HAS固化劑與普通水泥在粉噴樁地基處理應用中比較方案

PAGE10HAS固化劑在高速公路軟基處理中的應用研究湖北長江路橋股份有限公司二〇一三年六月HYPERLINK\l"_Toc360870933"1項目的背景1HYPERLINK\l"_Toc360870934"1.1概述1HYPERLINK\l"_Toc360870935"1.2HAS固化劑簡介2HYPERLINK\l"_Toc360870936"1.3依托工程簡介2HYPERLINK\l"_Toc360870937"2HAS固化劑與水泥粉噴樁的加固機理4HYPERLINK\l"_Toc360870938"2.1HAS固化劑加固機理4HYPERLINK\l"_Toc360870939"2.2水泥粉噴樁加固機理5HYPERLINK\l"_Toc360870940"3施工工藝簡介6HYPERLINK\l"_Toc360870941"4項目研究的目的與主要研究內容7HYPERLINK\l"_Toc360870942"4.1項目研究目的7HYPERLINK\l"_Toc360870943"4.2項目研究的主要內容7HYPERLINK\l"_Toc360870944"5項目研究與實施的方案8HYPERLINK\l"_Toc360870945"5.1對加固土體的力學性能、耐久性能和變形性能的對比分析8HYPERLINK\l"_Toc360870946"5.2對粉噴樁進行單樁性能對比分析8HYPERLINK\l"_Toc360870947"壘5.3敘對復合扣地基的加承載力腿進行對鼓比分析原8HYPERLINK\l"_Toc360870948"閘5.4手對不同土土質地慨基進行蕩處理后辜的效果蠟比較赤9HYPERLINK\l"_Toc360870949"逼5.5思經(jīng)濟效釀益進比慌分析刪9HYPERLINK\l"_Toc360870950"薪5.6如質量控漏制指標險9HYPERLINK\l"_Toc360870951"漆5.7討施工要在求抄9料秧6番型對比試印驗施裝工宣...炮...虎...率...魔...曠...俯...放...繁...煌...愿...浴...消...拔...卵...俊...遞...翅...魯...拐...兆...碰...杰...緊...院...魄...斗...剩...湖...妖...弓...渡...阻...壇...歪...納...主...化...鍬...薪.9PAGE12及1保項目鏡的背景跪1.1侄料概述暢軟弱地諷基處理花一直是犯困擾道秧路建設律的一個數(shù)難題，秩在我國音的干線勺公謀路準,釣筋特別是籃高等級曉公路建旱設輔中氧,先賭普遍采些用石灰石穩(wěn)定土逮、水泥門穩(wěn)定土警或各種句綜合穩(wěn)槍定土類犧底基層礙等傳統(tǒng)椒的土壤醉加固方視法。粉爭噴樁就繞是其中協(xié)經(jīng)常使獨用的一旁種。粒粉噴樁書屬于深概層攪拌葡法加固布地基方膜法的一環(huán)種形式牲，也叫殘加固土役樁。深崇層攪拌江法是加薄固飽和轎軟粘土甩地基的乖一種新剖穎方法榜，它是勢利用水旋泥、石粒灰具或其它頑材料作績?yōu)楣袒梽┑闹黝D劑，通演過特制去的攪拌芝機械就湖地將軟叮土和固職化惑劑找(社漿液狀眼和粉體施狀墊)妥強制攪劑拌，利科用固化謀劑和軟轉土之間請所產生犯的一系才列物理威一化學銜反應，井使軟土神硬結成千具有整涼體性、街水穩(wěn)性詞和一定搞強度的見優(yōu)質地趨基。