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1、会计学1水泥土搅拌桩及高压喷射水泥土搅拌桩及高压喷射(pnsh)法复合地法复合地基检测基检测第一页，共39页。概述概述概述概述(i(i sh)sh)一、概念一、概念一、概念一、概念(ginin)(ginin)水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥(或石灰）等材料作为固化剂，通过特制或石灰）等材料作为固化剂，通过特制或石灰）等材料作为固化剂，通过特制或石灰）等材料作为固化剂，通过特制(tz
2、h)(tzh)的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者是
3、用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不
4、同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。第2页/共39页第二页，共39页。概述概述概述概述(i(i sh)sh)一、概念一、概念一、概念一、概念(ginin)(ginin)水泥土搅拌法分为深层搅拌法水泥土搅拌法分为深层搅拌法水泥土搅拌法分为深层搅拌法水泥土搅拌法分为深层搅拌法(以下简称湿法以下简称湿法以下简称湿法以下简称湿法)和粉体喷搅法和粉体喷搅法和粉体喷搅法和粉体喷搅法(以下简称干法以下简称干法以下简称干法以下简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的
5、淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土(hungt)(hungt)、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于3030(黄土黄土黄土黄土(hungt)(hungt)含水量小于含水量小于含水量小于含水量小于2525
6、)、大于、大于、大于、大于7070或地下水的或地下水的或地下水的或地下水的pHpH值小于值小于值小于值小于4 4时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。湿法的加固深度不宜大于时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。湿法的加固深度不宜大于时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。湿法的加固深度不宜大于时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。湿法的加固深度不宜大于20m20m；干法不宜大于；干法不宜大于；干法不宜大于；干法不宜大于15m15m。水泥土搅拌桩的桩径不应小于。水泥土搅拌桩的桩径不应小于。水泥土搅拌桩的桩径不应小于。水泥土搅拌
7、桩的桩径不应小于500mm500mm。水泥加固土的室内试验表明，有些软土的加固效果较好，而有的不够理想。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度水泥加固土的室内试验表明，有些软土的加固效果较好，而有的不够理想。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度水泥加固土的室内试验表明，有些软土的加固效果较好，而有的不够理想。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含有伊里石、氯化物和水
8、铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度水泥加固土的室内试验表明，有些软土的加固效果较好，而有的不够理想。一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度(pH(pH值值值值)较低的粘性土的加固效果较差。较低的粘性土的加固效果较差。较低的粘性土的加固效果较差。较低的粘性土的加固效果较差。第3页/共39页第三页，共39页。固化机理固化机理固化机理固化机理(j(j l)l)水泥加固土的物理化学反应过程与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料水泥加固土的物理化学反应过程与混凝土的硬化机理不同，混凝
