水泥土搅拌法的加固机理

水泥土加固机理试验特性分析

张永生1宋庆德2曾文学 3

2

(1 河南义煤集团有限公司，河南义马 472300；临沂市建设职工中等专业学校，山东 临

沂 276004；3黄河勘测规划设计有限公司475000)

4

河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州

摘要：水泥土是一种用来加固饱和粘性土地基的水泥加固土，它是利用水泥作为固

化剂，通过固化剂和软土间所产生的物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的，从而提高地基的强度和变形模量。

关键词：水泥土 掺入比 龄期

Analysis of the Test Characteristics of the Cement Soil Reinforcement Mechanism

Zhang Yongsheng 1 Song Qingde 2 Wangning3 Zeng Wenxue 4

(1 Henan Yi Coal Group Co.,Ltd. Yima,Henan 472300; 2Linyi Construction Professional Secondary Technical School. Linyi, Shandong 276004; 3Yellow

型钢水泥土复合搅拌桩施工工法

中铁第十九工程局集团 于占双 罗莹 曲华 徐子通 刘志罕

一、前言

型钢水泥土复合搅拌桩施工技术（即SMW工法施工技术）作为基坑围护和防水帷幕的一种新工艺，在天津、上海和南京等城市已逐步被应用和推广。在中铁第十九工程局承建的上海中环线邯郸路地道工程中，1.3KM的长大基坑，主要采用了该工法施工，取得了较好的经济效益和社会效益，在该工法应用方面积累了较丰富的经验。通过总结上海中环线邯郸路地道工程围护施工，结合相关工程的实践经验，整理形成本工法。 二、工法特点

（一） 与传统的深层搅拌桩工法的区别在于深层搅拌桩是采用传统的双轴搅拌钻机，施工时水泥浆液充填在原土间隙中；而新型三轴中空叶片螺旋式搅拌钻机则在充填水泥浆时加入高压空气，同时钻机对水泥土进行充分搅拌，并置换出大量原状土。由于采用设备不同和成桩机理不同，新型的三轴钻机成桩的桩体强度及桩身均匀性明显优于传统的双轴钻机，桩体的垂直性、桩与桩的平行性和搭接程度都十分良好，保证了优良可靠的防水性能。同时也有利于型钢的插入和回收。

（二） 与传统的重力坝基坑围护方法相比，具有占地面积小（重力坝要求：宽度B：深度H=1∶1；SMW施工技术要求B=0.7 ～1.

水泥土搅拌桩施工记录表

水 泥 土 搅 拌 桩 施 工 记 录 表GD2301022

单位(子单位)工程名称： 设计桩长 15.8 m 设计桩径

御银科技园区项目 0.85 m 设计水泥掺量 15 %

总承包施工单位 专业承包施工单位

广东省电白建筑工程总公司

项目负责人 项目负责人

叶鑑安

序 号

m/mi n 每 米 下 沉 或 提 升 时 间 (min/m) /每 米 下 沉 或 提 供 的 喷 浆 量 (L/m) 或 喷 粉 量(kg/m) 喷浆(粉) 施工 搅拌时间 总时 水泥 时间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 日 期 桩号 施工工序 间 用量 备注 (min (kg) 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 时 喷 开始 终止 开始 终止 ) 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量 间 量

设计90天水泥土试块强度

≥1

Mpa下沉控制速度 0.72

m/min 提升控制速度 0.6

搅拌下沉 12013-5-7

0.45 37.4 0.45 37.4

中国路桥渝万铁路土建3标项目经理部一分部

多向水泥土搅拌桩专项施工方案

编制：

复核：

审核：

2013年5月5日

目 录

一、编制依据 ............................................................................................................... 1

二、工程概况 ............................................................................................................... 1

（一）工程简介 ................................................................................................................... 1

（二）地质结构 ....................................................................................................

