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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。
公路下沉注浆石灰搅拌桩与周围地基相比具有更高的抗剪强度,与生石灰搅拌桩邻接的桩周土,由于拌合时产生的高温和凝聚反应形成厚度达数厘米的高度硬壳,此层硬层的存在影响了石灰搅拌桩的吸水和排水,尤其是后期排水,但在施工期内此层硬壳尚未形成。
排水作用是可以发挥的,从对一些工程的天然土和单桩复合地基荷载试验中,发现石灰搅拌桩复合地基的加荷后稳定较天然土基为短,也就证实了石灰搅拌桩的排水固结作用,石灰搅拌桩与桩间土的复合地基抗剪强度可用下式计算:τˊ=(1-dˊs)Cˊ+dˊsτp(1)式中:τˊ-复合地基抗剪强度。
KPa,τˊP-石灰搅拌桩的抗剪强度,KPa,dˊs-消化和凝硬反应结束后石灰搅拌桩加固率(面积比)dˊs=(1.5-1.8)ds(2)ds-石灰搅拌桩置换率(面积比)ds=πd2/4l2(3)d-石灰搅拌桩直径。
d=50cm,l-石灰搅拌桩间中心距,cm,Cˊ-石灰搅拌桩加固后地基土的粘聚力,KPa,Cˊ=Co+dΔP,(4)式中:Co-原地基土的粘聚力,KPa,d-经石灰搅拌桩处理后的强度增加系数,d=0.1-0.4,ΔP-有效压缩荷载。