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山西朔州公路下沉注浆三个月后测试强度增加到100KPa,在试验路堤4m高的下面,石灰搅拌桩的设计间距为1.0-1.2m,桩长10m,经现场测试的沉降曲线表明,用石灰搅拌桩加固的山西朔州地基沉降减少了大约60%,其沉降量为20-25m。
设计计算值与实测值吻合较好,4生石灰剂量对石灰搅拌桩强度的影响图2表示不同的生石灰剂量对各种土的单轴抗压强度的影响,在同一生石灰含量的条件下,不同的土类具有明显不同的抗压强度,根据室内试验表明:(1)当生石灰含量在6%-18%的范围内变化时。
石灰搅拌桩仍保持原来土壤的特性,(2)不同土性的石灰粉渗入量各有佳渗人量区间,大于或小于这一区间的渗入量,都得不到经济的加固效果,生石灰的膨胀力与生石灰的含量成正比,但膨胀应力的大小,则与生石灰有效氧化钙含量。
约束力的大小和方向,熟化的快慢有关,如采用有效氧化钙含量为85%-89%的生石灰,让其在似约束的条件下熟化,测得其轴向膨胀应力高可达11.6MPa,随着周围约束的放松,轴向膨胀应力急剧减少,膨胀力所做的功已转化为周围土的变形位能而趋于衡。
山西朔州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)生石灰与山西朔州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。
使软土山西朔州地基的含水量降低,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。