一種石棉纖維水泥粉煤灰漿液及使用該漿液加固四高軟土的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于軟±基坑被動區加固領域，具體設及一種石棉纖維水泥粉煤灰漿液及 使用該漿液加固四高軟±的方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國越來越重視城市地下空間利用，并在政策上給予大力支持，城市地下 空間開發利用技術已被列為城鎮化與城市發展中的重點研究內容及其優先主題。在城市地 下空間開發過程中，常常會遇到±體不能滿足工程地基的要求，深基坑工程亦不可避免。我 國軟±主要分布在東部沿海和湖北省，基坑開挖時軟±是常遇見的特殊±層，特別是高含 水量、高塑性指數、高有機質上、高結構性的"四高"軟上。
[0003] 通過外加固化劑的地基加固技術從加固原理上可分為=種：物理加固、化學加固 和綜合加固。物理加固主要是在上體中加入上工織物、上工布和纖維等，通過加固材料與上 顆粒間的界面作用W改善±體的結構與工程性質；化學加固主要是在±體中外加定量的水 泥、石灰、粉煤灰等材料與化學漿液，通過加固材料與±顆粒間的化學反應生成新的物質， W提高±體的強度和穩定性；綜合加固為物理加固與化學加固的綜合。水泥±是一種脆性 材料，抗拉強度、抗折強度很低，實際工程中"四高"軟±的加固±強度或連續性經常沒有明 顯效果，尤其是高有機質±與高結構性±的改良配比與工藝還有許多工作要做。
[0004] 利用纖維分散性好、易于拌和等特點，纖維±通常被視為各向同性的均值材料，在 水泥±中加入纖維能夠很好地改善±的力學性能，目前得到了大量的研究。目前研究±體 加固的纖維加筋材料多集中于新型材料，包括聚丙締、聚酷胺、碳纖維、鋼纖維等，該類材料 價格較高，造成±體加固成本居高不下，石棉纖維為傳統加固材料，在力學性能及成本上具 有較大優勢，但目前的研究較少。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是針對軟±地層中基坑開挖發生基坑支護結構變形量過大、地表沉 降過大甚至整體失穩等事故問題，降低軟±層中超深、超大基坑支護技術風險和經濟成本， 開發適用于四高軟±的新型復合材料最佳配比和工藝，提供一種石棉纖維水泥粉煤灰漿液 及其使用該漿液加固四高軟±的方法。
[0006] 本發明提供的技術方案；所述一種石棉纖維水泥粉煤灰漿液，是由水泥、粉煤灰按 一定配比倒入攬拌機中干拌均勻，同時均勻地撒入石棉纖維，然后再按照設計水灰比加水 攬拌均勻制成；其中粉煤灰為水泥質量的10%~15%，水灰比為；0. 5~0.8,石棉纖維滲 入量為水泥質量的3%~6%。
[0007] 本發明較優的技術方案：所述水泥選用普通娃酸鹽水泥，強度等級為P. 042. 5 ;所 述石棉纖維選用溫石棉纖維，其比密度和容重都較小，模量較高，是很好的輕質材料；粉煤 灰為工業廢料的利用。
[000引本發明提供的另一種技術方案；一種用石棉纖維水泥粉煤灰漿液加固四高軟±的 方法，其特征在于具體步驟如下：
[0009] (1)采集待加固軟±區域的原狀樣進行±工試驗測試出該加固區域的軟±密度， 測試軟±密度的方法采用現有常規的±壤密度測試方法，具體測試時，測試其基本物理力 學指標，比如含水量、密度、比重，具體試驗方法按照《±工試驗方法標準》，并根據設計攬拌 粧的粧體直徑、加固軟±的深度計算出待加固的四高軟±的質量，具體計算公式如下：
[0010]
【主權項】
1. 一種石棉纖維水泥粉煤灰漿液，其特征在于：該漿液是由水泥、粉煤灰按一定配比 倒入攪拌機中干拌均勻，同時均勻地撒入石棉纖維，然后再按照設計水灰比加水攪拌均勻 制成；其中粉煤灰為水泥質量的10%~15%，水灰比為：0. 5~0. 8,石棉纖維摻入量為水 泥質量的3%~6%。
2. 根據權利要求1所述的一種石棉纖維水泥粉煤灰漿液，其特征在于：所述水泥選用 普通硅酸鹽水泥，強度等級為P. 042. 5 ;所述石棉纖維選用溫石棉纖維。
