水泥土搅拌桩的试验及研究.docx

水泥土搅拌桩的试验及研究摘要：水泥搅拌桩作为一种地基加固新技术具有许多优点.随着大量基础工程的建造搅拌桩的应用也越来越广泛。本文通过某工程的水泥土室内抗压强度试验定量的分析了影响水泥土搅拌桩承载力的主要因素得出水泥掺量与水泥土抗压强度之间的关系及规律为工程应用中水泥的最优掺量提供参考。通过对比试验发现外加剂（三乙醇胺）对水泥土抗压强度有显著效果。关键词：水泥搅拌桩、室内试验、抗压强度、外加剂一引言软土通常是指天然含水量大压缩性高承载力低的一类软塑到流塑状态的粘性土。常见的软土主要有淤泥和淤泥质土。软土是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积并经生物化学作用形成的。在软土地区建建筑物需要解决的最主要的问题是如何提高软土的承载力减少软土的压缩性。这些年来各地在软土地区进行工程建设时广泛地采用了水泥搅拌法加固软土地基。水泥土搅拌桩既可以作为止水结构也可以作为土体加固措施。水泥土搅拌法是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂通过特制的搅拌机械在地基深处就将软土和固化剂（液浆或粉体）强制搅拌由固化剂和软土间所产生的一系列的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。这种方法在许多地方对加固软土地基确实起到了很好作用。本文主要通过室内试验分析水泥水泥掺量与水泥土抗压强度之间的关系及规律为工程应用中水泥的最优掺量提供依据。二室内试验内容及结果2.1试验准备（1）土样取自某工程的场地该区域内第①2层为吹填土深度约为6m以淤泥质粉土粘土和粘质粉土为主由于吹填土形成时间短属欠固结土土含水量高孔隙比大强度低等不良特性土性较差。第②3-1层砂质粉土夹有多量薄层粘性土成因内型为河口～滨海相沉积以粉性土为主含石英文母稍密～中密状土性较好。（2）试剂：普通硅酸盐水泥32.5级（425#）（3）外加剂：三乙醇胺2.2室内试验配合比试验方案试验中所选用的水泥土均为普通硅酸盐水泥32.5级（425#）水灰比0.55。土样为现场土水为自来水。由于现场采用湿法施工故实验室先将水泥按水灰比0.55配合搅拌后再与土混合每组做三个平行试验养护条件为普通水中养护。注：①水泥掺入比是指水泥重量与湿土重量之比；②所用外加剂为三乙醇胺其掺入比为外加机与水泥质量之比2.3试样的制备试块模具尺寸为。按照上面的试验方案根据配方分别称取土水泥外加剂（需要时）和水先把湿土放入小型面粉机内搅拌1min然后把配好水的水泥浆掺入湿土继续搅拌1min然后在选定的试验模内先装入一半试料放在振动台上振动1min再装入其余的试料后振动1min。最后将试件表面刮平盖上塑料布防止挥发过快。试件成型后一天后拆模放入水中养护。2.4无侧限抗压强度试验及试验结果采用WE-10B型压力试验机以1.38mm/min的加荷速率进行水泥土的无侧限抗压强度试验取三个试件的测试值的算术平均值作为该试件的无侧限抗压强度值如单个试件的测试值与平均值的差值超过平均值的15%时该试件的测试值予以剔除其余两个试件的测试值平均值的算术平均值作为改组试件的无侧限抗压强度值如提出后的某组试件的测试值不足两个改组试验结果视为无效。根据试验结果整理后的试验成果如表2-3表2-4。三室内试验结果分析3.1水泥掺入量对水泥土强度影响由于在工程中掺量过小时水泥与土的固化反应过弱水泥的固化程度低强度的离散性大加固效果不明显故一般在研究及实际应用中宜使水泥掺量大于7%一般都大于10%。从图3-1～3-4可以看出不论何种土层水泥土的抗压强度的总趋势是随着水泥掺入量的增加而增加。在水泥掺入量为10%～20%之间水泥土的抗压强度随着水泥的掺量增加并非简单线性增长的关系。从可以看出除了①2层吹填土的7天无外加剂的水泥土外其他的强度在水泥掺量从15%增大到17%时其强度的增量都较小于水泥掺量15%同样水泥掺量增加而增加的强度小这说明当水泥掺量在15%～17%之间水泥增加对强度的影响会降低故在工程应用中对设计水泥掺入量在这一范围内的情况要仔细研究以避免不必要的浪费。对龄期为28天的水泥土当水泥掺入比在15%～17%时水泥土中水泥掺量每提高1%时其抗压强度值增加值较小为80.41kPa。而当水泥掺量在13%～15%17%～20%时水泥土中水泥掺量每提高1%时其抗压强度值增加较大。特别是17%～20%范围内水泥掺量每提高1%水泥土抗压强度平均的提高126.95kPa掺量增加的优势明显体现出来。3.2外加剂三乙醇胺在水泥