注浆微型桩加固软土地基的机理与设计计算
日期:2008-09-13来源:作者:cghua2006
摘 要 注浆微型桩复合地基是由桩间改良后的土与注浆微型桩桩体组成的人工地基。从注浆微型桩加固地基的机理与设计计算两个方面进行了分析,并提出了其加固地基的机理及设计与计算的半理论、半经验公式。
关键词 注浆微型桩 软土地基 机理 设计与计算
分类号 TU473.1
1 注浆微型桩加固地基的机理
注浆微型桩系通过一定的方法或手段在地基中先成孔,再在孔中下入设计所要求的钢筋笼和注浆用的注浆管,经清孔后在孔中投入一定规格的石料或细石砼,再用水泥浆液替代出孔中的水(投细石砼时无此工序)进行压力注浆所形成的直径Φ为90~300 mm 的同径或异径的桩。注浆微型桩复合地基是由桩间改良后的土与注浆微型桩桩体组成的人工“复合地基”,且由于注浆微型桩桩体本身有一定的强度,在荷载要求不高的情况下,也可以按刚性桩进行考虑。因此其加固地基的机理可以从以下几个方面去理解。
1.1 桩周土摩阻力的提高作用〔1〕
按照注浆微型桩的施工工艺,注浆微型桩在最后成桩前要进行静力压浆,并进行稳压工作,这样原来桩壁与周围土层接触不好的地方就会被强行压入的水泥浆强制充填,从而使桩侧与桩周土体接触良好。同时在水泥浆的水解、水化作用,粘土颗粒与水泥水化物的作用、碳酸化作用下,更增强了注浆微型桩与其桩周土之间胶结力,从而提高了注浆微型桩桩周土的摩阻力。
1.1.1 水泥浆的水解、水化作用 因水泥的主要成分为CaO,SiO2,Al2O3,Fe2O3,SO3,其组成的水泥矿物为Ca3SiO3,Ca2SiO3,Ca3AlO3,铁铝酸四钙、硫酸钙等。当水泥浆强行压入土层中以后,很快产生氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁铝酸钙等氧化物。
1.1.2 粘土颗粒与水泥水化物的作用 当水泥的各种水化物形成后,有的自身继续硬化,形成水泥石骨架,有的则与周围具有一定活性的颗粒发生反应。①离子交换与团粒化作用 粘土与水结合时会表现出一种胶体的特征,如土中含量最多的SiO2遇水后,形成硅酸盐胶体微粒,其表
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