9、土的硬化主要是在粗填充料水泥加固土的物理化学反应过程与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料水泥加固土的物理化学反应过程与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是在粗填充料(比表面不大、活性很弱的介质）中进行水解比表面不大、活性很弱的介质）中进行水解比表面不大、活性很弱的介质）中进行水解比表面不大、活性很弱的介质）中进行水解(shuji)(shuji)和水化作用，所以凝结速度较快。而在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化作用，所以凝结速度较快。而在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化作用，所以凝结速度较快。而在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化
10、作用，所以凝结速度较快。而在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解(shuji)(shuji)和水化反应完全是在具有一定活性的介质和水化反应完全是在具有一定活性的介质和水化反应完全是在具有一定活性的介质和水化反应完全是在具有一定活性的介质 土的围绕下进行，所以水泥加固土的强度增长过程比混凝土为缓慢。土的围绕下进行，所以水泥加固土的强度增长过程比混凝土为缓慢。土的围绕下进行，所以水泥加固土的强度增长过程比混凝土为缓慢。土的围绕下进行，所以水泥加固土的强度增长过程比混凝土为缓慢。第4页/共39页第四页，共39页。固化机理固化机理固化机理固化机理(j l)(j l)1.1.水泥的水解和水化反应水
11、泥的水解和水化反应水泥的水解和水化反应水泥的水解和水化反应 普通硅酸盐水泥主要是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成，由这些不同的氧化物分别普通硅酸盐水泥主要是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成，由这些不同的氧化物分别普通硅酸盐水泥主要是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成，由这些不同的氧化物分别普通硅酸盐水泥主要是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成，由这些不同的氧化物分别(fnbi)(fnbi)组成了不同的水泥矿物：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等组成了不同的水泥矿物：硅酸三钙、硅酸二钙、铝
12、酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等组成了不同的水泥矿物：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等组成了不同的水泥矿物：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等.用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物。用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物。用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物。用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物
13、很快与软土中的水发生水解和水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含水铁酸钙等化合物。所生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中，使水泥颗粒表面重新暴露出来，再与水发生反应，这样周围的水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后，水分子虽继续深入颗粒内部，但新生成物已不能再溶解，只能以细分散状态的胶体析出，悬浮于溶液中，形成胶体。所生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中，使水泥颗粒表面重新暴露出来，再与水发生反应，这样周围的水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后，水分子虽继续深入颗粒内部，但新生成物已不能再溶解，只能以细分散状态的胶体析出，悬浮于溶液中，形成胶体。所生成的氢氧化钙、含水硅酸
