2.3. In situ Soil Mixing vs. few ot

2.3. In situ Soil Mixing vs. few other methods of Ground Improvement

When a suitable foundation has to be designed for a superstructure, the foundation engineer typically follows a decision-making process in selecting the optimum type of foundation. The important steps of that decision process is based on the principle that cost-effective alternatives must be sought first before considering relatively costly foundation alternatives by considering specific techniques applicable to the site.

Chapter 2: Literature review 9


The following section as described by Hussin (2006), intends to give a general understanding of few of the techniques, how each improves the soil performance so that a comparison can be made with the In situ Soil Mixing.

• Permeation Grouting: It is the injection of a grout into a highly permeable, granular soil to saturate and cement the particles together. The process is generally used to create a structural, load carrying mass, a stabilized soil zone for tunneling, and water cutoff barrier. The permeability requirement restricts the applicable soils to sands and gravels with less than 18% silt and 2% clay. The depth of the groundwater table is not critical in free-draining soils, since the water will be displaced as the grout is injected. Loose sands will have reduced strengths when grouted compared to sands with SPT N values of 10 or greater.

• Jet Grouting: This technique hydraulically mixes the soil with grout to create in situ geometrics of soil-crete. A common application is underpinning and excavation support of an existing structure prior to performing an adjacent excavation for a new, deeper structure. Jet Grouting is effective across the widest range of soils. Because it is an erosion-based system, soil erodibilty plays a major role in predicting geometry, quality and production. Granular soils are most erodible and plastic clays the least. Since the soil is a component of the final mix, the soil also affects the soil-crete strength. Organic soils are problematic and can be the cause of low strengths unless partially removed by an initial erosion pass before grouting.

• In situ Soil Mixing: This method mechanically mixes soil with a binder to create in situ geometrics of cemented soil. Mixing with cement slurry was originally developed for environmental applications; however, advancements have reduced the costs to where the process is used for many general civil works, such as in situ walls, excavation support, port development on soft sites, tunneling support and foundation support. This system is most applicable in soft soils. Boulders and other obstructions can be a problem. Cohesionless soils are easier to mix than cohesive soils. The ease of mixing cohesive soils varies inversely with plasticity and proportionally with moisture content. The system is most commonly used in soft cohesive soils as other soils can often be treated more economically with other technologies. Organic soils are problematic and generally require much larger cement content.

Chapter 2: Literature review 10


Two types of In situ soil mixing can be distinguished:

• Dry soil mixing is a low-vibration, quiet, clean form of ground treatment technique that is often used in very soft and wet soil conditions and has the advantage of producing very little spoil. The high-speed rotating mixing tool is advanced to the maximum depth disturbing the soil on the way down. The dry binder is then pumped with air through hollow stem as the tool is rotated on extraction. It is very effective in soft clays and peats.Soils with moisture content, greater than 60% are most economically treated. This process uses cementacious binders to create bond among soil particles and thus increase the shear strength and reduces the compressibility of weak soils.

• Wet soil mixing is similar technique except that a slurry binder is used making it more applicable with dryer soils with moisture contents less than 60%.The slurry is pumped through hollow stem to the trailing edge of the mixing blades both during penetration and extraction. Depending on the in situ soils, the volume of slurry necessary varies from 20 to 40 % of the soil volume. The technique produces a similar amount of spoil (20 to 40 %) which is essentially excess mixed soil, which, after setting up, can be used as structural fill. The grout slurry can be composed of Portland cement, fly ash, and ground granulated blast furnace slag.

In situ soil mixing can also be subdivided into two general categories (Topolnicki, 2004):

• Deep Soil Mixing (DSM/DMM) also referred to as Column Mixing.

• Shallow Soil Mixing (SSM/SMM) also referred to as Mass Mixing. Both DSM and SSM include a variety of proprietary systems.

The more frequently used and better developed DMM is applied for the stabilization of the soil to a minimum depth of 3 m(CEN/TC 288,2004) and is currently limited to a treatment depth of about 50 m.The binders are injected into the soil in dry or slurry form through hollow rotating mixing shafts tipped with various cutting tools. The mixing shafts are equipped with discontinuous auger flights, mixing blades or paddles to increase the efficiency of the mixing process.

