一種泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，包括土層結(jié)構(gòu)以及穿設于土層結(jié)構(gòu)中的深層攪拌樁，所述土層結(jié)構(gòu)中至少包括一段泥炭質(zhì)土層，所述土層結(jié)構(gòu)于所述泥炭質(zhì)土層的區(qū)域形成有粉煤灰固化層，所述粉煤灰固化層包覆于所述深層攪拌樁外側(cè)。本發(fā)明的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，通過在泥炭質(zhì)土中增加粉煤灰固化層，改變了泥炭質(zhì)土的工程性質(zhì)，改善了地基土環(huán)境，提高了泥炭質(zhì)土的加固效果，然后再在粉煤灰固化層中采用水泥土深層攪拌樁成樁，進而使深層攪拌樁的外側(cè)包覆粉煤灰固化層，從而保證了深層攪拌樁的成樁質(zhì)量。
【專利說明】一種泥炭質(zhì)土深層攪拌粧結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑基坑工程的地基處理【技術(shù)領域】，尤其是指一種泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市建設從市中心向四周郊區(qū)擴張和轉(zhuǎn)移，中心城區(qū)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(zhì)土、泥炭及泥炭質(zhì)土等。目前對軟土工程性質(zhì)的研究只是針對淤泥和淤泥質(zhì)土，而對泥炭質(zhì)土性質(zhì)的研究并不多。然而在泥炭質(zhì)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(zhì)土的工程性質(zhì)差主要表現(xiàn)在:有機質(zhì)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(jié)構(gòu)性強而靈敏度高、固結(jié)慢等方面，有機質(zhì)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(zhì)含量越高，阻礙作用越明顯，直接采用水泥土深層攪拌樁施工，水泥用量大，而且成樁質(zhì)量差。在軟土中采用水泥土深層攪拌樁施工時，增加水泥摻量并不能有效提高水泥土的強度和止水效果。因此，直接采用水泥土深層攪拌樁施工有一定的局限性，如何在泥炭質(zhì)土中施工深層攪拌樁就成為了本領域亟待解決的難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中，水泥土深層攪拌樁在泥炭質(zhì)土中成樁困難的問題，本發(fā)明提供了一種泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，包括土層結(jié)構(gòu)以及穿設于土層結(jié)構(gòu)中的深層攪拌樁，所述土層結(jié)構(gòu)中至少包括一段泥炭質(zhì)土層，所述土層結(jié)構(gòu)于所述泥炭質(zhì)土層的區(qū)域形成有粉煤灰固化層，所述粉煤灰固化層包覆于所述深層攪拌樁外側(cè)。
[0005]本發(fā)明泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)的進一步改進在于，所述土層結(jié)構(gòu)包括泥炭質(zhì)土層、填土層以及混合土層，所述填土層形成于所述泥炭質(zhì)土層上方，所述混合土層形成于所述泥炭質(zhì)土層下方，所述粉煤灰固化層貫穿所述泥炭質(zhì)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(zhì)量。
[0006]本發(fā)明泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)的進一步改進在于，所述粉煤灰固化層的底部為所述泥炭質(zhì)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(zhì)量的前提下，節(jié)約了粉煤灰固化層的用量。
[0007]本發(fā)明的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，通過在泥炭質(zhì)土中增加粉煤灰固化層，改變了泥炭質(zhì)土的工程性質(zhì)，改善了地基土環(huán)境，提高了泥炭質(zhì)土的加固效果，然后再在粉煤灰固化層中采用水泥土深層攪拌樁成樁，進而使深層攪拌樁的外側(cè)包覆粉煤灰固化層，從而保證了深層攪拌樁的成樁質(zhì)量。
[0008]具體的，采用深層攪拌樁機將粉煤灰與泥炭質(zhì)土拌合均勻，使其發(fā)生一系列的物理化學反應，形成粉煤灰固化層。由于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反應生成的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣都是水硬性化合物，其凝結(jié)后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，并且水化過程中體積發(fā)生膨脹，填充了土顆粒間的空隙，從而提高了泥炭質(zhì)土的加固效果。同時，水化產(chǎn)物Ca(OH)2能以Ca2+、0H —的形式存在，并與土微粒表面帶有Na+、K+等進行陽離子交換，土粒間的結(jié)合力增強，使較小的土顆粒形成較大的土團粒結(jié)構(gòu)，從而改變了泥炭質(zhì)土的工程性質(zhì)。
[0009]本發(fā)明泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)的有益效果是:
[0010](I)粉煤灰本身就是膠凝材料，采用其與泥炭質(zhì)土發(fā)生一系列的物理化學反應，可有效改善地質(zhì)土環(huán)境。
[0011](2)采用粉煤灰復攪兩次，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(jié)約工程造價的目的。
