水泥土搅拌法分为深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。
水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,就地将软土与固化剂(浆液或粉体,其中浆液适用于深层搅拌法;粉体适用于(粉体喷搅法)强制搅拌,使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基承载力和减小沉降量及其他特征变形,以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。深层搅拌法可在土中形成水泥土桩、格栅或地下连续墙,处理深度可达8~12米。
1、适用范围
水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。
用于处理泥炭土、有机质土塑性指数Ip大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定其适用性。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。
2、加固机理
水泥土搅拌法加固机理包括对天然地基土的加固硬化机理(微观机理)和形成复合地基以加固地基土、提高地基土强度、减少沉降量的机理(宏观机理)。
3、水泥土硬化机理(微观机理)
当水泥浆与土搅拌后,水泥颗粒表面的矿物很快与黏土中的水发生水解和水化反应,在颗粒间形成各种水化物。这些水化物有的继续硬化,形成水泥石骨料,有的则与周围具有一定活性的黏土颗粒发生反应。通过离子交换和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒;通过硬凝反应,逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物,从而使土的强度提高。此外,水泥水化物中的游离Ca(OH)2能吸收水中和空气中的CO2,发生碳酸化反应,生成不溶于水的CaCO3,这种碳酸化反应也能使水泥土增加强度exam.zgjzlw.com。通过以上反应,使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土。
复合地基加固机理(宏观机理)通过图5.3-1所示的施工机械,在土中形成一定直径的桩体,与桩间土形成复合地基承担基础传来的荷载,可提高地基承载力和改善地基变形特性。有时,当地基土较软弱、地基承载力和变形要求较高时,也采用壁式加固,形成纵横交错的水泥土墙,形成格栅形复合地基。甚至直接将拟加固范围内土体全部进行处理,形成块式加固实体。