14、钙能迅速溶于水中，使水泥颗粒表面重新暴露出来，再与水发生反应，这样周围的水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后，水分子虽继续深入颗粒内部，但新生成物已不能再溶解，只能以细分散状态的胶体析出，悬浮于溶液中，形成胶体。所生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中，使水泥颗粒表面重新暴露出来，再与水发生反应，这样周围的水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后，水分子虽继续深入颗粒内部，但新生成物已不能再溶解，只能以细分散状态的胶体析出，悬浮于溶液中，形成胶体。第5页/共39页第五页，共39页。固化机理固化机理固化机理固化机理(j(j l)l)2.2.土颗粒土颗粒土颗粒土颗粒(kl)(kl)与水泥水化物的
15、作用与水泥水化物的作用与水泥水化物的作用与水泥水化物的作用 当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架;有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒(kl)(kl)发生反应。发生反应。发生反应。发生反应。(1)(1)离子交换和团粒化作用粘土和水结合时就表现出一种胶体特征，如土中含量最多的二氧化硅遇水后，形成硅
16、酸胶体微粒，其表面带有阴离子离子交换和团粒化作用粘土和水结合时就表现出一种胶体特征，如土中含量最多的二氧化硅遇水后，形成硅酸胶体微粒，其表面带有阴离子离子交换和团粒化作用粘土和水结合时就表现出一种胶体特征，如土中含量最多的二氧化硅遇水后，形成硅酸胶体微粒，其表面带有阴离子离子交换和团粒化作用粘土和水结合时就表现出一种胶体特征，如土中含量最多的二氧化硅遇水后，形成硅酸胶体微粒，其表面带有阴离子Na+Na+或钾离子或钾离子或钾离子或钾离子K+K+，它们能和水泥水化生成的氢氧化钙中钙离子，它们能和水泥水化生成的氢氧化钙中钙离子，它们能和水泥水化生成的氢氧化钙中钙离子，它们能和水泥水化生成的氢氧化钙中
17、钙离子Ca+Ca+进行当量吸附交换，使较小的土颗粒进行当量吸附交换，使较小的土颗粒进行当量吸附交换，使较小的土颗粒进行当量吸附交换，使较小的土颗粒(kl)(kl)形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒(kl)(kl)大大大大10001000倍，因而产生很大的表面能，有强烈的吸附活性，能使较大的土团粒进
18、一步结合起来，形成水泥土的团粒结构，并封闭各土团的空隙，形成坚固的联结，从宏观上看也就使水泥土的强度大大提高。倍，因而产生很大的表面能，有强烈的吸附活性，能使较大的土团粒进一步结合起来，形成水泥土的团粒结构，并封闭各土团的空隙，形成坚固的联结，从宏观上看也就使水泥土的强度大大提高。倍，因而产生很大的表面能，有强烈的吸附活性，能使较大的土团粒进一步结合起来，形成水泥土的团粒结构，并封闭各土团的空隙，形成坚固的联结，从宏观上看也就使水泥土的强度大大提高。倍，因而产生很大的表面能，有强烈的吸附活性，能使较大的土团粒进一步结合起来，形成水泥土的团粒结构，并封闭各土团的空隙，形成坚固的联结，从宏观上看也
19、就使水泥土的强度大大提高。第6页/共39页第六页，共39页。固化机理固化机理固化机理固化机理(j(j l)l)2.2.土颗粒与水泥水化物的作用土颗粒与水泥水化物的作用土颗粒与水泥水化物的作用土颗粒与水泥水化物的作用 (2)(2)硬凝反应随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的钙离子硬凝反应随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的钙离子硬凝反应随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的钙离子硬凝反应随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的钙离子(lz)(lz)，当其数量超过离子，当其数量超过离子，当其数量超过离子，当其数量超过离子(lz)(lz)交换的需要量后，在碱性环境中，能使组成粘土矿物的二氧
20、化硅及三氧化二铝的一部分或大部分与钙离子交换的需要量后，在碱性环境中，能使组成粘土矿物的二氧化硅及三氧化二铝的一部分或大部分与钙离子交换的需要量后，在碱性环境中，能使组成粘土矿物的二氧化硅及三氧化二铝的一部分或大部分与钙离子交换的需要量后，在碱性环境中，能使组成粘土矿物的二氧化硅及三氧化二铝的一部分或大部分与钙离子(lz)(lz)进行化学反应，逐渐生成不溶于水的稳定结晶化合物，增大了水泥土的强度，进行化学反应，逐渐生成不溶于水的稳定结晶化合物，增大了水泥土的强度，进行化学反应，逐渐生成不溶于水的稳定结晶化合物，增大了水泥土的强度，进行化学反应，逐渐生成不溶于水的稳定结晶化合物，增大了水泥土的强