粉腫噴樁就聲是采用雨粉體狀幸固化劑銳來進行呀軟基攪篩拌處理膀的方法毯。字最適合駐于加固攏各種成矛因的飽暮和軟粘煙土，目壘前國內光常用于貝加固淤慮泥、淤狐泥質土枝、粉土吊和含水值量較高漆的粘性徹土。遙然而這鴉些方法買往往會板帶來土顫體強度罩不夠、煉容易產蔑生收縮徑裂縫、破受環(huán)境政溫度影耀響較大奔、工程摟費用增防加、生植態(tài)環(huán)境短破壞等漸方面的丟問題。嘉土壤加卷固劑作長為一種茫新型的崖土壤加贈固材得料搖,柔虹它在公眨路上的眾應用將偵解決了挽關于軟它弱地基程處理方塵面的很蔬多實際殃問題。痰1.2拳HA哭S元固化劑夸簡介劉HAS舟致固化劑喝是一種扔新型高談強耐水括膠凝材偵料，具摸有對粉差煤灰、貝各種工繼業(yè)廢渣爸、尾礦窗、含泥找碎石屑拋、城市銷垃圾、舉土壤等禿無需沖易洗即可扁固化的俱優(yōu)良特才性，符息合行業(yè)慕標準《冬土壤固陡化劑》催（余CJ/嶼T3鞠07盆3疾—臉199贈8尤）。駱HAS他壺固化劑膏于莫199續(xù)4牛年投入熊大工業(yè)殺生產以悟來，廣秤泛用于氣道路工現(xiàn)程、水檢利水電損工程、鳳基礎處州理工程疾、墻體跑材料和先廢渣處異理等領伏域。駕HAS承正土壤固繡化劑具三有以下丙特點：雨1汽．牛HAS預抖土壤固貢結體具襯有早期寨強度增冠長穩(wěn)定添，后期急強度高鐘的特點姐。壽2什．固化腳土體耐介水性和叔耐久性針好。軟餃化系數(shù)車大翻于坑0.9休0經(jīng)；抗酸桐堿鹽介牲質化學精侵蝕系零數(shù)大具于棚1.暫0金；抗凍顯融循環(huán)挨能力可易提高一顯倍；滲撓透系數(shù)游達太到皮1巨0錫－拾6解~訴1威0嘗－鎮(zhèn)8cm奮/百s傲。耗3處．概HAS清籃固化劑頭本身有亭微膨脹脂性，克哈服了傳賊統(tǒng)水泥避土干縮洲大、易芝開裂等峰問題。遣4辨．專HAS畏敬固結土牙體，施孩工簡便群易行。傻1.3志康依托工楚程簡介界本項目此依托仙呢洪高速宵公路粉負噴樁工議程，粘武漢城誘市圈環(huán)堅線高速種公路仙磨桃段起主于孝感臣市壩(羽漢川克市檢)化與仙桃歇市交界濃的漢江剪特大橋悄南岸引圍橋起點仿，與擬嬌建的武迫漢城市丈圈環(huán)線小高速公關路孝感漠段對接慌，經(jīng)長真淌口周茄陳村，暫跨擠31蓬8蹄國道、楊漢宜高滾速公路綁，走西災流河鎮(zhèn)攻茭排村桃、茍美絞湖村，弊跨大興限北渠、油沙湖電綁排河、勵通順河影，入杜附家臺分同蓄洪區(qū)劈，至沙芒湖鎮(zhèn)灘筐湖村，賺止于仙干桃市與柜洪湖市意交界處東的東荊祥河大橋瓦，與武綠漢城市然圈環(huán)線認高速公濾路嘉魚首長江公津路大橋揉北岸接垮線對接汗。路線于全興長屢41.朗266姨k框m噸。全線促采用設巷計時速茫為劇100長km撤/悉h廉的雙向嘩四車道蒙高速公擇路標準抗。層工程計任劃開工更日期仙為炎201踩3插年全1毯月詢1路5蓄日，本桿項目計狀劃工譽期匹4片8荒個月穗，其中此路基吐施工遲3倆0臣個月（后含預壓丙）；路糠基土石活方翻約礙2押86爐.凈6萬萬第m代3巨，軟基蘆路段約詞10酒.梅064脖km誤。設計瓣中選用獲水泥或倒土壤固淋化劑兩匹種材料咱，水泥袋粉噴樁績選用普喂通硅酸徹鹽脖PO4芽2.子5吹號水泥役，設計押粉噴量虛取缺55k殘g/新m暢；固化學劑粉噴查樁選思用蹄H40忍0肢0滲型，設喂計粉噴釘量取水財泥用量雷的侍65抹%深，廟約賤36k摟g/眠m于。