專利名稱：水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種水泥+粉煤灰二 次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往對(duì)于淤泥、淤泥質(zhì)等軟弱地基土層的加固，通常只采用一種
固化劑——水泥。實(shí)踐證明，對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量在5%以上，尤其對(duì)有 機(jī)質(zhì)含量更高的軟弱土層采用水泥一種固化劑加固處理后的地基加 固效果是不明顯的，多以失敗告終，使之成為巖土工程領(lǐng)域的技術(shù)難 題。在國(guó)內(nèi)還沒有一種比較成熟的方法來解決這個(gè)問題，以往的情形 就是只能通過設(shè)計(jì)變更選用其它方法進(jìn)行處理，而往往給業(yè)主造成工 程造價(jià)增加和工期延長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種針對(duì)天然含水量W二36 70X和有機(jī)質(zhì) 含量Wu=5 10 %的有機(jī)質(zhì)軟土進(jìn)行地基處理的、以水泥+粉煤灰作 為摻入材料與天然有機(jī)質(zhì)軟土二次拌合、提高攪拌體水泥土強(qiáng)度的水 泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)。
本發(fā)明水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)，其步 驟如下
(l)根據(jù)設(shè)計(jì)要求水泥土強(qiáng)度和給定粉煤灰、水泥的摻入比范圍 值，首先確定粉煤灰或水泥的摻入用量，可計(jì)算出另一種材料的摻入
用量，其計(jì)算公式為<formula>formula see original document page 5</formula>
式中f cu—水泥土 90d立方體抗壓強(qiáng)度值(Mpa); Xl—42. 5等級(jí)水泥的摻入比； A2—粉煤灰的摻入比； WU—有機(jī)質(zhì)含量(％); qu—有機(jī)質(zhì)軟土無側(cè)限強(qiáng)度(kpa); C一系數(shù)，與有機(jī)質(zhì)軟土的含水量有關(guān)，有機(jī)質(zhì)土的含水量越高， 其二次攪拌作用越明顯，系數(shù)的取值越大；含水量在W二55 70X時(shí) 取15 22' W二45 55X吋取10 15， W=36 45%吋取5 1();
(2)—次攪拌僅對(duì)有機(jī)質(zhì)土層段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有機(jī)質(zhì)軟土層的層底，鉆進(jìn)的 過程中以樁機(jī)的電流值變化判定有機(jī)土層的層底， 一邊噴射粉煤灰一 邊提升鉆具攪拌，至有機(jī)質(zhì)土層頂部停止噴射粉煤灰；噴粉煤灰的數(shù) 量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴粉煤灰量達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
〈3)二次攪拌設(shè)計(jì)全樁段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，噴射水泥并 提升鉆具攪拌， 一邊噴射水泥一邊提升鉆具攪拌，至設(shè)計(jì)樁頂停止噴 射水泥；噴水泥的數(shù)量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴水泥量達(dá) 到設(shè)計(jì)要求，復(fù)攪。
我公司確定水泥和粉煤灰的摻入比范圍是這樣實(shí)現(xiàn)的水泥土的 強(qiáng)度與水泥和煤灰的摻量有關(guān)，也與有機(jī)質(zhì)軟土本身的性質(zhì)有關(guān)，即 與天然含水量、有機(jī)質(zhì)含量以及承載力特征值有關(guān)，根據(jù)設(shè)計(jì)所需水
泥土的強(qiáng)度要求，按經(jīng)驗(yàn)公式
fcu二AlX人2 (C+qu) — 10Wu
式中fcu—水泥土 90d立方體抗壓強(qiáng)度值(Mpa);
Al—42. 5等級(jí)水泥的摻入比；
A2—粉煤灰的摻入比；
WU—有機(jī)質(zhì)含量(％);
qu—有機(jī)質(zhì)軟土無側(cè)限強(qiáng)度(kpa);
C一系數(shù)，與有機(jī)質(zhì)軟土的含水量有關(guān)，有機(jī)質(zhì)土的含 水量越髙，其二次攪拌作用越明顯，系數(shù)的取值越大；含水量在 =55 70%時(shí)取15 22， W二45 55X時(shí)取10 15， W=36 45 %時(shí)取5 10
擬定粉煤灰的摻入比范圍、水泥的摻入比范圍，進(jìn)行多次反復(fù)地 試驗(yàn)，得出一系列的數(shù)據(jù)，對(duì)符合水泥土強(qiáng)度的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得出 水泥的摻入比范圍為天然土重量的13 20%，粉煤灰的摻入比范圍 為天然土重量的13 35%。天然土的重量為樁機(jī)所鉆孔的面積、深 度和土的重度三者的乘積。