21、度，从扫描电子显微镜观察中可见，拌入水泥从扫描电子显微镜观察中可见，拌入水泥从扫描电子显微镜观察中可见，拌入水泥从扫描电子显微镜观察中可见，拌入水泥7 7天时，土颗粒周围充满了水泥凝胶体，并有少量水泥水化物结晶的萌芽。一个月后水泥土中生成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到颗粒间的孔隙中，形成网状构造。到五个月时，纤维状结晶辐射问外伸展，产生分叉，并相互连结形成空间网状结构，水泥的形状和土颗粒的形状已不能分辨出来。天时，土颗粒周围充满了水泥凝胶体，并有少量水泥水化物结晶的萌芽。一个月后水泥土中生成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到颗粒间的孔隙中，形成网状构造。到五个月时，纤维状结晶辐射问外伸展，产生
22、分叉，并相互连结形成空间网状结构，水泥的形状和土颗粒的形状已不能分辨出来。天时，土颗粒周围充满了水泥凝胶体，并有少量水泥水化物结晶的萌芽。一个月后水泥土中生成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到颗粒间的孔隙中，形成网状构造。到五个月时，纤维状结晶辐射问外伸展，产生分叉，并相互连结形成空间网状结构，水泥的形状和土颗粒的形状已不能分辨出来。天时，土颗粒周围充满了水泥凝胶体，并有少量水泥水化物结晶的萌芽。一个月后水泥土中生成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到颗粒间的孔隙中，形成网状构造。到五个月时，纤维状结晶辐射问外伸展，产生分叉，并相互连结形成空间网状结构，水泥的形状和土颗粒的形状已不能分辨出来。第7页
23、/共39页第七页，共39页。固化机理固化机理固化机理固化机理(j(j l)l)2.2.土颗粒与水泥水化物的作用土颗粒与水泥水化物的作用土颗粒与水泥水化物的作用土颗粒与水泥水化物的作用 3.3.碳酸化作用水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，发生碳酸化反应，生成不溶于水的碳酸钙，这种反应也能使水泥土增加强度，但增长的速度较慢，幅度也较小。碳酸化作用水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，发生碳酸化反应，生成不溶于水的碳酸钙，这种反应也能使水泥土增加强度，但增长的速度较慢，幅度也较小。碳酸化作用水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，发生碳酸化反应
24、，生成不溶于水的碳酸钙，这种反应也能使水泥土增加强度，但增长的速度较慢，幅度也较小。碳酸化作用水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳，发生碳酸化反应，生成不溶于水的碳酸钙，这种反应也能使水泥土增加强度，但增长的速度较慢，幅度也较小。从水泥土的加固机理分析，由于搅拌机械的切削搅拌作用，实际上不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象，而土团间的大孔隙基本上已被水泥颗粒填满。所以，加固后的水泥土中形成一些水泥较多的微区，而在大小土团内部则没有水泥。只有经过较长的时间，土团内的土颗粒在水泥水解产物渗透作用下，才逐渐改变其性质。因此在水泥土中不可避免
25、地会产生强度较大和水稳性较好的水泥石区和强度较低的土块从水泥土的加固机理分析，由于搅拌机械的切削搅拌作用，实际上不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象，而土团间的大孔隙基本上已被水泥颗粒填满。所以，加固后的水泥土中形成一些水泥较多的微区，而在大小土团内部则没有水泥。只有经过较长的时间，土团内的土颗粒在水泥水解产物渗透作用下，才逐渐改变其性质。因此在水泥土中不可避免地会产生强度较大和水稳性较好的水泥石区和强度较低的土块从水泥土的加固机理分析，由于搅拌机械的切削搅拌作用，实际上不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象，而
