一種泥炭質土深層攪拌樁結構的製作方法
2024-02-21 21:15:15 1
一種泥炭質土深層攪拌樁結構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種泥炭質土深層攪拌樁結構，包括土層結構以及穿設於土層結構中的深層攪拌樁，所述土層結構中至少包括一段泥炭質土層，所述土層結構於所述泥炭質土層的區域形成有粉煤灰固化層，所述粉煤灰固化層包覆於所述深層攪拌樁外側。本發明的泥炭質土深層攪拌樁結構，通過在泥炭質土中增加粉煤灰固化層，改變了泥炭質土的工程性質，改善了地基土環境，提高了泥炭質土的加固效果，然後再在粉煤灰固化層中採用水泥土深層攪拌樁成樁，進而使深層攪拌樁的外側包覆粉煤灰固化層，從而保證了深層攪拌樁的成樁質量。
【專利說明】一種泥炭質土深層攪拌粧結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及建築基坑工程的地基處理【技術領域】，尤其是指一種泥炭質土深層攪拌樁結構。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展，城市建設從市中心向四周郊區擴張和轉移，中心城區可有效利用的土地資源越來越小，許多工程不可避免的要建在軟土地基上。我國廣泛分布的軟土有淤泥、淤泥質土、泥炭及泥炭質土等。目前對軟土工程性質的研究只是針對淤泥和淤泥質土，而對泥炭質土性質的研究並不多。然而在泥炭質土中深層攪拌樁如何成樁問題引起了工程師們的廣泛關注。
[0003]泥炭質土的工程性質差主要表現在:有機質含量高、孔隙比大、含水量高、天然密度小、壓縮性高、抗剪強度低、結構性強而靈敏度高、固結慢等方面，有機質會阻礙水泥的水化反應，影響水泥土固化，降低水泥土強度，而且有機質含量越高，阻礙作用越明顯，直接採用水泥土深層攪拌樁施工，水泥用量大，而且成樁質量差。在軟土中採用水泥土深層攪拌樁施工時，增加水泥摻量並不能有效提高水泥土的強度和止水效果。因此，直接採用水泥土深層攪拌樁施工有一定的局限性，如何在泥炭質土中施工深層攪拌樁就成為了本領域亟待解決的難題。
【發明內容】
[0004]有鑑於上述現有技術中，水泥土深層攪拌樁在泥炭質土中成樁困難的問題，本發明提供了一種泥炭質土深層攪拌樁結構，包括土層結構以及穿設於土層結構中的深層攪拌樁，所述土層結構中至少包括一段泥炭質土層，所述土層結構於所述泥炭質土層的區域形成有粉煤灰固化層，所述粉煤灰固化層包覆於所述深層攪拌樁外側。
[0005]本發明泥炭質土深層攪拌樁結構的進一步改進在於，所述土層結構包括泥炭質土層、填土層以及混合土層，所述填土層形成於所述泥炭質土層上方，所述混合土層形成於所述泥炭質土層下方，所述粉煤灰固化層貫穿所述泥炭質土層、填土層以及混合土層，在各土層中均形成粉煤灰固化層，保證了深層攪拌樁的成樁質量。
[0006]本發明泥炭質土深層攪拌樁結構的進一步改進在於，所述粉煤灰固化層的底部為所述泥炭質土層的下邊界以下1.0?2.0m處，在保證深層攪拌樁的成樁質量的前提下，節約了粉煤灰固化層的用量。
[0007]本發明的泥炭質土深層攪拌樁結構，通過在泥炭質土中增加粉煤灰固化層，改變了泥炭質土的工程性質，改善了地基土環境，提高了泥炭質土的加固效果，然後再在粉煤灰固化層中採用水泥土深層攪拌樁成樁，進而使深層攪拌樁的外側包覆粉煤灰固化層，從而保證了深層攪拌樁的成樁質量。
[0008]具體的，採用深層攪拌樁機將粉煤灰與泥炭質土拌合均勻，使其發生一系列的物理化學反應，形成粉煤灰固化層。由於粉煤灰的化學成分為Si02、Al203以及CaO。CaO與水反應生成Ca(OH)2, Ca(OH)2再與SiO2和Al2O3反應生成的水化矽酸鈣和水化鋁酸鈣都是水硬性化合物，其凝結後形成凝膠層吸附在土顆粒表面，隨著反應的進行凝膠層逐漸加厚，並且水化過程中體積發生膨脹，填充了土顆粒間的空隙，從而提高了泥炭質土的加固效果。同時，水化產物Ca(OH)2能以Ca2+、0H —的形式存在，並與土微粒表面帶有Na+、K+等進行陽離子交換，土粒間的結合力增強，使較小的土顆粒形成較大的土團粒結構，從而改變了泥炭質土的工程性質。
[0009]本發明泥炭質土深層攪拌樁結構的有益效果是:
[0010](I)粉煤灰本身就是膠凝材料，採用其與泥炭質土發生一系列的物理化學反應，可有效改善地質土環境。
[0011](2)採用粉煤灰復攪兩次，水泥漿液復攪兩次形成水泥土深層攪拌樁，有效減少了水泥用量，達到了節約工程造價的目的。
[0012](3)粉煤灰本是燃煤電廠排出的工業廢料，將其用於改善地質土環境及加固地基，達到了變廢為寶的綠色建設目的。
