β—桩间土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取0.5～1.0， 当桩端土为硬土时，可取0.1～0.4，当不考虑桩间土的作用时，可取0；
Rkd —— 单桩竖向承载力特征值，应通过现场单桩荷载试验确定。
第六章 深层搅拌法
单桩竖向承载力特征值也可按下列二式计算，取其中较小值：
Rkd =η·fcu,k·Ap Rkd=qs·Up·l +α·Ap·qp 3)
第六章 深层搅拌法
（二）复合地基的设计计算
搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基荷载试验确定，也 可按下式计算：
fsp,k=m·Rkd/Ap + β·(1-m)fs,k 式中 fsp,k —复合地基的承载力特征值；
m—面积置换率；
(6-1)
Ap—桩的截面积；
fs,k—桩间天然地基土承载力特征值；
第六章 深层搅拌法
二、加固地基机理
（一）水泥土加固机理
水泥加固土由于水泥用量很少，水泥水化反应完全是在土的围绕 下产生的，凝结速度比在混凝土缓慢。水泥与软黏土拌和后，水泥矿 物和土中的水分发生强烈的水解和水化反应，同时从溶液中分解出氢 氧化钙生成硅酸三钙(3Ca0.SiO2、硅酸二钙(2Ca0.Si02)、铝酸三钙 (3Ca0.Al203)、铁铝酸四钙(4Ca0.Al203.Fe石骨架，有的则因有活性土进行了 离子交换和硬凝反应和碳酸化作用等，使土颗粒固结、结团，颗粒间 形成坚固的连结，并具有一定强度。
深层搅拌法加固地基主要利用水泥土具有较高的强度、模量和小的 渗透系数，具有很好的隔水性等能力。在我国工程中主要应用于：1. 形成水泥土桩复合地基，提高地基承载力和改善地基变形特性；2.形 成水泥土支挡结构；3.形成水泥土防渗帷幕。
第六章 深层搅拌法
（二）石灰土加固机理 在软土中加入生石灰，生石灰和土中的水分发生化学反应生成熟石
图6-1 深层搅拌法示意图
第六章 深层搅拌法
1954年深层搅拌法的概念形成于美国，美国首先研制成功水泥深 层搅拌法，制成的水泥土桩称为就地搅拌桩(Mixed-in-place Pile)。 随后日本从美国引进水泥深层搅拌法，1967年日本和瑞典开始研制喷 石灰粉深层搅拌施工方法(dry jet mixing technology，即DJM法)， 并获得成功，于70年代应用于工程实践。我国于1977年由冶金部建筑 研究总院和交通部水运规划设计院引进、开发水泥深层搅拌法,制成了 双搅拌轴、中心管输浆陆上型深层搅拌机，于1980年正式应用于工程 实践。1980年天津市机械化施工公司与交通部一航局引进开发成功单 搅拌轴、叶片输浆型深层搅拌机。1983年浙江大学土木工程学系会同 联营单位开发成功DSJ型单轴喷浆水泥深层搅拌机。1983年铁道部第四 勘测设计院开始进行喷石灰粉深层搅拌法研究，并获得成功。
加剂。对于干法作业，固化剂包括水泥、生石灰或两者的混合物。
第六章 深层搅拌法
2.特点 在地基加固过程中无振动、无噪音，对环境无污染； 对地基土无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小； 可按建筑物要求作成柱状、壁状、格子状和块状等加固形状； 可有效提高地基强度(当水泥掺量为8%和10%时，加固体强度分别为
0.24和0.65MPa，而天然软土地基强度仅0.006MPa)； 同时施工期较短，造价低廉，效益显著。
第六章 深层搅拌法
3.深层搅拌法适用条件 深层搅拌法适于加固较深较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较
高、且地基承载力不大于120kPa的黏性土地基，对超软土效果更为显 著。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适 用性，冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。
第六章 深层搅拌法
1.分类 根据深层搅拌法所用材料及施工工法的不同，可将其按 以下几个角度进行分类：
（1）固化剂状态 ①湿法:固化剂以泥浆状与原位土拌和来加固土体；②干法:固化
剂以干粉状与原位土拌和来加固土体。 （2）搅拌能来源 ①与原位土拌和依靠搅拌机械中搅拌头的旋转能来完成；②与原
位土拌和依靠高压喷射头所提供的能量完成。 （3）固化剂种类 湿法作业的固化剂包括水泥、水、黏土、石膏、粉煤灰及其它外
第六章 深层搅拌法
三、设计计算 （一）设计前收集的资料
深层搅拌设计前必须进行室内加固试验，针对现场地基土性质，选 择合适的固化剂及外掺剂，为设计提供各种配比的强度参数。加固土 强度特征值宜取90d龄期试块的无侧限抗压强度。
深层搅拌法处理软土的固化剂可选用水泥，也可选用其它有效的固 化材料。固化剂的掺入量宜为被加固土重的7%～15%。外掺剂可根据工 程需要选用具有早强、缓凝、减水、节约水泥等性能的材料，但应避 免污染环境。
灰，水分被吸收，起到了胶结作用，并产生热量，同时体积膨胀了1-2 倍，促进周围土体的固结。拌入石灰后软土物理性能起了变化，加灰后 软土液性指数随含水量增加呈线性递减，含水量小于50%的土加灰后， 液性指数从原来流态进入半固态或固态，在稳定压力下压缩量随石灰粉 含量增加而递减，压缩量减小达1/3，提高石灰柱体的强度。拌入石灰 后增加软黏土的渗透性，石灰柱在不同类型软土中起到排水作用。
(6-2) (6-
式中：fcu,k —与搅拌桩身加固土配比相同的室内加固土试块（边 长为70.7m的立方体，也可采用边长为50mm的立方体）的无侧限抗压强 度平均值；η—强度折减系数，可取0.35～0.50；qs—桩周土的平均摩 擦力，对淤泥可取5～8KPa，对淤泥质土可取8～12KPa，对黏性土可取 12～15kPa；Up—桩周长；l—桩长；qp—桩端天然地基土的承载力特征 值；α—桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4～0.6。
第六章 深层搅拌法
一、概述
深 层 搅 拌 法 又 称 DMM(Deep Mixing Method)工法，它是通过特制机械一— 各种深层搅拌机，沿深度将固化剂(水 泥浆，或水泥粉或石灰粉，外加一定 的掺合剂)与地基土强制就地搅拌，利 用固化剂和地基土发生一系列物理、 化学反应，使形成具有整体性、水稳 性好和较高强度的水泥土桩或水泥土 块体，与天然地基形成复合地基。