本發(fā)明水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)的優(yōu) 點(diǎn)是當(dāng)固化劑水泥摻入量為13 20%時(shí)，加入13 35%左右的粉煤 灰，比單純采用水泥而不加入粉煤灰外加劑提高3.8 4.9倍，經(jīng)實(shí) 踐證明，本技術(shù)工作原理清晰合理、操作步驟簡(jiǎn)單、操作成本低廉、 工作效率高、加固效果好。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
一種水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)，其步驟 如下
a)天然含水量W二67X的淤泥，C取20，有機(jī)質(zhì)含量\^=7.8%， 土式試驗(yàn)測(cè)得淤泥無側(cè)限強(qiáng)度qu = 30kPa;按42. 5普通硅酸鹽水泥 的摻入比為13%，粉煤灰摻入比為35%，通過上式計(jì)算 fcuHXA2 (20+qu) — 10Wu
=0. 13X0.35X (20+30) —O. 78 =1.495(Mpa)
(2) —次攪拌僅對(duì)有機(jī)質(zhì)土層段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有機(jī)質(zhì)軟土層的層底，鉆進(jìn)的 過程中以樁機(jī)的電流值變化判定有機(jī)土層的層底， 一邊噴射粉煤灰一 邊提升鉆具攪拌，至有機(jī)質(zhì)土層頂部停止噴射粉煤灰；噴粉煤灰的數(shù) 量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴粉煤灰量達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
(3) 二次攪拌設(shè)計(jì)全樁段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，噴射水泥并 提升鉆具攪拌， 一邊噴射水泥一邊提升鉆具攪拌，至設(shè)計(jì)樁頂停止噴 射水泥；噴水泥的數(shù)量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴水泥量達(dá) 到設(shè)計(jì)要求，復(fù)攪。
實(shí)施例二
一種水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)，其步驟
如下
(1) 天然含水量講=67%的淤泥，C取20，有機(jī)質(zhì)含量Wu二7.8呢， 土式試驗(yàn)測(cè)得淤泥無側(cè)限強(qiáng)度qu = 30kpa;按42. 5普通硅酸鹽水泥 的摻入比為20%，粉煤灰摻入比為20%，通過上式計(jì)算
fcuHXA2 (20+qu)—廢u
=0.20X0. 20X (20+30) —0.78 =1.22 (Mpa)
(2) —次攪拌僅對(duì)有機(jī)質(zhì)土層段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有機(jī)質(zhì)軟土層的層底，鉆進(jìn)的 過程中以樁機(jī)的電流值變化判定有機(jī)土層的層底， 一邊噴射粉煤灰一 邊提升鉆具攪拌，至有機(jī)質(zhì)土層頂部停止噴射粉煤灰；噴粉煤灰的數(shù) 量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴粉煤灰量達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
(3) 二次攪拌設(shè)計(jì)全樁段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，噴射水泥并 提升鉆具攪拌， 一邊噴射水泥一邊提升鉆具攪拌，至設(shè)計(jì)樁頂停止噴 射水泥；噴水泥的數(shù)量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴水泥量達(dá) 到設(shè)計(jì)要求，復(fù)攪。
實(shí)施例三
一種水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)，其步驟 如下
(1)天然含水量W二67X的淤泥，C取20，有機(jī)質(zhì)含量Wu二7.8呢，
土式試驗(yàn)測(cè)得淤泥無側(cè)限強(qiáng)度qu=30kpa;按42. 5普通硅酸鹽水泥 的摻入比為17%，粉煤灰摻入比為27%，通過上式計(jì)算 fcuHXA2 (20 + qu)—雨u
=0.17X0. 27X (20+30) —0.78
=1. 515(Mpa)
