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公路下沉注浆过程中又吸收熟石灰浆中的水分,形成结晶和生成铝酸盐和水化硅酸钙,改变了粘土的结构,这一反应过程将持续数年,是石灰对软粘土的后期作用,2石灰搅拌桩身的排水固结作用通过对一些工程施工的石灰搅拌桩观测,发现施工期桩体含水量总是很高。
直观表现在桩顶的垫层上有明显的圆形湿痕,表明桩体含水量及渗透系数均大于桩间土,由于桩身材料拌合不均匀,以及配合比,掺合料不同,涮得桩身渗透系数在4.07×10-3-10-5cm/s之间,相当于粉砂,细砂的渗透系数。
较粘土,亚粘土的渗透系数大10倍至100倍,说明石灰桩身排水固结作用较好,生石灰作为固化剂时,软粘土的渗透性系数随着而直线上升,而用10%的水泥作为固化剂时,软粘土的渗透系数随着而直线下降,石灰适合于塑性指数较高的软粘土地基。
公路下沉注浆形成网状结构,在土颗粒间相互穿插,使土颗粒得很牢固,改善了土的物理力学性质,发挥了石灰固化剂的强化作用,要形成硅酸钙凝胶,只有在有足够的水使Ca2+和OH-1离子能够转移到粘土颗粒表面时才能实现,利用土颗粒。
水和石灰之间的化学反应达到这一目的,以改善土的性质,具体来说,石灰对软土的基本作用如下:(1)生石灰与地基软粘土通过强制做拌均匀,很快产生水化作用,形成Ca(OH)2.在这生石灰变为熟石灰的过程中,产生的热量促进水分蒸发。
使软土地基的含水量降低,同时石灰体积产生膨胀,此时膨胀力所作的功转化为周围土的变形位能,例如广东省云浮硫铁矿线有一座4.5m盖板涵基础采用石灰喷粉深层搅拌处理软基,钻头直径为500mm,形成石灰桩之后。
在粉细砂层直径增大为520mm,在软土层直径内直径增大为600-700mm,桩体体积增大,对周围土起了压密作用,(2)熟石灰的Ca2+离子在水的作用下与软土颗粒产生絮凝反应作用,这一反应过程使软土颗粒结合水膜厚度减簿。
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公路下沉注浆道路安全,需要加固处理的挡墙破坏原因分析,加固方案论证,设计计算与施工注意事项,石灰搅拌桩是靠石灰与土之间发生一系列物理化学反应而形成强度的,不同的土质会产生不同的加固效果,其适宜的加固土粒径范围如图4所示。
图中阴影部分为适宜的石灰搅拌桩应用范围,可用于公路工程的软粘土中的挡土结构,开挖护坡,桥涵通道结构地基等,结合典型工程,介绍了因回填地基使用膨胀性钢渣给建筑物造成的危害和采用树根桩进行地基加固处理的方法。
为类似加固工程提供了借鉴和参考,粘土颗粒粒径小,表面积大,分散性大,稳定性差,容易和石灰发生反应,并且粘土较小的渗透系数常可使石灰搅拌桩含水量降低,所以石灰搅拌桩适宜处理软粘土地基,在软粘土矿物成份中。