The complementary SMM has been specially developed to reduce the cost of improving loose or soft superficial soils overlying substantial areas, including land disposed dredged sediments

Chapter 2: Literature review 11


and wet organic soils a few meters thick. It is also a suitable method in the in situ remediation of contaminated soils and sludges. In such applications, the soils have to be thoroughly mixed in situ with an appropriate amount of wet or dry binders to ensure stabilization of entire volume of treated soil. Therefore, this type of soil mixing is often referred to as ‘mass stabilization’. Mass Stabilization can be achieved by installing vertical overlapping columns with up and down movement of rotating mixing tools, as in case of DMM, and is most cost effective when using large diameter mixing augers or multiple shaft arrangements. With this kind of equipment, it is generally possible to stabilize soils to a maximum depth of about 12m.

Kết quả (Việt) 1:

2.3. tại chỗ đất Mixing so với vài phương pháp khác của cải thiện đấtKhi một nền tảng thích hợp đã được thiết kế cho một cấu trúc thượng tầng, các kỹ sư nền tảng thường sau một quá trình ra quyết định trong việc lựa chọn loại nền tảng, tối ưu. Các bước quan trọng của quá trình quyết định đó dựa trên nguyên tắc rằng lựa chọn thay thế hiệu quả phải được tìm kiếm lần đầu tiên trước khi xem xét lựa chọn thay thế nền tảng tương đối tốn kém bằng cách xem xét kỹ thuật cụ thể áp dụng đối với các trang web. Chương 2: Văn học đánh giá 9 Phần sau khi được mô tả bởi Hussin (2006), dự định để cung cấp cho một sự hiểu biết chung của vài trong số các kỹ thuật, làm thế nào mỗi cải thiện hiệu suất đất do đó một so sánh có thể được thực hiện với pha trộn đất tại chỗ.• Permeation Grouting: nó là tiêm một vữa vào một đất cao thấm, chi tiết để thấm vào trong và xi măng các hạt với nhau. Quá trình này thường được sử dụng để tạo ra một tải cấu trúc, mang theo khối lượng, một vùng đất ổn định cho đường hầm, và nước cắt rào cản. Yêu cầu thấm hạn chế áp dụng đất cát và gravels với ít hơn 18% đất bùn và đất sét 2%. Độ sâu của nước ngầm bảng không phải là rất quan trọng trong miễn phí thoát nước đất, kể từ khi nước sẽ được thay thế như vữa được tiêm. Lỏng lẻo sands sẽ có giảm sức mạnh khi grouted so với cát với SPT N giá trị của 10 hoặc cao hơn. • Máy bay phản lực Grouting: kỹ thuật này hydraulically hỗn hợp đất với vữa để tạo tại chỗ bạo của đất-crete. Một ứng dụng phổ biến là hỗ trợ xuyên và khai quật của một cấu trúc hiện có trước khi thực hiện một cuộc khai quật liền kề cho một cấu trúc mới, sâu hơn. Máy bay phản lực Grouting là có hiệu quả trên phạm vi rộng nhất của đất. Bởi vì nó là một hệ thống xói mòn, đất erodibilty đóng một vai trò quan trọng trong tiên đoán hình học, chất lượng và sản xuất. Hạt đất là hầu hết các loại đất sét erodible và nhựa ít nhất. Kể từ khi đất là một thành phần của hỗn hợp cuối cùng, đất cũng ảnh hưởng đến sức mạnh của đất-crete. Hữu cơ đất là có vấn đề và có thể là nguyên nhân của thế mạnh thấp trừ khi loại bỏ một phần bởi một vượt qua xói mòn ban đầu trước khi vữa. • Tại chỗ đất trộn: phương pháp này máy móc hỗn hợp đất với một chất kết dính để tạo tại chỗ bạo của nguyên liệu siêu đất. Pha trộn với vữa xi măng đã được phát triển cho các ứng dụng môi trường; Tuy nhiên, tiến bộ đã giảm các chi phí để nơi trình được sử dụng cho nhiều công trình dân dụng chung, chẳng hạn như