[0012](3)粉煤灰本是燃煤電廠排出的工業(yè)廢料，將其用于改善地質(zhì)土環(huán)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(zhì)土環(huán)境中直接采用水泥土深層攪拌樁成樁施工，成樁質(zhì)量差而難以成樁；采用本發(fā)明的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)解決了此問題，而且成樁質(zhì)量好，拓寬了水泥土深層攪拌樁的適用范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)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(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)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(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]配合參看圖1至圖3所示，本發(fā)明的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，包括土層結(jié)構(gòu)以及穿設于土層結(jié)構(gòu)中的深層攪拌樁10，所述土層結(jié)構(gòu)中至少包括一段泥炭質(zhì)土層30，所述土層結(jié)構(gòu)于所述泥炭質(zhì)土層30的區(qū)域形成有粉煤灰固化層20，所述粉煤灰固化層20包覆于所述深層攪拌樁10的外側(cè)。
[0019]其中，土層結(jié)構(gòu)包括泥炭質(zhì)土層30、填土層40以及混合土層50，所述填土層40形成于所述泥炭質(zhì)土層30的上方，所述混合土層50形成于所述泥炭質(zhì)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(zhì)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(zhì)土層30的下邊界以下I?2m處。
[0020]本發(fā)明的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，通過在泥炭質(zhì)土中增加粉煤灰固化層，改變了泥炭質(zhì)土的工程性質(zhì)，改善了地基土環(huán)境，提高了泥炭質(zhì)土的加固效果，然后再在粉煤灰固化層中采用水泥土深層攪拌樁成樁，進而使深層攪拌樁的外側(cè)包覆粉煤灰固化層，從而保證了深層攪拌樁的成樁質(zhì)量。[0021]具體的，采用深層攪拌樁機將粉煤灰與泥炭質(zhì)土拌合均勻，使其發(fā)生一系列的物理化學反應，形成粉煤灰固化層。由于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反應生成的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣都是水硬性化合物，其凝結(jié)后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，并且水化過程中體積發(fā)生膨脹，填充了土顆粒間的空隙，從而提高了泥炭質(zhì)土的加固效果。同時，水化產(chǎn)物Ca(OH)2也能以Ca2+、0H —的形式存在，并與土微粒表面帶有Na+、K+等進行陽離子交換，土粒間的結(jié)合力增強，使較小的土顆粒形成較大的土團粒結(jié)構(gòu)，從而改變了泥炭質(zhì)土的工程性質(zhì)。
[0022]本發(fā)明的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)的施工步驟如下:
[0023](I)根據(jù)場地地質(zhì)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(shù)；
[0024](2)測放現(xiàn)場平面控制網(wǎng)。
[0025](3)軸線及樁位放樣。
[0026](4)以粉煤灰作為復合固化劑，采用深層攪拌樁樁機將粉煤灰粉體與泥炭質(zhì)土強制拌合均勻，采用復攪兩次，形成粉煤灰固化層。
[0027](5)在步驟(4)的基礎上再采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復步驟(4)、(5)直到施工完畢。
[0029]采用深層攪拌樁樁機將粉煤灰粉體與泥炭質(zhì)土強制拌合均勻，并復攪兩次，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。在此基礎上再采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(jié)約工程造價。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)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(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，包括土層結(jié)構(gòu)以及穿設于土層結(jié)構(gòu)中的深層攪拌樁，所述土層結(jié)構(gòu)中至少包括一段泥炭質(zhì)土層，其特征在于所述土層結(jié)構(gòu)于所述泥炭質(zhì)土層的區(qū)域形成有粉煤灰固化層，所述粉煤灰固化層包覆于所述深層攪拌樁外側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述土層結(jié)構(gòu)包括泥炭質(zhì)土層、填土層以及混合土層，所述填土層形成于所述泥炭質(zhì)土層上方，所述混合土層形成于所述泥炭質(zhì)土層下方，所述粉煤灰固化層貫穿所述泥炭質(zhì)土層、填土層以及混合土層。
3.如權(quán)利要求2所述的泥炭質(zhì)土深層攪拌樁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述粉煤灰固化層的底部為所述泥炭質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)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