姨2H杠A搜S泄固化劑納與水泥服粉噴樁賞的加固開機理冒2.1籮HA攏S蛋固化劑鑒加固機巨理詠自然界足化合物咬普遍存值在同相老或類同奉相現(xiàn)象弦，即化繳學成分石相類似環(huán)的兩種壯或兩種坑以上的蘆礦物混鳥合在一宵起，在劈一定條柱件下，懷一種礦減物晶體賤內一種淹組分的您構造單產位能以頭不同比喂例和另廉外礦物買晶體中糧一種組返分的構座造單位悟相互置廁換而不哭改變其村礦物晶家體結構桿，重新涌生成的渠礦物在恢常溫下蓄能夠穩(wěn)授定存在逮。煮土壤（愈包括淤嘗泥）中冶含有云耕母、綠廁泥石等殺粘土礦金物、閃寸石等鏈給狀硅酸載鹽、方探解石類弟碳酸鹽串礦物，芝其中土陰壤本身丸的硅酸謀鹽礦物液占相當批大比例踢，由硅邀氧多面就體連接悄形成較艘穩(wěn)定的而結構，梁屬于土膝壤中活惠性成分繪。矛固化劑慘固化土懷壤，通盞過形成掩硅鋁基黎礦物和啄土壤顆詠粒的同促相或類善同相接店觸；同稅時，土原壤固化援劑中存馳在一定漆堿性材池料，有掉利于硅起鋁基玻炎璃體的喊化學鍵爐打開，怠增大固蛙化劑顆預粒與土晶壤顆粒英之間同愚相或類州同相接卻觸面積薄，從而擔提高土撈壤固化箭的強度佛；另外吼，由于狂同相或工類同相上接觸的抱產物是宮自然界越穩(wěn)定存聾在的產闖物，提固高了固瘦化土壤倍的耐久并性。厭當固化伙劑摻入深土壤后蕩，與粘漁土礦物刷發(fā)生結滔構置換俯等一系碼列復雜悠的物理種化學反暫應，固霉化劑水規(guī)化生成奪具擠有耀[CO嚴3]2李-儲基村和勾[OH顏]鼓-跟基物質泊，葡[CO以3]2義-孫基進入貧礦物晶廈格發(fā)生淚同相或尺類同相項置換，逝并與活尚性建SiO約2丈反應生鈴成灰硅屠鈣石和請片柱鈣饑石，加嬌速暢S敢i偽和致A駐l聞分離活滴化過程生；她[OH哨]捏-望基直接主導歇致橫Si-姐O脈、質A1-巾O儲鍵溶斷月，吃使患S咽i減和置A瘋l會分離活拍化，交馬叉、連灣生形成徐各種水眼榴石、暴水化硅寇酸鈣、典沸石、弄方鈉石載及水化忽硫鋁酸紅鈣等富纖含結晶游水且具嬌有膠凝趨性能化需合物，勁將土中極大量的賽自由水使以結晶攔形式固翁定下來破，使土溝中含水銷量迅速獅降低，訊同時水發(fā)化反應佳生成的后復雜結魯晶體導腳致土體尖固化體蜘積增加逮，改變季了固化適土中孔今徑分布茅并有效筋降低填擁充土壤密顆粒間死空隙，額使土壤補顆粒表艙面產生綁不可逆私轉的凝魯結硬化肆，固化煌后的土睜壤具有呀較高的駁水穩(wěn)性園和強度欺穩(wěn)定性紀。幸2.2姥尿水泥粉掌噴樁加語固機理夜粉噴樁解采用水雀泥作為氏固化劑識材料時寺，其加電固軟粘皇土的原妙理是在保加固過軍程中發(fā)慨生水泥罩的水解謀和水化遲反應（憤水泥水斑化成氫滋氧化鈣菌、含水茂硅酸鈣烈、含水訂鋁酸鈣掠及含水匹鐵鋁酸貨鈣等化支合物，顯在水中催和空氣上中逐漸冰硬化）撓、粘土個顆粒與盒水泥水割化物的歷相互作博用（水消泥水化尼生成的句鈣離子減與土粒橋中的鈉輝、鉀離紛子交換圓使土粒裹形成較曉大團粒不的硬凝誼反應）娘和碳酸腐化作用木（水泥據(jù)水化物磁種的游帽離氫氧讓化鈣吸弦收二氧容化碳生味成不溶延于水的飽碳酸鈣摸）三個袖過程。證這些反債應使土匯顆粒形執(zhí)成膠凝項體和較嫌大顆粒承，顆粒默間形成插蜂窩狀裂結構，養(yǎng)生成穩(wěn)乘定的不存溶于水雪的結晶螞化合物斬，從而貧提高軟濟土強度誕。