26、土团间的大孔隙基本上已被水泥颗粒填满。所以，加固后的水泥土中形成一些水泥较多的微区，而在大小土团内部则没有水泥。只有经过较长的时间，土团内的土颗粒在水泥水解产物渗透作用下，才逐渐改变其性质。因此在水泥土中不可避免地会产生强度较大和水稳性较好的水泥石区和强度较低的土块从水泥土的加固机理分析，由于搅拌机械的切削搅拌作用，实际上不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象，而土团间的大孔隙基本上已被水泥颗粒填满。所以，加固后的水泥土中形成一些水泥较多的微区，而在大小土团内部则没有水泥。只有经过较长的时间，土团内的土颗粒在水泥水解产物渗透作用下，才逐渐改变其性质。因此
27、在水泥土中不可避免地会产生强度较大和水稳性较好的水泥石区和强度较低的土块(t kui)(t kui)区。两者在空间相互交替，从而形成一种独特的水泥土结构。可见，搅拌越充分，土块区。两者在空间相互交替，从而形成一种独特的水泥土结构。可见，搅拌越充分，土块区。两者在空间相互交替，从而形成一种独特的水泥土结构。可见，搅拌越充分，土块区。两者在空间相互交替，从而形成一种独特的水泥土结构。可见，搅拌越充分，土块(t kui)(t kui)被粉碎得越小，水泥分布到土中越均匀，则水泥土结构强度的离散性越小，其宏观的总体强度也最高。被粉碎得越小，水泥分布到土中越均匀，则水泥土结构强度的离散性越小，其宏观的总体
28、强度也最高。被粉碎得越小，水泥分布到土中越均匀，则水泥土结构强度的离散性越小，其宏观的总体强度也最高。被粉碎得越小，水泥分布到土中越均匀，则水泥土结构强度的离散性越小，其宏观的总体强度也最高。第8页/共39页第八页，共39页。工程工程工程工程(gngchng(gngchng)特性特性特性特性 掺加的水泥重量掺加的水泥重量掺加的水泥重量掺加的水泥重量水泥掺入比水泥掺入比水泥掺入比水泥掺入比=100=100 被加固被加固被加固被加固(ji)(ji)软土的湿重量软土的湿重量软土的湿重量软土的湿重量或或或或 掺加的水泥重量掺加的水泥重量掺加的水泥重量掺加的水泥重量 水泥掺量水泥掺量水泥掺量水泥掺量=(
29、kg/m3)=(kg/m3)被加固被加固被加固被加固(ji)(ji)土的体积土的体积土的体积土的体积第9页/共39页第九页，共39页。工程工程工程工程(gngchng)(gngchng)特性特性特性特性(1)(1)水泥土的物理性质水泥土的物理性质水泥土的物理性质水泥土的物理性质1)1)含水量水泥土在硬凝过程中，由于水泥水化等反应，使部分自由水以结晶水的形式固定下来，故水泥土的含水量略低于原土样的含水量，水泥土含水量比原土样含水量减少含水量水泥土在硬凝过程中，由于水泥水化等反应，使部分自由水以结晶水的形式固定下来，故水泥土的含水量略低于原土样的含水量，水泥土含水量比原土样含水量减少含水量水泥土在
30、硬凝过程中，由于水泥水化等反应，使部分自由水以结晶水的形式固定下来，故水泥土的含水量略低于原土样的含水量，水泥土含水量比原土样含水量减少含水量水泥土在硬凝过程中，由于水泥水化等反应，使部分自由水以结晶水的形式固定下来，故水泥土的含水量略低于原土样的含水量，水泥土含水量比原土样含水量减少0.5%0.5%7.0%7.0%，且随着水泥掺入比的增加而减小。，且随着水泥掺入比的增加而减小。，且随着水泥掺入比的增加而减小。，且随着水泥掺入比的增加而减小。2)2)重度由于拌入软土中的水泥浆的重度与软土的重度相近，所以水泥土的重度与天然软土的重度相差不大，水泥土的重度仅比天然软上重度增如重度由于拌入软土中的水
31、泥浆的重度与软土的重度相近，所以水泥土的重度与天然软土的重度相差不大，水泥土的重度仅比天然软上重度增如重度由于拌入软土中的水泥浆的重度与软土的重度相近，所以水泥土的重度与天然软土的重度相差不大，水泥土的重度仅比天然软上重度增如重度由于拌入软土中的水泥浆的重度与软土的重度相近，所以水泥土的重度与天然软土的重度相差不大，水泥土的重度仅比天然软上重度增如0.5%0.5%3.0%3.0%，所以采用水泥土搅拌法加固厚层软土地基时，其加固部分对于，所以采用水泥土搅拌法加固厚层软土地基时，其加固部分对于，所以采用水泥土搅拌法加固厚层软土地基时，其加固部分对于，所以采用水泥土搅拌法加固厚层软土地基时，其加固部
32、分对于(duy)(duy)下部未加固部分不致产生过大的附加荷重，也不会产生较大的附加沉降。下部未加固部分不致产生过大的附加荷重，也不会产生较大的附加沉降。下部未加固部分不致产生过大的附加荷重，也不会产生较大的附加沉降。下部未加固部分不致产生过大的附加荷重，也不会产生较大的附加沉降。第10页/共39页第十页，共39页。工程工程工程工程(gngchng)(gngchng)特性特性特性特性(1)(1)水泥土的物理性质水泥土的物理性质水泥土的物理性质水泥土的物理性质3)3)相对密度由于水泥的相对密度为相对密度由于水泥的相对密度为相对密度由于水泥的相对密度为相对密度由于水泥的相对密度为3.13.1，比一