trong bức tường, khai quật hỗ trợ, phát triển cảng trên trang web này mềm, đường hầm hỗ trợ và hỗ trợ nền tảng. Hệ thống này đặt áp dụng trong đất mềm. Những tảng đá và vật cản khác có thể là một vấn đề. Cohesionless đất dễ dàng hơn để kết hợp hơn cố kết đất. Dễ dàng trộn cố kết đất thay đổi tỷ lệ nghịch với độ dẻo và tương ứng với độ ẩm. Hệ thống phổ biến nhất được sử dụng trong mềm cố kết đất như đất khác thường có được điều trị hơn về kinh tế với các công nghệ khác. Hữu cơ đất là có vấn đề và đòi hỏi nhiều nội dung xi măng lớn hơn. Chương 2: Văn học đánh giá 10 Hai loại tại chỗ đất trộn có thể phân biệt:• Khô đất trộn là một hình thức rung động thấp, yên tĩnh, sạch sẽ của kỹ thuật điều trị mặt đất mà thường được sử dụng trong điều kiện rất mềm và ướt đất và có lợi thế của sản xuất rất ít hư hỏng. Công cụ trộn quay tốc độ cao nâng cao đến độ sâu tối đa lo ngại đất trên đường xuống. Các chất kết dính khô sau đó bơm với không khí thông qua thân cây rỗng như công cụ được quay vào khai thác. Nó là rất hiệu quả ở đất sét mềm và peats. Đất với nội dung độ ẩm, lớn hơn 60% về kinh tế được điều trị. Quá trình này sử dụng cementacious binders để tạo ra trái phiếu giữa đất hạt và do đó tăng sức mạnh cắt và làm giảm nén đất yếu. • Đất ẩm ướt trộn là kỹ thuật tương tự ngoại trừ rằng một bùn chất kết dính được sử dụng làm cho nó áp dụng với máy sấy đất với nội dung độ ẩm ít hơn 60%. Bùn được bơm thông qua các thân cây rỗng để đuôi của lưỡi trộn cả hai trong xâm nhập và khai thác. Tùy thuộc vào các loại đất tại chỗ, khối lượng bùn cần thiết thay đổi từ 20 đến 40% tổng khối lượng đất. Kỹ thuật sản xuất một số lượng tương tự như của spoil (20-40%) là về cơ bản vượt quá hỗn hợp đất, mà sau khi thiết lập, có thể được sử dụng như điền vào cấu trúc. Vữa bùn có thể được bao gồm xi măng Portland, fly ash, và mặt đất cát xỉ blast lò. Tại chỗ đất trộn cũng có thể được chia thành hai loại tổng quát (Topolnicki, 2004):• Sâu đất trộn (DSM/DMM) cũng được gọi là cột trộn. • Nông đất trộn (SSM/SMM) cũng được gọi là khối lượng trộn. DSM lẫn SSM bao gồm một loạt các hệ thống độc quyền. Được sử dụng thường xuyên hơn và tốt hơn phát triển DMM được áp dụng cho ổn định đất tới độ sâu tối thiểu 3 m (CEN/TC 288,2004) và hiện đang giới hạn độ sâu điều trị khoảng 50 m.The binders được tiêm vào đất trong dạng thức Giặt hay bùn thông qua rỗng quay trục trộn tipped với công cụ cắt khác nhau. Trộn trục được trang bị gián đoạn họ chuyến bay, trộn lưỡi hoặc mái chèo để tăng hiệu quả của quá trình trộn.SMM bổ sung đã được phát triển đặc biệt để giảm chi phí của việc cải thiện lỏng hoặc mềm trên bề mặt đất nằm phía trên khu vực đáng kể, bao gồm cả đất xử lý mỏ trầm tích Chương 2: Văn học đánh giá 11 và ướt hữu cơ đất vài mét dày. Nó cũng là một phương pháp phù hợp trong khắc phục tại chỗ bị ô nhiễm đất và sludges. Trong các ứng dụng, các loại đất phải được triệt để trộn tại chỗ với một số tiền thích hợp của binders ướt hay khô để đảm bảo ổn định của toàn bộ khối lượng đất được điều trị. Vì vậy, loại đất trộn thường được gọi là 'ổn định khối lượng'. Khối lượng ổn định có thể đạt được bằng cách cài đặt dọc cột chồng chéo với lên và xuống các phong trào của quay trộn công cụ, như trong trường hợp của DMM, và là chi phí hiệu quả nhất khi sử dụng đường kính lớn trộn trục vít xoáy hoặc nhiều trục sắp xếp. Với các loại thiết bị, người ta thường có thể ổn định đất tới độ sâu tối đa khoảng 12m.

