岩土工程师备考资料：地基处理粉体搅拌法(1)

　　摘要： 地基处理--粉体搅拌法

　　关键词： 地基

　　(一) 施工准备

　　1.材料

　　(1) 粉体搅拌法目前主要使用的固化剂为石灰粉、水泥以及石膏及矿渣等，也可使用粉煤灰作掺和料。

　　(2) 粉体生石灰桩技术要求

　　1)石灰应该是细磨的，在搅拌过程中，为防止桩体中石灰聚集，石灰最大粒径应小于2mm。

　　2)石灰应尽量选取纯净无杂质的，石灰中氧化钙和氧化镁含量至少应为8.5%，其中氧化钙含量最好不低于80%。

　　3)石灰的储存期，不宜超过三个月。

　　4)石灰的液性指数不低于70%。

　　(3) 石灰桩法(包括块灰灌入法、粉灰搅拌法)常用掺合料是粉煤灰，也可掺入火山灰、钢渣或黏土、采用掺合料后可防止石灰桩软心。

　　(4) 石灰加掺合料比例通常为15%-30%，加大掺合料比例，使桩身强度提高较大，粉体材料为生石灰粉掺入3%，半水石膏适用于地基酸性反应。

　　(5) 掺粉煤灰必然引起减少桩身吸水效果，对不追求石灰吸水胀发作用可增大粉煤灰掺量，最高掺量达80%-90%。

　　(6) 掺入30%细磨石灰粉，提高流塑状轻亚黏土地基的加固效果。

　　2.作业条件

　　(1) 工作场地表层硬壳很薄时，需先铺填砂、砾石垫层，以便机械在场内顺利移动和施钻，如场内桩位有障碍物，例如木桩、石块等应排除。

　　(2) 机械设备配置：钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。

　　(3) 根据地质资料，通过原位测试及室内试验取得地基土、灰土物理力学及化学指标，选取最佳含灰量，作为设计掺灰量，决定设置搅拌范围，选择桩长、截面及根数。

　　(二) 操作工艺

　　1.粉体喷射搅拌法是在软土地基中输入粉柱体加固材料，通过和原位地基土强制搅拌混合，使地基土和加固材料发生化学反应，在稳定地基土的同时，提高强度的方法。

　　(1) 施工原理：由压缩空气输送的加固材料通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出，并随着搅拌叶片的旋转和原位地基土搅拌均匀混合一起，和加固材料分离后的空气，就沿着搅拌轴，由轴与土的缝隙处排出地面。

　　(2) 固结原理：粉体喷射搅拌法使用的固化剂，主要有石灰、水泥，还有石膏及矿渣，可使用粉煤灰作为掺合料。

　　通过固结反应而形成稳定的石灰粉体，在软土中加入生石灰，生石灰和土中的水分发生化学反应成熟石灰，水分被吸收，起到了胶结作用，并产生热量，柱体消化而产生体积膨胀1-2倍，促进周围土体的固结。

　　拌入石灰后软土物理性能起了变化，加灰后软土液性指数随含水量增加呈线性递减，含水量小于50%的土加灰后，液性指数从原来流态进入半固态或固态，在稳定压力下压缩量随石灰粉含量增加而递减，压缩量减小达1/3，提高石灰柱体的强度。拌入石灰后增加软黏土的渗透性，石灰柱在不同类型软土中起到排水作用。

　　2.粉体搅拌法工艺要求

　　(1)略

　　(2)略

　　(3)室内试验：在现场取回土样与加固料均匀搅拌后制备灰土试件，具体按下面原则选择：

　　1)当含水量为天然地基土含水量，养护龄期为7天，28天和90天。

　　2)当含水量高于天然地基土含水量，含灰量可取10-15%。

　　3)当含水量低于天然地基土含水量，含灰量可取6-10%。

　　3.粉体喷射搅拌法施工工艺

　　粉体喷射搅拌法是以机械强制搅拌土粉混合体，使灰土混合形成加固柱体。

　　4.粉体搅拌加固形成

　　(1) 制成独立柱状

　　(2) 连续搭接布置成壁状

　　(3) 连续纵、横网向搭接成块状。

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