水泥土抗压属性实验(2)
1．1．2 水泥土搅拌法的特点和适用范围 (1)特点 水泥土搅拌法加固软土地基，具有如下的独特优点[7]： ①最大限度地利用了原土； ②搅拌时无振动、无噪声、无污染，可在密集建筑群中施工，对周围原有的建筑物及地下沟管影响很小；③根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等平面布置加固型式； ④土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降； ⑤搅拌时不会使地基侧向挤出，对周围原有建筑物的影响很小； ⑥按照不同地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活； ⑦与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材、降低造价。 (2)适用土质 水泥加固土的室内试验表明，有些土的加固效果好，有些则较差。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的土加固效果较好，而含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度较低的粘性土的加固效果较差。因此，当用于处理泥炭土以及地下水具有侵蚀性宜通过试验确定其适用性。 深层搅拌法最适宜于加固饱和软粘土。国外使用深层搅拌法加固的土质有新吹填的超软土、沼泽地带的泥炭土、沉积的粉土和淤泥质土等。目前，国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和高含水量低承载力的粘性土。 对于浅层搅拌或夯实的水泥土，是将水泥粉与土直接混合拌入地基的，所以，当地基土的含水量低于30％时，为了保证粉体的充分固化，必须加水。 (3)加固深度 深层搅拌法的加固深度取决于施工机械，日本在海上搅拌加固软土的深度已达到 60m；目前，国内陆上加固深度已达 27m，海上深层搅拌船的有效加固深度为 21．8m。 (4)适用工程 水泥土搅拌法常用于加固软弱地基[7]： ①组成水泥土桩复合地基，提高地基承载力、增大变形模量减少沉降量。将固化剂(水泥)与天然土充分拌和后形成水泥土，其抗压强度比天然土提高几十倍至数百倍，变形模量也增大数十到数百倍。因此，由水泥土桩和周围天然土层组成的复合地基能较大地提高承载力、减少沉降量。常用于：a、建筑物的地基加固；b、高速公路、铁道和机场场道以及高填方堤基等；c、大面积堆场地基，包括室内和露天。②形成水泥土支挡结构物。软土层中的基坑开挖、管沟开挖或河道开挖的边坡支护和防止底部管涌、隆起。当采用多排水泥土桩形成水泥土挡墙时，常采用格珊状的布桩形式； ③形成防渗止水帷幕。由于水泥土结构致密，其渗透系数可达 1*10-9~I*10-11cm／s，因此，可用于软土地基的基坑开挖和其他工程的防渗帷幕； ④其它应用。进行大面积加固后可防止码头岸壁的滑动，减少软土中的地下构筑物的沉降和振动下沉，防止地基液化；对桩侧和板桩背后软土的加固以增加侧向承载力和弹性抗力；对于较深的基坑开挖还可将钢筋混凝土桩和水泥土桩构成复合壁体共同承受水、土压力；用于地下盾构施工地段的软土加固以保证盾构的稳定掘进等。
1．2 水泥土抗压强度
1．2．1抗压强度的影响因素 影响水泥土抗压强度的因素很多，主要有：水泥掺入比、水泥强度等级、养护龄期、被加固土的含水率和土质等。宫必宁等通过对水泥深层搅拌桩加固土的影响因素的试验研究，认为影响水泥土强度的主要因素依次为水泥掺 A．Lk、含水量、龄期等[9]。 (1)水泥掺入比 焦志斌等对淤泥质酸性土水泥土进行了水泥掺入比试验，文献综述试验表明，在水泥掺量为 14％--18％时，掺入比每增加 2％，水泥土强度约增加 10％，增长幅度较小，且后期强度增长缓慢。水泥掺入比对淤泥质酸性土的水泥土强度影响与其他软土显著不刚[10]。 郭红梅等通过对夯实水泥土的试验研究，得出粘质粉土水泥土水泥掺入比与强度的关系：①随水泥掺入比的增大，夯实水泥土抗压强度也逐渐增大，而且水泥掺入比越大，夯实水泥土后期强度就越大，并且提高幅度较大；②水泥掺入比越大，夯实水泥土抗压强度增长趋于稳定所需时间就越长[ll]。