表A工程名称 施工单位 工作时间 开始 时间 结束 时间 分项工程

型钢水泥土搅拌墙施工记录表钻机型号 水泥强度等 级及批号 搅拌提 升喷浆 时间 (min) 深度 (m) 水泥 用量 (kg/m³) 水泥 浆量 (m³) 编号： 搅拌桩直径 (m) 场地地面 标高(m) H型钢 水灰 比 顶标高 长度 (m) (m) 插H型钢 开始 时间 结束 时间 备注

外加剂名称 搅拌下 沉喷浆 合计 时间 (min) (min) 深度 (m)

序号

桩位 编号

设计 桩长 (m)

试样 编号

班组长：

质检员：

技术负责人：

监理工程师：

年 月 日

表A 型钢水泥土搅拌墙施工记录表

水泥土搅拌桩复合地基

水泥土搅拌桩是利用水泥或水泥系材料为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将原位土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，形成水泥土圆柱体。由于固化剂和其它掺合料与土之间产生一系列物理化学反应，使圆柱体具有一定强度，桩周土得到部分改善，组成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，也可做成连续的地下水泥土壁墙和水泥土块体以承受荷载或隔水。 一、发展概况

自1824年英国人阿斯琴首先制造出硅酸盐水泥并取得专利以来，利用水泥灌浆止水，利用水泥和土拌合作为道路基层已得到应用，但主要是作土的浅层处理。

美国在第二次世界大战后研制成功一种就地搅拌桩(MIP)，即从不断回转的螺旋钻中空轴的端部向周围已被搅松的土中喷出水泥浆，经叶片的搅拌而形成水泥土桩，桩径0.3～0.4m，长度10～12m。1953年日本清水建设株式会社从美国引进这种方法，继而又开发出以螺旋钻机为基本施工机械的CSL法，MR—D法(以开发公司名称的首字母命名)。CSL法和MR—D，都是采用螺旋钻杆上带有特殊形状的搅拌翼片，并通过钻杆供给水泥浆，与土进行强制搅拌。

以上采用喷射水泥浆的湿法工艺成桩的统称CDM法。

由CDM法派生的DLM工法、HCM工法、SMW工法、

萧储（2008）24号香山四季中心850止水方案

南水北调中线一期工程总干渠

陶岔渠首～沙河南段鲁山南2段施工标

（合同编号：ZXJ/SG/LSN-002）

渠道高填方安全加固措施水泥土搅拌桩防渗墙施工方案

批准：

审核：

编制：

中国水利水电第二工程局有限公司

南水北调中线工程鲁山南2段项目经理部

页脚内容10

萧储（2008）24号香山四季中心850止水方案

目录

1、工程概况 (3)

2、编制依据 (3)

3、工期安排 (4)

4、施工布置 (4)

4.1、施工道路布置 (4)

4.2、施工用水、电布置 (4)

4.3、施工资源配置 (5)

5、水泥土搅拌桩施工技术措施 (6)

5.1、主要施工技术要求 (6)

5.2水泥土搅拌桩施工技术参数 (6)

5.3、水泥土搅拌桩施工 (6)

5.3、成墙质量检查 (8)

5.4、注意事项 (9)

6、安全文明施工 (10)

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萧储（2008）24号香山四季中心850止水方案

1、工程概况

1.1工程概况

鲁山南2段工程为南水北调中线工程总干渠陶岔至沙河南段工程的一部分，位于陶岔至沙河南段最末标段，桩号范围TS229+262-TS239+042，总干渠线路总长9.78km，其中渠道长9.066km，建筑物长0.714km。挖方渠道长3263m，