Kết quả (Việt) 2:

2.3. Trong đất situ Trộn vs vài phương pháp khác của Ground Improvement Khi một nền tảng phù hợp phải được thiết kế cho một cấu trúc thượng tầng, các kỹ sư nền móng thường sau một quá trình ra quyết định trong việc lựa chọn loại tối ưu của nền tảng. Các bước quan trọng trong quá trình ra quyết định dựa trên nguyên tắc là giải pháp thay thế hiệu quả chi phí phải được tìm kiếm đầu tiên trước khi xem xét lựa chọn thay thế nền tảng tương đối tốn kém bằng cách xem xét các kỹ thuật cụ thể áp dụng cho trang web. Chương 2: Văn học xem xét 9 Sau phần như mô tả của Hussin ( 2006), dự định để cho một sự hiểu biết chung trong số ít các kỹ thuật, làm thế nào mỗi cải thiện hiệu suất đất để so sánh có thể được thực hiện với sự trộn Trong situ đất. • thẩm thấu Grouting: Nó là tiêm một vữa vào một cao thấm , đất dạng hạt để làm ướt và củng cố các hạt với nhau. Quá trình này thường được sử dụng để tạo ra một, mang tải khối lượng kết cấu, một vùng đất ổn định cho đường hầm, và hàng rào cắt nước. Yêu cầu hạn chế thấm đất áp dụng đối với cát và sỏi có ít hơn 18% bùn và 2% đất sét. Độ sâu của mực nước ngầm là không quan trọng trong đất miễn phí thoát nước, vì nước sẽ được di dời như vữa được tiêm. Cát lỏng sẽ giảm mạnh khi bơm vữa so với cát với SPT N giá trị của 10 hoặc cao hơn. • Jet Grouting: Kỹ thuật này bằng thủy lực trộn đất với vữa để tạo ra trong geometrics situ đất-bê. Một ứng dụng phổ biến là nền tảng hỗ trợ và khai quật các cấu trúc hiện có trước khi thực hiện cuộc khai quật tiếp giáp với một cấu trúc sâu hơn mới. Jet Grouting là hiệu quả trên phạm vi rộng nhất của đất. Bởi vì nó là một hệ thống dựa trên sự xói mòn, erodibilty đất đóng một vai trò quan trọng trong việc dự đoán hình học, chất lượng và sản xuất. Lớp đất bột là đất sét, dễ bị nhất và nhựa ít nhất. Kể từ khi đất là một thành phần của hỗn hợp cuối cùng, đất cũng ảnh hưởng đến sức mạnh của đất-bê. Đất hữu cơ đang có vấn đề và có thể là nguyên nhân của những điểm mạnh thấp trừ một phần loại bỏ bằng một đường chuyền xói mòn ban đầu trước khi phun vữa. • Trong situ Soil Mixing: Phương pháp này một cách máy móc pha trộn đất với một chất kết dính để tạo ra trong geometrics situ đất bê tông. Trộn với bùn xi măng đã được phát triển cho các ứng dụng môi trường; Tuy nhiên, những tiến bộ đã làm giảm chi phí đến nơi mà quá trình này được sử dụng cho nhiều công trình dân sự nói chung, chẳng hạn như trong bức tường chỗ, hỗ trợ khai quật, phát triển cảng trên các trang web phần mềm, hỗ trợ đường hầm và hỗ trợ nền tảng. Hệ thống này được áp dụng hầu hết trong các loại đất mềm. Những tảng đá và các vật cản khác có thể là một vấn đề. Đất Cohesionless dễ trộn hơn đất cố kết. Sự dễ dàng trộn đất cố kết thay đổi tỷ lệ nghịch với độ dẻo và tương ứng với độ ẩm. Hệ thống được sử dụng nhiều nhất trong các loại đất dính mềm như đất khác thường có thể được điều trị về mặt kinh tế hơn với các công nghệ khác. Đất hữu cơ đang có vấn đề và thường đòi hỏi