(2) —次攪拌僅對(duì)有機(jī)質(zhì)土層段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有機(jī)質(zhì)軟土層的層底，鉆進(jìn)的 過程中以樁機(jī)的電流值變化判定有機(jī)土層的層底， 一邊噴射粉煤灰一 邊提升鉆具攪拌，至有機(jī)質(zhì)土層頂部停止噴射粉煤灰；噴粉煤灰的數(shù) 量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴粉煤灰量達(dá)到設(shè)計(jì)要求；
(3) 二次攪拌設(shè)計(jì)全樁段的攪拌
空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，噴射水泥并 提升鉆具攪拌， 一邊噴射水泥一邊提升鉆具攪拌，至設(shè)計(jì)樁頂停止噴 射水泥；噴水泥的數(shù)量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴水泥量達(dá) 到設(shè)計(jì)要求，復(fù)攪。
權(quán)利要求
1、一種水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)，其特征在于其步驟如下(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求水泥土強(qiáng)度和給定粉煤灰、水泥的摻入比范圍值，首先確定粉煤灰或水泥的摻入用量，可計(jì)算出另一種材料的摻入用量，其計(jì)算公式為 id="icf0001" file="A2008101968130002C1.tif" wi="66" he="6" top= "71" left = "73" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>式中fcu-水泥土90d立方體抗壓強(qiáng)度值(Mpa)； id="icf0002" file="A2008101968130002C2.tif" wi="5" he="5" top= "93" left = "53" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>-42.5等級(jí)水泥的摻入比； id="icf0003" file="A2008101968130002C3.tif" wi="6" he="4" top= "105" left = "51" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>-粉煤灰的摻入比；Wu-有機(jī)質(zhì)含量(％)；qu-有機(jī)質(zhì)軟土無側(cè)限強(qiáng)度(kpa)；C-系數(shù)，與有機(jī)質(zhì)軟土的含水量有關(guān)，有機(jī)質(zhì)土的含水量越高，其二次攪拌作用越明顯，系數(shù)的取值越大；含水量在W＝55～70％時(shí)取15～22，W＝45～55％時(shí)取10～15，W＝36～45％時(shí)取5～10；(2)一次攪拌僅對(duì)有機(jī)質(zhì)土層段的攪拌空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有機(jī)質(zhì)軟土層的層底，鉆進(jìn)的過程中以樁機(jī)的電流值變化判定有機(jī)土層的層底，一邊噴射粉煤灰一邊提升鉆具攪拌，至有機(jī)質(zhì)土層頂部停止噴射粉煤灰；噴粉煤灰的數(shù)量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴粉煤灰量達(dá)到設(shè)計(jì)要求；(3)二次攪拌設(shè)計(jì)全樁段的攪拌空壓機(jī)通過送灰管道送空氣鉆進(jìn)至有設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，噴射水泥并提升鉆具攪拌，一邊噴射水泥一邊提升鉆具攪拌，至設(shè)計(jì)樁頂停止噴射水泥；噴水泥的數(shù)量以電子計(jì)量表來計(jì)量，確保每米的噴水泥量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，復(fù)攪。
全文摘要
一種水泥+粉煤灰二次攪拌噴粉法加固有機(jī)質(zhì)軟土技術(shù)，其步驟如下(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求水泥土強(qiáng)度和給定粉煤灰、水泥的摻入比范圍值，首先確定粉煤灰或水泥的摻入用量，可計(jì)算出另一種材料的摻入用量；(2)一次攪拌僅對(duì)有機(jī)質(zhì)土層段的攪拌；(3)二次攪拌設(shè)計(jì)全樁段的攪拌。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)固化劑水泥摻入量為13～20％時(shí)，加入13～35％左右的粉煤灰，比單純采用水泥而不加入粉煤灰外加劑提高3.8～4.9倍，經(jīng)實(shí)踐證明，本技術(shù)工作原理清晰合理、操作步驟簡(jiǎn)單、操作成本低廉、工作效率高、加固效果好。
文檔編號(hào)E02D5/46GK101349060SQ20081019681
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者輝 王, 鄧青萍 申請(qǐng)人:中冶集團(tuán)武勘巖土基礎(chǔ)工程公司