1)水泥土的固化原理
土体中喷入水泥浆在经搅拌伴和后水泥和土的固化过程有以下物理化学反应:A.水泥的水解和水化反应;B.离子交换与团粒化;C.硬凝反应;D.碳酸化反应。水化反应减少了软土中的含水量增加颗粒子之间的粘结力;离子交换与团粒化作用可以形成坚固的联合体;硬凝反应又能增加水泥土的强度的足够的水稳定性;碳酸化反应还能进一步提高水泥土的强度。
2)施工过程中水泥浆液、原土和原土中的水、土中孔隙发生的物理变化
(l)在砂层中由于砂层透水性强、水泥浆液比重大于水的比重、喷入的水泥浆液将砂层中的部分水挤出砂粒间部分孔隙被水泥浆填满。因此砂层中吃浆量较大。加固一段时间后孔口有一定的陷落。
(2)在粘性土中由于粘性土透水性差水泥浆喷入后原土中水体不易被挤出或挤出甚少被搅拌的水泥土体积大于原土体施工时出现浆液溢出现象。
(3)原土层中存在空洞、孔隙(多出现在填筑而成的堤身)在搅拌施工中会出现土体吃浆量增大现象。尤其在水泥浆达到流态时水泥土浆还会填充被搅拌土体周围孔隙。经现场开挖及探地雷达检测发现其影响范围最远可达被搅拌土体外约一米。这种现象随着深度的增加更加明显。