足3墻且施工工希藝簡介鎮(zhèn)采卵用戰(zhàn)HA箏S壟固化劑作作為粉片體與采財用水泥防作為粉利體，二磁者施工滾工藝基塊本類似于，其施孫工流程廚如下鼻：嫂嫩（一）傍基本要愁求堂1水、土壤目固化劑童攪拌樁忌施工現(xiàn)欠場事先耽應予以懷平整，筆必須清置除地上怠和地下饒的障礙靜物。遇榴有明渠配、池塘葵及洼地吼時應抽拌水和清害淤，回敞填粘性坡土料并招予以壓豬實，不腎得回填鏈雜填土律或生活鑒垃圾。津2乖、土壤城固化劑徐攪拌樁菠施工前刪應根據(jù)籃設計進羽行工藝舒性試樁嶺，數(shù)量煉不得少岔于葉5笛根，至暴少抽辟取參2剝根伸做士28睬d致鉆芯取共樣試驗都，各層塑芯要編龜號、量裙長和拍澡照，要屆求芯樣贊連續(xù)、陳完整、仔強度合尋格后，雞方允許考進行正弦式施工舅。丈3抗、攪拌舌頭葉片慢的枚數(shù)絞、寬度鍬、與攪芹拌軸的淺垂直夾臨角、攪辯拌頭的角回轉數(shù)圖、提升懲速度應裝相互匹參配，以蕩確保加茶固深度笨范圍內袋土體的鈴任何一犁點均能灑經(jīng)貼過漏2弟0著次以上引的攪拌刃。厭4源、豎向要承載攪齒拌樁施坡工時，蕩停漿（歲灰）面裁應高于乖樁頂設摧計標策高陡30是0士～屆500該m看m貧。在開趕挖基坑凳時，應鼓將攪拌丑樁頂端隨施工質百量較差角的樁段壺用人工趕挖除。擺5挪、施工惠中應保歷持攪拌慚樁機底版盤的水謎平和導炕向架的今豎直，繞攪拌樁森的垂直糖偏差不聽得超鋸過撿1享%夢；樁位惡的偏差墊不得大巨于當50m迷m近；成樁棉直徑和奮樁長不耳得小于百設計值雅。穩(wěn)(勤二陵)顆施工重吩點矛:陽1餐、施工折要嚴格杜按設計它圖紙要撓求施工蒜，注意數(shù)樁頂、竹樁間高眼程控制仁，保證拾制樁質剩量和長玉度朝2太、鉆頭屑入土時牌應采蠢用規(guī)1依檔慢速績鉆進，貝入土無夠障礙時搏，根據(jù)滔上層軟撈硬情況妻，可提紅搞鉆進希速度。丈3裁、施工尚時垂直慎偏差不摘得超過索規(guī)范要嗚求。制筐樁時，稀不允許度有斷粉希，如發(fā)武現(xiàn)有段祖粉現(xiàn)象歲，必須沫進行補舊噴，補寨噴時重鋪疊處的厲長度狠應點≧滋1纏m閣。藍4香、為了售保證制問樁質量常，在全竿樁范圍看內復攪泄一次。凈鉆頭提那升到設教計樁頂很高程時所，關閉擁粉噴閥真，重復宵攪拌下糞沉至設扭計高程杰后攪拌啦提升至船預定停功灰面，風以保證犬樁體質陽量。路4皮項目研叼究的目班的與主污要研究很內容免4.1焰灰項目研爺究目的始本項目絲研究的守主要目宵的是朵對好HA杏S誦固化劑江與傳統(tǒng)澤水泥這棵兩種材笛料在地軌基處理援中的效疫果進行搶對比分戒析，比盈較用這忍兩種材之料制作局的粉噴凍樁對軟槐弱地基貸進行處餃理后的飾地基承素載能力雞，練為迅HA教S涂這種固籠化劑在算工程中撲的應用侍和加固折材料的族選用提天供理論炭依據(jù)。朗4.2鋒撲項目研輕究的主惹要內容彼本項目曬的主要萄研究內露容有以蜂下幾個龍方面：肆1.魔煉對兩種牽材料制慶作的粉私噴樁進剃行抽芯幕對比分忍析；抗2圖.平對兩種錦材料制千作的粉角噴樁進輸行單樁霸性能對廈比分析啟；裁3資.早對兩種語材料制情作的粉連噴樁復誘合地基養(yǎng)的地基絮承載力漸進行對驅比分析塌；壓4野.天兩種材默料對不飛同土質坡地基進穴行處理炎后的效糾果分析擠；削5戀.黑對用兩許種材料浪制作的染粉噴樁陣進行地鴉基處理贏的經(jīng)濟頁效益對余比分析安。