施工程序为：选定料场一 f混合料最优含水率、击实度试验一集料 、 开挖基坑一检验合格一分层铺填一压实一 I检测一 (重复以上四个步骤)一结束 I

2．1 选定料场 、试验、集料

挡潮闸设计要求水泥土土料为壤土或粉质砂土，水泥为 P.042．5，掺量比为 1:8，建筑物主体部分换填水泥土的厚度为 2．2m。进场后根据地质资料和现场实际土质情况在附近取样送具相应资质的单位进行颗分试验确定料场，并进行混合料的最优含水率 、击实度试验。为确保实施时连续施工，便于控制土壤含水率，现场按图纸计算用量提前将土料集中拖运堆积到现场备用。 2．2 基坑开挖

在土料试验、备料的同时进行基坑开挖。为确保基坑稳定和减少开 挖土方量，在基坑开挖前进行了边坡稳定性计算，并按有关规范确定开挖出土方的堆放位置和堆高，基坑开挖成型后立即做好坑 口和坑底的排水工作，及时抽排积水。 2．3 基坑验槽

基坑报验后由监理单位牵头邀请参建各方到现场验槽 ，主要复测坑底标高，同时在坑底用2米长的钢钎扦插检查底部土层是否均匀，验收合格后立即进行水泥土换填。 2．4 水泥土换填

2．4．1 混合料的拌制运输

集好的土料，在达到适宜含水率时立即进行防雨覆盖，混合料按照水

施工程序为：选定料场一 f混合料最优含水率、击实度试验一集料 、 开挖基坑一检验合格一分层铺填一压实一 I检测一 (重复以上四个步骤)一结束 I

2．1 选定料场 、试验、集料

挡潮闸设计要求水泥土土料为壤土或粉质砂土，水泥为 P.042．5，掺量比为 1:8，建筑物主体部分换填水泥土的厚度为 2．2m。进场后根据地质资料和现场实际土质情况在附近取样送具相应资质的单位进行颗分试验确定料场，并进行混合料的最优含水率 、击实度试验。为确保实施时连续施工，便于控制土壤含水率，现场按图纸计算用量提前将土料集中拖运堆积到现场备用。 2．2 基坑开挖

在土料试验、备料的同时进行基坑开挖。为确保基坑稳定和减少开 挖土方量，在基坑开挖前进行了边坡稳定性计算，并按有关规范确定开挖出土方的堆放位置和堆高，基坑开挖成型后立即做好坑 口和坑底的排水工作，及时抽排积水。 2．3 基坑验槽

基坑报验后由监理单位牵头邀请参建各方到现场验槽 ，主要复测坑底标高，同时在坑底用2米长的钢钎扦插检查底部土层是否均匀，验收合格后立即进行水泥土换填。 2．4 水泥土换填

2．4．1 混合料的拌制运输

集好的土料，在达到适宜含水率时立即进行防雨覆盖，混合料按照水

施 工 技 术 交 底

项目工程名称 新建兰新铁路第二双线甘青段LXS-9标段 建设单位 施工单位 兰新铁路甘青有限公司 中铁八局兰新铁路甘青段项目经理部第五工区 单位工程名称 路基工程 交 底 部 位 交底内容： 《路基水泥土垫层施工技术交底》附后。 路基 交底日期 年 月 日 交 底 单 位 中铁八局兰新铁路甘青段项目经理部第五工区 编 制 技术负责人 复 核 接受人

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路基水泥土垫层施工技术交底

一.编制依据

⑴中铁第一勘察设计院新建兰新铁路第二双线LXS-9标路基工点施工图。

⑵中铁第一勘察设计院新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线路基通用参考图(兰乌二线甘青施路-05)。

⑶国家、铁道部、地方政府、兰新铁路甘青有限公司有关安全、文明施工、环境保护、水土保持的法律、法规。

⑷《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》、《客运专线铁路路基工程施工技术指南》。

⑸对施工现场进行的勘查和调查。

二.工程概况

LXS-9标五工区范围内有区间路基工点10个，车站路基工点1个(民乐车站1座)，路基长短桩（CFG和水泥土挤密桩）及强夯处理段落地基顶面铺设水泥土垫层(P.O42.5水泥掺量为干质量比5%)