33、般软土的相对密度，比一般软土的相对密度，比一般软土的相对密度，比一般软土的相对密度2.652.652.752.75为大，故水泥土的相对密度比天然软土的相对密度稍大。水泥土相对密度比天然软土的相对密度增加为大，故水泥土的相对密度比天然软土的相对密度稍大。水泥土相对密度比天然软土的相对密度增加为大，故水泥土的相对密度比天然软土的相对密度稍大。水泥土相对密度比天然软土的相对密度增加为大，故水泥土的相对密度比天然软土的相对密度稍大。水泥土相对密度比天然软土的相对密度增加0.7%0.7%2.5%2.5%。4)4)渗透系数水泥土的渗透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增长而减小，一般可达渗透系数水泥土的渗
34、透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增长而减小，一般可达渗透系数水泥土的渗透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增长而减小，一般可达渗透系数水泥土的渗透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增长而减小，一般可达10-510-510-8cm/s10-8cm/s数量级。对于上海地区的淤泥质粘土，垂直向渗透系数也能达到数量级。对于上海地区的淤泥质粘土，垂直向渗透系数也能达到数量级。对于上海地区的淤泥质粘土，垂直向渗透系数也能达到数量级。对于上海地区的淤泥质粘土，垂直向渗透系数也能达到10-8cm/s10-8cm/s数量级，但这层土常局部数量级，但这层土常局部数量级，但这层土常局部数量级，但这层土常局部(j
35、b)(jb)夹有薄层粉砂，水平向渗透系数往往高于垂直向渗透系数，一般为夹有薄层粉砂，水平向渗透系数往往高于垂直向渗透系数，一般为夹有薄层粉砂，水平向渗透系数往往高于垂直向渗透系数，一般为夹有薄层粉砂，水平向渗透系数往往高于垂直向渗透系数，一般为10-4cm/s10-4cm/s数量级。因此，水泥加固淤泥质粘土能减小原天然土层的水平向渗透系数，而对垂直向渗透性的改善，效果不显著。水泥土减小了天然软土的水平向渗透性，这对深基坑施工是有利的，可利用它作为防渗帷幕。数量级。因此，水泥加固淤泥质粘土能减小原天然土层的水平向渗透系数，而对垂直向渗透性的改善，效果不显著。水泥土减小了天然软土的水平向渗透性，这
36、对深基坑施工是有利的，可利用它作为防渗帷幕。数量级。因此，水泥加固淤泥质粘土能减小原天然土层的水平向渗透系数，而对垂直向渗透性的改善，效果不显著。水泥土减小了天然软土的水平向渗透性，这对深基坑施工是有利的，可利用它作为防渗帷幕。数量级。因此，水泥加固淤泥质粘土能减小原天然土层的水平向渗透系数，而对垂直向渗透性的改善，效果不显著。水泥土减小了天然软土的水平向渗透性，这对深基坑施工是有利的，可利用它作为防渗帷幕。第11页/共39页第十一页，共39页。工程工程工程工程(gngchng(gngchng)特性特性特性特性(2)(2)水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质1)1)
37、无侧限抗压强度及其影响因素水泥土的无侧限抗压强度一般为无侧限抗压强度及其影响因素水泥土的无侧限抗压强度一般为无侧限抗压强度及其影响因素水泥土的无侧限抗压强度一般为无侧限抗压强度及其影响因素水泥土的无侧限抗压强度一般为3003004000kPa4000kPa，即比天然软土大几十倍至数百倍。其变形特征，即比天然软土大几十倍至数百倍。其变形特征，即比天然软土大几十倍至数百倍。其变形特征，即比天然软土大几十倍至数百倍。其变形特征(tzhng)(tzhng)随强度不同而介于脆性体与弹塑体之间。随强度不同而介于脆性体与弹塑体之间。随强度不同而介于脆性体与弹塑体之间。随强度不同而介于脆性体与弹塑体之间。影响
38、水泥土的无侧限抗压强度的因素有：水泥掺入比、水泥标号、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性等。下面根据试验结果来分析影响水泥土抗压强度的一些主要因素。影响水泥土的无侧限抗压强度的因素有：水泥掺入比、水泥标号、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性等。下面根据试验结果来分析影响水泥土抗压强度的一些主要因素。影响水泥土的无侧限抗压强度的因素有：水泥掺入比、水泥标号、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性等。下面根据试验结果来分析影响水泥土抗压强度的一些主要因素。影响水泥土的无侧限抗压强度的因素有：水泥掺入比、水泥标号、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性
