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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。
对该段公路下沉注浆进行加固处理,增强地基的自稳性和抗压强度,加固范围见图一,工程地质条件:根据建设部综合勘察研究设计院提供的岩土工程勘察报告,隧道开挖深度范围内的土体工程地质和水文地质条件如下:1)工程地质条件:填土层:杂填土1层:杂色。
以建筑垃圾为主,中下密度,素填土2层:黄褐色,以粉土,粉质粘土为主,中下密度,该层厚度为1.0~2.5m,粉土层:褐黄~灰黄色,结构较好,可塑~硬塑,厚度为2.5~4.3m,粉质粘土层:浅灰~褐黄色,结构较好。
可塑~硬塑,夹粉土1层透镜体,厚度为6.7~7.9m,2)水文地质条件:根据勘察报告,隧道开挖深度影响范围内,存在上层滞水,含水层为粉土层,静止水位埋深为1.6~2.78m,主要为大气降水,管线渗漏,施工方案设计(一)。
施工目的本工程主要以改善地层松散的性状为目的,以及止水,使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性,实现加固目的,保证隧道掘进时,拱顶土体不产生塌落从而保证暗挖施工顺利进行和施工安全,(二),施工方法选择:本工程采用双重管无收缩注浆工法。
公路下沉注浆水泥适合于塑性指数较低的软土地基,在相同条件下,用石灰处理的临时加固效果在前数小时内比水泥处理的要明显来得快,值得注意的是,当石灰搅拌桩渗透系数K值足够小(如软粘土地基),而桩的直径d又足够大(例d≥50cm时)。
即使桩处于水下,也不能形成充分供水的条件,石灰搅拌桩的含水量仍然较初始含水量大幅度减小,在天津塘沽软土路基试验中,于五年后挖出石灰桩,也发现桩身仍非常坚硬,日本的一份资料谈到,即使在含水量高达100%的软土中。
石灰桩身强度也比周围土的强度高达10倍以上,3石灰搅拌桩与桩间土的复合地基效应生石灰加固软弱地基后,石灰搅拌与未加固部分地基土形成复合地基,复合地基的强度包括搅拌桩桩体的强度和桩周土粘聚力增加后的强度。