hàm lượng xi măng lớn hơn nhiều. Chương 2: Tổng quan tài liệu 10 Hai loại trộn Trong đất situ có thể được phân biệt: trộn đất • Khô là một rung thấp, yên tĩnh, hình thức sạch sẽ của kỹ thuật điều trị mặt đất mà thường là được sử dụng trong điều kiện đất rất mềm và ẩm ướt và có lợi thế về sản xuất rất ít hư hỏng. Các cao tốc độ luân phiên công cụ trộn được tiến vào sâu tối đa phiền đất trên đường xuống. Các chất kết dính khô sau đó được bơm không khí qua thân rỗng như các công cụ đang quay về khai thác. Nó rất hiệu quả trong việc loại đất sét mềm và peats.Soils với độ ẩm, lớn hơn 60% được điều trị về mặt kinh tế nhất. Quá trình này sử dụng chất kết dính cementacious để tạo liên kết giữa các hạt đất và do đó làm tăng sức chống cắt và làm giảm tính nén được của đất yếu. • trộn đất ướt là kỹ thuật tương tự ngoại trừ một chất kết dính bùn được sử dụng làm cho nó áp dụng nhiều hơn với máy sấy các loại đất có độ ẩm thấp hơn 60% .Công bùn được bơm qua gốc rỗng đến mép sau của lưỡi trộn cả trong quá trình thâm nhập và khai thác. Tùy thuộc vào trong đất situ, khối lượng bùn cần thiết thay đổi từ 20 đến 40% khối lượng đất. Kỹ thuật sản xuất một số lượng tương tự của cướp (20-40%) là đất hỗn hợp chất dư thừa, trong đó, sau khi thiết lập, có thể được sử dụng như là điền cơ cấu. Bùn vữa có thể bao gồm xi măng Portland, tro bay, và mặt đất cát xỉ lò cao. Trong trộn đất chỗ cũng có thể được chia thành hai loại chính (Topolnicki, 2004): Đất • Sâu trộn (DSM / DMM) cũng được gọi như ở Cột trộn. • Đất nông Trộn (SSM / SMM) cũng được gọi là Thánh Lễ trộn. Cả hai DSM và SSM bao gồm một loạt các hệ thống độc quyền. Việc thường xuyên sử dụng nhiều hơn và phát triển tốt hơn DMM được áp dụng đối với sự ổn định của đất đến độ sâu tối thiểu là 3 m (CEN / TC 288,2004) và hiện đang giới hạn ở độ sâu điều trị khoảng 50 chất kết dính m.The được tiêm vào trong đất ở dạng khô hay bùn qua trục quay trộn rỗng nghiêng với các công cụ cắt khác nhau. Các trục trộn được trang bị với các chuyến bay khoan liên tục, trộn lưỡi hay mái chèo để tăng hiệu quả của quá trình trộn. Các SMM bổ sung đã được phát triển đặc biệt để giảm chi phí của việc cải thiện đất bề ngoài lỏng hoặc mềm phủ lên vùng rộng lớn, bao gồm cả đất thải cặn nạo vét Chương 2: Văn học xem xét 11 và đất hữu cơ dày ướt một vài mét. Nó cũng là một phương pháp thích hợp trong sửa chữa tại chỗ các loại đất và bùn bị nhiễm bẩn. Trong các ứng dụng như vậy, đất phải được trộn đều tại chỗ với một lượng thích hợp của chất kết dính ướt hoặc khô để đảm bảo sự ổn định của toàn bộ khối lượng đất được xử lý. Vì vậy, loại này trộn đất thường được gọi là "ổn định hàng loạt". Khối lượng ổn định có thể đạt được bằng cách lắp đặt cột dọc chồng chéo lên và xuống của luân phiên công cụ trộn, như trong trường hợp của DMM, và là chi phí hiệu quả nhất khi sử dụng máy khoan đường kính lớn trộn hay sắp xếp nhiều trục. Với loại thiết bị này, nó thường có thể giữ ổn đất với độ sâu tối đa khoảng 12m.