深層攪拌法

深層攪拌法，是建築行業常用的一種方法。我國地域廣大，有各種成因的軟土層，其分布範圍廣、土層厚度大。這類軟土的特點是含水量高、孔隙比大、抗剪強度低、壓縮性高、滲透性差、沉降穩定時間長。根據工業布局或城市發展規劃，經常需要在軟土地基上進行建築施工。由於軟土地基不良的建築性能，因此需要進行人工加固。軟土就地加固是基於最大限度地利用原土，經過適當的改性後作為地基，以承受相應的外力。常用的加固方法有脫水、壓密、加筋、固化等幾類。

基本信息

• 中文名：深層攪拌法
• 英文名：Deep mixing method

• 領域：建築施工
• 加固方法：有脫水、壓密、加筋、固化等

概述

在軟土地基中攪拌摻入各類固化劑，使軟土固化，是一種通用的地基加固方法。常用的固化劑有：
1．水泥類：普通矽酸鹽水泥、礦渣水泥；
2．石灰類：生石灰、消石灰；
3．瀝青類：地瀝青、瀝青乳劑；
4．化學材料類；水玻璃、氯化鈣、尿素樹脂、丙烯酸鹽等。

定義

深層攪拌法

通過特製的深層攪拌機械，在地基中就地將軟粘土（含水量超過液限、無側限抗壓強度低於0.005兆帕）和固化劑(多數用水泥漿)強制拌和,使軟粘土硬結成具有整體性、水穩性和足夠強度的地基土。根據上部結構的要求，可對軟土地基進行柱狀、壁狀和塊狀等不同形式的加固。施工過程如圖1。
所謂“深層”攪拌法是相對於“淺層”攪拌法而言的。20世紀20年代，美國及西歐國家在軟土地區修築公路和堤壩時，經常採用一種“水泥土(或石灰土)”來作為路基或堤基。這種水泥土(或石灰土)是按地基加固需要的範圍，從地表挖取o．6～1．em厚的軟土，在附近用機械或人工拌入水泥或石灰，然後填回原處壓實，此即軟土的淺層攪拌加固法。這種加固軟土的方法的深度大多小於lm，一般不超過3m。
深層攪拌機一般由雙層管組成，外管下端帶葉片，靠管上端的電動機帶動鏇轉，內管供輸送水泥或生石灰。中國製造的SJB-1型深層攪拌機（圖2）系採用三管並列，兩側管各帶二葉片式攪拌頭，中央管除支承兩側管外還兼作輸漿管用。一次加固面積0.7～0.8米2，加固深度可達10米（改型後,加固深度大於15米）。深層攪拌法施工時，除深層攪拌機外，尚需起吊設備、固化劑製備泵送系統（灰漿攪拌機、灰漿泵、冷卻水泵、管道等）、控制操縱台等設備。

發展歷史

早期

深層攪拌法

採用石灰、水泥等固化劑加固軟弱地基的歷史是十分久長的。古埃及曾用石灰、澆石膏和砂子來加固大金字塔的地基和尼羅河河堤。古印度也早已用石灰和粘土來建造擋水壩體。而在古羅馬帝國那坡里城的居民曾用當地大量堆積的火山灰摻人不同比例的生石灰製成一種稱為羅馬水泥的固化劑，是近年來大量使用的火山灰水泥的雛型。這種製造水泥的技術到十八世紀為歐洲各國廣泛採用。
我國在春秋戰國以前就用石灰、粘土和砂子拌和成三合土修築驛道。北京順義縣發掃：到的漢墓中的石灰純度和煅燒程度與近代石灰相同。秦始皇時代修築的萬里長城和千里堤：防都是採用經石灰加固的土料建造。

近代

到近代，1824年英國人阿斯皮琴首先製造出矽酸鹽水泥並取得專利。1885年又在德國提出用矽酸鹽水泥作為注漿材料的專利申請。日本在1875年也製造出火山灰水泥，1915年在長崎縣松島煤礦豎井開挖工程中採用了水泥灌漿進行止水。1917年美國開始用水泥拌合粘土作為道路的基層，1920年又將石灰拌入粘土作為路基，而建於1945年的德克薩斯高速公路基層的石灰土加固效果至今仍為人們所承認。
在上述的工程實例中，水泥、石灰主要用於處理地基的表層，如處理高速公路和機插跑道的路基、凍脹土的處理以及邊坡穩定處理。到了本世紀60年代日本和瑞典分別開發研究成功一種用於加固深層軟土的方法——深層攪拌法。可以用於處理地下深部的河流沖積軟土、湖沼及海底極軟的沉積土、疏浚航道堆於兩岸的超軟填土、甚至新近沉積的淤泥等。它一般採用水泥或石灰作為固化劑。