唱5小夕項目研駱究與實可施的方混案震為了比無較踢HA完S懸固化劑招與普通贈水泥這垂兩種材餡料在地格基加固烤處理中積的效果戶，不僅柜要在施吃工過程贏中控制叼好原材返料質量夕，做好責室內配穿比試驗范、現(xiàn)場供工藝試器驗，加軌強噴粉溉施工技醋術的管像理監(jiān)督批，把好僅各道工目序的檢洽查關，銀還須對虹施工好母的現(xiàn)場假樁體進餅行最終礦檢測，處進行室概內試驗描或者現(xiàn)會場原位牽試驗，錦以對粉刺噴樁施音工質量撫進行全鼓面而準戴確的判第斷及評漆定。制5.采1偵對加固溜土體的樂力學性俊能、耐新久性能胸和變形削性能的君對比分央析膛固化土絹的力學價性能試低驗包括壺抗壓、謠抗拉、摘抗折和遮抗剪等梢。由于垮抗壓強優(yōu)度是固零化土材童料最基鐵本的、泉最具有踏代表性傍的指標喇,麥其不僅濾是工程哥設計的答主要依估據(jù)則,際而且與半固化土甜的其他誕性能密賊切相關輸。土壤著固化劑轟的耐久施性能研仁究主要扒包括固導化土的驢抗?jié)B性斬能、抗似凍性能密、耐干價濕循壞轉能力等染,時在特殊飲的領域闖還包括燙耐腐蝕框性能、匠耐沖刷桐性能等陰。土壤容固化劑朵的變形某性能研練究主要瓦包括固愚化土的啞受力變特形、體添積變形緊等。受滅力變形辛指固化克土構件排在承受經(jīng)拉伸力鳳或壓縮賤力時產安生的變準形。體覺積變形衛(wèi)指固化柱土構件爬在成型輪后刃,絮西由于環(huán)航境變化境而引起粥的變紋形重,鼠包如溫度錄、濕度棒等都,叛兵一般包港括干縮填變形、購濕脹變徐形和凍有脹變形獅。技對柿HA械S昆固化劑炮與水泥乖這兩種祝固化材低料制作績的粉噴您樁進行戴上述幾圾個方面罪的試驗姨分析，零找出二笨者之間衡的差異撥并進行蠟比較，魯確定其算加固效狐果。霧5.逃2陵對粉噴爭樁進行層單樁性興能對比海分析蹄對使藥用岡HA辮S卵固化劑率與水泥惠制作的磨粉噴樁矩進行取暖芯抽樣爸對比分餐析，包陣括取樣緩率對比荷、外觀燥對比、仆強度對姜比。齡通過對炎兩種固百化材料愉制作的尤粉噴樁霸進行單遠樁靜載阻試驗，年確定單躬樁承載席能力特猶征值和交地基加劍載后的壁承載量鏈，比較湊著兩種戒固化材詞料的單澇樁性能危?？p5.的3氣對復合復地基的偽承載力沒進行對耕比分析滾粉噴樁帆處理軟園基，其蓋最終質熱量控制陪參數(shù)是構保證復吹合地基淡的整體輔承載力也，通過礦對兩種桌固化材米料制作紗的粉噴規(guī)樁處理捏的地基擺進行地俘基承載她力試驗謙，比較朱復合地讀基的承漆載力大您小。姓5.萍4甜對不同存土質地幟基進行鉛處理后汁的效果烏比較撿由于自呆然界的醉土質復倡雜多變濁和各種紡土壤分護布的不輸均勻性肺,是土壤顆伴粒組成瓜、礦物期成分和勇化學成施分往往逮因成土笑條件的恩不同而掛不同牲,騰導致土冊壤固化賞劑的固吼化性能餅有很大菊差異。糖因此，苗應堂對輔HA呆S誠固化劑根與水泥神這兩種逆材料在鋤不同土增質的地爛基處理銅中的效妹果進行旺分析比賠較，對橡不同土葡質的軟哈弱地基鉆進行有盯針對性棕的處理滅。記本次試贏驗段想長截20擺0鞠米，土杠質狀況斥基本一退樣。對鋪不同土淋質段的彩情況可覆在后續(xù)點工程中符進行對聯(lián)比試驗書。揪5.劈5灶經(jīng)濟效諷益進比聚分析羨比較兩音種固化墾材料制靈作的粉韻噴樁每件延米造誰價，對訊地基處港理的經(jīng)責濟效益裁進行對先比分析秋。徒5.存6假質量控移制指標快贈坐質量控吃制指標田按照生直產廠家珍的企業(yè)膏標準《收湖北中服固科技達股份有戀限公司醬企業(yè)標難準梳：絕HA忘S宋土壤固峰化靠劑頸野Q/Z居G