[0013](4)在泥炭質土環境中直接採用水泥土深層攪拌樁成樁施工，成樁質量差而難以成樁；採用本發明的泥炭質土深層攪拌樁結構解決了此問題，而且成樁質量好，拓寬了水泥土深層攪拌樁的適用範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明泥炭質土深層攪拌樁結構的平面示意圖。
[0015]圖2是圖1中A-A面的剖面圖。
[0016]圖3是圖1中B-B面的剖面圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0018]配合參看圖1至圖3所示，本發明的泥炭質土深層攪拌樁結構，包括土層結構以及穿設於土層結構中的深層攪拌樁10，所述土層結構中至少包括一段泥炭質土層30，所述土層結構於所述泥炭質土層30的區域形成有粉煤灰固化層20，所述粉煤灰固化層20包覆於所述深層攪拌樁10的外側。
[0019]其中，土層結構包括泥炭質土層30、填土層40以及混合土層50，所述填土層40形成於所述泥炭質土層30的上方，所述混合土層50形成於所述泥炭質土層30的下方，混合土層50可為粘土、粉土、圓礫等土層。所述粉煤灰固化層20貫穿所述炭質土層30、填土層40以及混合土層50。為了減少粉煤灰固化層的用量，所述粉煤灰固化層20的底部可以設為所述泥炭質土層30的下邊界以下I?2m處。
[0020]本發明的泥炭質土深層攪拌樁結構，通過在泥炭質土中增加粉煤灰固化層，改變了泥炭質土的工程性質，改善了地基土環境，提高了泥炭質土的加固效果，然後再在粉煤灰固化層中採用水泥土深層攪拌樁成樁，進而使深層攪拌樁的外側包覆粉煤灰固化層，從而保證了深層攪拌樁的成樁質量。[0021]具體的，採用深層攪拌樁機將粉煤灰與泥炭質土拌合均勻，使其發生一系列的物理化學反應，形成粉煤灰固化層。由於粉煤灰的化學成分為Si02、Al203以及CaO。CaO與水反應生成Ca(OH)2, Ca(OH)2再與SiO2和Al2O3反應生成的水化矽酸鈣和水化鋁酸鈣都是水硬性化合物，其凝結後形成凝膠層吸附在土顆粒表面，隨著反應的進行凝膠層逐漸加厚，並且水化過程中體積發生膨脹，填充了土顆粒間的空隙，從而提高了泥炭質土的加固效果。同時，水化產物Ca(OH)2也能以Ca2+、0H —的形式存在，並與土微粒表面帶有Na+、K+等進行陽離子交換，土粒間的結合力增強，使較小的土顆粒形成較大的土團粒結構，從而改變了泥炭質土的工程性質。
[0022]本發明的泥炭質土深層攪拌樁結構的施工步驟如下:
[0023](I)根據場地地質條件和基坑工程止水帷幕樁的止水要求，確定水泥土深層攪拌樁的施工參數；
[0024](2)測放現場平面控制網。
[0025](3)軸線及樁位放樣。
[0026](4)以粉煤灰作為複合固化劑，採用深層攪拌樁樁機將粉煤灰粉體與泥炭質土強制拌合均勻，採用復攪兩次，形成粉煤灰固化層。
[0027](5)在步驟(4)的基礎上再採用水泥漿液在粉煤灰固化層的位置復攪兩次，形成深層攪拌樁。
[0028](6)樁機移到下一樁位處重複步驟(4)、(5)直到施工完畢。
[0029]採用深層攪拌樁樁機將粉煤灰粉體與泥炭質土強制拌合均勻，並復攪兩次，形成粉煤灰固化層，所述的水泥土深層攪拌樁可為單軸攪拌樁、雙軸攪拌樁及三軸攪拌樁。在此基礎上再採用水泥漿液在粉煤灰固化層的位置復攪兩次，形成使用粉煤灰的水泥土深層攪拌樁，可有效減少水泥用量，節約工程造價。
[0030]以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種泥炭質土深層攪拌樁結構，包括土層結構以及穿設於土層結構中的深層攪拌樁，所述土層結構中至少包括一段泥炭質土層，其特徵在於所述土層結構於所述泥炭質土層的區域形成有粉煤灰固化層，所述粉煤灰固化層包覆於所述深層攪拌樁外側。
2.如權利要求1所述的泥炭質土深層攪拌樁結構，其特徵在於所述土層結構包括泥炭質土層、填土層以及混合土層，所述填土層形成於所述泥炭質土層上方，所述混合土層形成於所述泥炭質土層下方，所述粉煤灰固化層貫穿所述泥炭質土層、填土層以及混合土層。
3.如權利要求2所述的泥炭質土深層攪拌樁結構，其特徵在於所述粉煤灰固化層的底部為所述泥炭質土層的下邊界以下1.0?2.0m處。
【文檔編號】E02D5/46GK103981862SQ201410242242
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】張耀三, 李向紅, 羅志陽, 周毅 申請人:上海隧道工程股份有限公司