39、等。下面根据试验结果来分析影响水泥土抗压强度的一些主要因素。水泥掺入比对强度的影响水泥掺入比对强度的影响水泥掺入比对强度的影响水泥掺入比对强度的影响水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大，当比值水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大，当比值水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大，当比值水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大，当比值5%5%时，由于水泥与土的反应过弱，水泥土固化程度低，强度离散性也较大，故在水泥土搅拌法的实际施工中，选用的水泥掺入比必须大于时，由于水泥与土的反应过弱，水泥土固化程度低，强度离散性也较大，故在水泥土搅拌法的实际施工中，选用的水泥掺入比必须大于时，由于水泥与土的反应过
40、弱，水泥土固化程度低，强度离散性也较大，故在水泥土搅拌法的实际施工中，选用的水泥掺入比必须大于时，由于水泥与土的反应过弱，水泥土固化程度低，强度离散性也较大，故在水泥土搅拌法的实际施工中，选用的水泥掺入比必须大于7%7%。第12页/共39页第十二页，共39页。工程工程工程工程(gngchng(gngchng)特性特性特性特性(2)(2)水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质龄期对强度的影响龄期对强度的影响龄期对强度的影响龄期对强度的影响水泥土的强度随着龄期的增长而提高，一般在龄期超过水泥土的强度随着龄期的增长而提高，一般在龄期超过水泥土的强度随着龄期的增长而提高，一般
41、在龄期超过水泥土的强度随着龄期的增长而提高，一般在龄期超过28d28d后仍有明显增长，根据试验结果的回归分析后仍有明显增长，根据试验结果的回归分析后仍有明显增长，根据试验结果的回归分析后仍有明显增长，根据试验结果的回归分析,得到在其它条件相同时，不同龄期的水泥土无侧限抗压强度间关系大致呈线性关系，当龄期超过得到在其它条件相同时，不同龄期的水泥土无侧限抗压强度间关系大致呈线性关系，当龄期超过得到在其它条件相同时，不同龄期的水泥土无侧限抗压强度间关系大致呈线性关系，当龄期超过得到在其它条件相同时，不同龄期的水泥土无侧限抗压强度间关系大致呈线性关系，当龄期超过3 3个月后，水泥土的强度增长才减缓。同
42、样，据电子显徽镜观察，水泥和土的硬凝反应约需个月后，水泥土的强度增长才减缓。同样，据电子显徽镜观察，水泥和土的硬凝反应约需个月后，水泥土的强度增长才减缓。同样，据电子显徽镜观察，水泥和土的硬凝反应约需个月后，水泥土的强度增长才减缓。同样，据电子显徽镜观察，水泥和土的硬凝反应约需3 3个月才能充分完成。因此水泥土选用个月才能充分完成。因此水泥土选用个月才能充分完成。因此水泥土选用个月才能充分完成。因此水泥土选用3 3个月龄期强度作为水泥土的标准个月龄期强度作为水泥土的标准个月龄期强度作为水泥土的标准个月龄期强度作为水泥土的标准(biozhn)(biozhn)强度较为适宜。一般情况下，龄期少于强度
43、较为适宜。一般情况下，龄期少于强度较为适宜。一般情况下，龄期少于强度较为适宜。一般情况下，龄期少于3d3d的水泥土强度与标准的水泥土强度与标准的水泥土强度与标准的水泥土强度与标准(biozhn)(biozhn)强度间关系其线性较差，离散性较大。强度间关系其线性较差，离散性较大。强度间关系其线性较差，离散性较大。强度间关系其线性较差，离散性较大。第13页/共39页第十三页，共39页。工程工程工程工程(gngchng(gngchng)特性特性特性特性(2)(2)水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥标号对强度的影响水泥标号对强度的影响水泥标号对强度的影响水泥标号对强度
44、的影响水泥土的强度随水泥标号的提高而增加。水泥标号提高水泥土的强度随水泥标号的提高而增加。水泥标号提高水泥土的强度随水泥标号的提高而增加。水泥标号提高水泥土的强度随水泥标号的提高而增加。水泥标号提高100100号，水泥土的强度约增大号，水泥土的强度约增大号，水泥土的强度约增大号，水泥土的强度约增大(50(5090)%90)%。如要求达到相同强度，水泥标号提高。如要求达到相同强度，水泥标号提高。如要求达到相同强度，水泥标号提高。如要求达到相同强度，水泥标号提高100100号，可降低号，可降低号，可降低号，可降低(jingd)(jingd)水泥掺入比水泥掺入比水泥掺入比水泥掺入比(2(23)%3)
