnmn 以下的粉状体,如水泥、生石灰、消石灰,也

可以掺人矿石碎渣、干燥砂和粉煤灰等,材料来源广泛,并可使用两种以上的混合材料。因此,对地基土加固适应性强,不同的土质要求都可以找出与之相适应的固化材料。

粉体喷射撑拌法(干法)由深层觉拌半法 (湿洪)改进而来。在原地基承载力高时。湿法施工比干法施工觉拌可能性大。且搅拌效果更理想。若采用干法施工。搅拌后形成的水泥土均匀性相对较差。另外,当天然地基土的含水量较低时,满足不了水泥水解水化反应的水量要求,从而达不到理想的结果。

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