3. -種用石棉纖維水泥粉煤灰漿液加固四高軟土的方法，其特征在于具體步驟如下： (1) 采集待加固軟土區域的原狀樣土進行土工試驗測試出該加固區域的軟土密度，并 根據設計攪拌粧的粧體直徑、加固軟土的深度計算出待加固的四高軟土的質量，具體計算 公式如下：
式中：d-設計攪拌粧的粧體直徑，單位m; h-加固軟土深度，單位m; P 〇一加固軟土的天然密度，單位kg/m3; (2) 根據步驟（1)中計算出的待加固軟土的質量計算出加固軟土所需的石棉纖維水泥 粉煤灰漿液中水泥添加量，水泥添加量為待加固的四高軟土質量的13%~15% ; (3) 根據步驟（2)中計算出的水泥添加量來配制石棉纖維水泥粉煤灰漿液，將水泥和 粉煤灰按一定配比倒入攪拌機中干拌均勻，同時均勻地撒入石棉纖維，然后再按照設計水 灰比加水攪拌均勻制成；其中粉煤灰加入量為水泥質量的10%~15%，水灰比為：0. 5~ 0. 8,石棉纖維摻入量為水泥質量的3%~6% ;石棉纖維水泥粉煤灰漿液摻入量可按下 式計算：
式中：d-設計攪拌粧的粧體直徑，單位m; h-加固軟土深度，單位m; P 〇一加固軟土的天然密度，單位kg/m3; X1-水泥添加量與加固軟土質量的百分比，為13%~15% ; λ 2-水灰比，為0.5~0.8 ; λ3一粉煤灰添加量與水泥添加量的百分比，為10%~15% ; λ 4-石棉纖維摻入量與水泥添加量的百分比，為3%~6% ; (4) 現場攪拌噴射加固：將制備好的石棉纖維水泥漿液隨后注入注漿桶，通過壓力泵 將注漿桶內已制備完成的石棉纖維水泥漿液泵送至鉆機鉆頭處，注入四高軟土基坑加固區 域內與待加固的軟土攪拌均勻，形成漿土復合體。
4. 根據權利要求3所述用石棉纖維水泥粉煤灰漿液加固四高軟土的方法，其特征在 于：所述四高軟土為高含水量、高塑性指數、高有機質土、高結構性的軟土。
5. 根據權利要求3所述用石棉纖維水泥粉煤灰漿液加固四高軟土的方法，其特征 在于：在步驟（1)中攪拌機的電機動力2. 2kW，石棉纖維水泥粉煤灰凈漿攪拌時間達到 15min ~25min〇
6. 根據權利要求3所述用石棉纖維水泥粉煤灰漿液加固四高軟土的方法，其特征在 于：在步驟（3)中現場施工機械采用XGB型雙軸施工機械，主電機功率37kW，注漿泵為CD3 型，電機功率5. 5kW ;泵送壓力為0. 5-0. 8kPa，當鉆頭進入有效粧長范圍時轉桿的轉速為 40-50r/min，下沉速度為0. 8-1. 2m/min，鉆頭進至粧底后再在有效粧長范圍內復攪一次，通 過控制泵速及鉆進速度來控制石棉纖維水泥粉煤灰漿液的注入量，確保注入的石棉纖維水 泥粉煤灰漿液與加固軟土混合均勻。
【專利摘要】本發明提供一種石棉纖維水泥粉煤灰漿液及使用該漿液加固四高軟土的方法。所述石棉纖維水泥粉煤灰漿液是由水泥、粉煤灰按一定配比倒入攪拌機中干拌均勻，同時均勻地撒入石棉纖維，然后再按照設計水灰比加水攪拌均勻制成；其中粉煤灰為水泥質量的10％～15％，水灰比為0.5～0.8，石棉纖維摻入量為水泥質量的3％～6％；將制備好的漿液現場攪拌噴射注入四高軟土基坑加固區域內與加固軟土攪拌均勻，形成漿土復合體，其中添加的石棉纖維水泥粉煤灰漿液中的水泥量為待加固的四高軟土質量的13％～15％。本發明能夠較好的改善軟土地基的力學性能，提高土體強度，節省材料用量，大大降低軟土層中基坑支護的技術風險與成本。
【IPC分類】E02D15-04, C04B14-46, E02D5-46, C04B28-00, C04B18-08
【公開號】CN104649629
【申請號】CN201510096160
【發明人】張艷軍, 于沉香, 凌飛, 嚴穩平, 劉續, 陳鉑
【申請人】中冶集團武漢勘察研究院有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年3月5日