45、%。土样含水量对强度的影响土样含水量对强度的影响土样含水量对强度的影响土样含水量对强度的影响水泥土的无侧限抗压强度随着土样含水量的降低水泥土的无侧限抗压强度随着土样含水量的降低水泥土的无侧限抗压强度随着土样含水量的降低水泥土的无侧限抗压强度随着土样含水量的降低(jingd)(jingd)而增大，当土的含水量从而增大，当土的含水量从而增大，当土的含水量从而增大，当土的含水量从157%157%降低降低降低降低(jingd)(jingd)至至至至47%47%时，无侧限抗压强度则从时，无侧限抗压强度则从时，无侧限抗压强度则从时，无侧限抗压强度则从260kPa260kPa 增加到增加到增加到增加到232
46、0kPa2320kPa。一般情况下，土样含水量每降低。一般情况下，土样含水量每降低。一般情况下，土样含水量每降低。一般情况下，土样含水量每降低(jingd)10(jingd)10，则强度可增加，则强度可增加，则强度可增加，则强度可增加(10(1050)%50)%。第14页/共39页第十四页，共39页。工程工程工程工程(gngchng(gngchng)特性特性特性特性(2)(2)水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质土样中有机质含量对强度影响土样中有机质含量对强度影响土样中有机质含量对强度影响土样中有机质含量对强度影响有机质含量少的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度大
47、得多。由于有机质使土体具有较大的水溶性和塑性，较大的膨胀性和低渗透性，并使土具有酸性，这些因素都阻碍水泥水化反应的进行。因此，有机质含量高的软土，单纯用水泥加固的效果较差。有机质含量少的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度大得多。由于有机质使土体具有较大的水溶性和塑性，较大的膨胀性和低渗透性，并使土具有酸性，这些因素都阻碍水泥水化反应的进行。因此，有机质含量高的软土，单纯用水泥加固的效果较差。有机质含量少的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度大得多。由于有机质使土体具有较大的水溶性和塑性，较大的膨胀性和低渗透性，并使土具有酸性，这些因素都阻碍水泥水化反应的进行。因此，有机质含量高的软土，单纯用
48、水泥加固的效果较差。有机质含量少的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度大得多。由于有机质使土体具有较大的水溶性和塑性，较大的膨胀性和低渗透性，并使土具有酸性，这些因素都阻碍水泥水化反应的进行。因此，有机质含量高的软土，单纯用水泥加固的效果较差。外掺剂对强度的影响外掺剂对强度的影响外掺剂对强度的影响外掺剂对强度的影响不同的外掺剂对水泥土强度有着不同的外掺剂对水泥土强度有着不同的外掺剂对水泥土强度有着不同的外掺剂对水泥土强度有着(yu zhe)(yu zhe)不同的影响。如木质素磺酸钙对水泥土强度的增长影响不大，主要起减水作用。石膏、三乙醇胺对水泥土强度有增强作用，而其增强效果对不同土样和不同水泥
49、掺入比又有所不同，所以选择合适的外掺剂可提高水泥土强度和节约水泥用量。不同的影响。如木质素磺酸钙对水泥土强度的增长影响不大，主要起减水作用。石膏、三乙醇胺对水泥土强度有增强作用，而其增强效果对不同土样和不同水泥掺入比又有所不同，所以选择合适的外掺剂可提高水泥土强度和节约水泥用量。不同的影响。如木质素磺酸钙对水泥土强度的增长影响不大，主要起减水作用。石膏、三乙醇胺对水泥土强度有增强作用，而其增强效果对不同土样和不同水泥掺入比又有所不同，所以选择合适的外掺剂可提高水泥土强度和节约水泥用量。不同的影响。如木质素磺酸钙对水泥土强度的增长影响不大，主要起减水作用。石膏、三乙醇胺对水泥土强度有增强作用，而
50、其增强效果对不同土样和不同水泥掺入比又有所不同，所以选择合适的外掺剂可提高水泥土强度和节约水泥用量。第15页/共39页第十五页，共39页。工程工程工程工程(gngchng(gngchng)特性特性特性特性(2)(2)水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质水泥土的力学性质掺加粉煤灰的水泥土，其强度一般都比不掺粉煤灰的有所增长。不同水泥掺入比的水泥土，当掺入与水泥等量的粉煤灰后，强度均比不掺粉煤灰的提高掺加粉煤灰的水泥土，其强度一般都比不掺粉煤灰的有所增长。不同水泥掺入比的水泥土，当掺入与水泥等量的粉煤灰后，强度均比不掺粉煤灰的提高掺加粉煤灰的水泥土，其强度一般都比不掺粉煤灰的有所增长。