水泥喷粉法和喷浆法深层搅拌桩在软基处置中的应用
在高等级公路中,遇到不少涵洞、通道、挡土结构等结构物置于软弱地基上或软厚的杂填土之上,施工期短暂时,成为不少建设单位和设计单位的棘手问题。针对这个问题,根据软土地基的生成原因和地基的厚度及其所处的位置,可采用表层处理法、置换法、加载法、竖向排水法、深层搅拌桩法和塑料板排水法来进行软基处治。而深层搅拌桩经过近二十年的发展,由于施工技术和施工机械的成熟已经被广泛地用于软土地基加固、边坡支护、基坑及堤坝防渗等方面。深层搅拌桩可以增加软土地基的承载力,减少沉降量,提高边坡的稳定性,以及具有快速、经济、有效等特点,而被应用在公路桥头软土地基上,以加快公路的施工进度,消除或缓解桥头跳车等问题。其施工方法分为喷粉和喷浆两种方法。水泥深层搅拌桩加固机理是通过水泥的水解和水化反应、水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用,凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体。因此,可从施工工艺、地质两方面结合具体实例来分析比较喷粉法施工和喷浆法施工进行软基处治的优缺。
(1) 施工工艺方面,水泥与土搅拌不均匀,甚至水泥与土无法混合。这与施工机械的各施工参数有关,如钻进速度、钻头转速、提升速度、喷粉压、水泥用量等有关。必须通过试验桩根据不同地质层、不同土质、不同土压力找到合适的施工参数,加以严格控制,使桩
体均匀, 防止缩颈、断颈等现象。
(2)地质方面,由于各地质层土质的差异而产生水泥加固土的效果不同,一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土用深层搅拌桩法加固效果较好,而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度(pH值)较低的粘性土用深层搅拌桩法加固效果较差。各地质层的含水量的不同,也是引起水泥和土一系列化学反应而形成强度的速度不同的原因。
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