深层搅拌法

深层搅拌法，是建筑行业常用的一种方法。我国地域广大，有各种成因的软土层，其分布范围广、土层厚度大。这类软土的特点是含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差、沉降稳定时间长。根据工业布局或城市发展规划，经常需要在软土地基上进行建筑施工。由于软土地基不良的建筑性能，因此需要进行人工加固。软土就地加固是基于最大限度地利用原土，经过适当的改性后作为地基，以承受相应的外力。常用的加固方法有脱水、压密、加筋、固化等几类。

概述

在软土地基中搅拌掺入各类固化剂，使软土固化，是一种通用的地基加固方法。常用的固化剂有：

1．水泥类：普通硅酸盐水泥、矿渣水泥；

2．石灰类：生石灰、消石灰；

3．沥青类：地沥青、沥青乳剂；

4．化学材料类；水玻璃、氯化钙、尿素树脂、丙烯酸盐等。

定义

通过特制的深层搅拌机械，在地基中就地将软粘土（含水量超过液限、无侧限抗压强度低于0.005兆帕）和固化剂(多数用水泥浆)强制拌和，使软粘土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的地基土。根据上部结构的要求，可对软土地基进行柱状、壁状和块状等不同形式的加固。施工过程如图1。

所谓“深层”搅拌法是相对于“浅层”搅拌法而言的。20世纪20年代，美国及西欧国家在软土地区修筑公路和堤坝时，经常采用一种“水泥土(或石灰土)”来作为路基或堤基。这种水泥土(或石灰土)是按地基加固需要的范围，从地表挖取o．6～1．em厚的软土，在附近用机械或人工拌入水泥或石灰，然后填回原处压实，此即软土的浅层搅拌加固法。这种加固软土的方法的深度大多小于lm，一般不超过3m。

深层搅拌机一般由双层管组成，外管下端带叶片，靠管上端的电动机带动旋转，内管供输送水泥或生石灰。中国制造的SJB-1型深层搅拌机（图2）系采用三管并列，两侧管各带二叶片式搅拌头，中央管除支承两侧管外还兼作输浆管用。一次加固面积0.7～0.8米2，加固深度可达10米（改型后，加固深度大于15米）。深层搅拌法施工时，除深层搅拌机外，尚需起吊设备、固化剂制备泵送系统（灰浆搅拌机、灰浆泵、冷却水泵、管道等）、控制操纵台等设备。

发展历史

早期

深层搅拌法

采用石灰、水泥等固化剂加固软弱地基的历史是十分久长的。古埃及曾用石灰、浇石膏和砂子来加固大金字塔的地基和尼罗河河堤。古印度也早已用石灰和粘土来建造挡水坝体。而在古罗马帝国那坡里城的居民曾用当地大量堆积的火山灰掺人不同比例的生石灰制成一种称为罗马水泥的固化剂，是近年来大量使用的火山灰水泥的雏型。这种制造水泥的技术到十八世纪为欧洲各国广泛采用。

我国在春秋战国以前就用石灰、粘土和砂子拌和成三合土修筑驿道。北京顺义县发扫：到的汉墓中的石灰纯度和煅烧程度与近代石灰相同。秦始皇时代修筑的万里长城和千里堤：防都是采用经石灰加固的土料建造。

近代

到近代，1824年英国人阿斯皮琴首先制造出硅酸盐水泥并取得专利。1885年又在德国提出用硅酸盐水泥作为注浆材料的专利申请。日本在1875年也制造出火山灰水泥，1915年在长崎县松岛煤矿竖井开挖工程中采用了水泥灌浆进行止水。1917年美国开始用水泥拌合粘土作为道路的基层，1920年又将石灰拌入粘土作为路基，而建于1945年的得克萨斯高速公路基层的石灰土加固效果至今仍为人们所承认。

在上述的工程实例中，水泥、石灰主要用于处理地基的表层，如处理高速公路和机插跑道的路基、冻胀土的处理以及边坡稳定处理。到了本世纪60年代日本和瑞典分别开发研究成功一种用于加固深层软土的方法——深层搅拌法。可以用于处理地下深部的河流冲积软土、湖沼及海底极软的沉积土、疏浚航道堆于两岸的超软填土、甚至新近沉积的淤泥等。它一般采用水泥或石灰作为固化剂。