本發(fā)明屬于軟基處理,具體為一種加固型流態(tài)淤泥質(zhì)軟土條件下軟基處理方法。
背景技術(shù):
1、軟基處理是一種針對軟弱地基的工程技術(shù),旨在提高地基的承載能力和穩(wěn)定性,以滿足工程建設(shè)的需求。軟弱地基通常指那些天然承載力低、壓縮性高、變形大的土體,如淤泥、粉土、膨脹土等。在當(dāng)前的土木工程實(shí)踐中,特別是在面對加固型流態(tài)淤泥質(zhì)軟土條件的軟基處理挑戰(zhàn)時(shí),技術(shù)難題和局限性顯得尤為突出。傳統(tǒng)的軟基處理技術(shù),包括但不限于預(yù)壓排水固結(jié)、深層攪拌、cfg樁、碎石樁等。
2、但是這些方法在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨著以下幾方面的限制和問題:環(huán)境影響:在施工過程中,可能會(huì)使用到對環(huán)境有害的化學(xué)材料,或者施工活動(dòng)本身可能對周圍生態(tài)環(huán)境造成破壞,這與可持續(xù)發(fā)展的理念不符?,F(xiàn)有的監(jiān)測手段往往依賴于靜態(tài)的、間歇性的數(shù)據(jù)收集,缺乏實(shí)時(shí)性和連續(xù)性,導(dǎo)致難以對軟基處理過程進(jìn)行精確控制和調(diào)整。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于:為了解決上述提出的問題,提供一種加固型流態(tài)淤泥質(zhì)軟土條件下軟基處理方法。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種加固型流態(tài)淤泥質(zhì)軟土條件下軟基處理方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:
3、s1:對軟土層進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察,了解其分布范圍、厚度、物理力學(xué)性質(zhì),為后續(xù)處理方案提供依據(jù);
4、s2:根據(jù)工程需求,確定軟基處理的最終目標(biāo),包括承載力、沉降量、穩(wěn)定性;
5、s3:根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果和處理目標(biāo),比選多種軟基處理方法,包括預(yù)壓排水固結(jié)、深層攪拌、cfg樁、碎石樁;
6、s4:綜合考慮工程成本、施工周期、環(huán)境影響因素,確定采用預(yù)壓排水固結(jié)結(jié)合深層攪拌的處理方案;
7、s5:完成施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì),制定施工組織計(jì)劃,準(zhǔn)備施工所需材料、設(shè)備和人員;
8、s6:使用環(huán)保型排水材料,確保在加速軟土層固結(jié)的同時(shí),減少對環(huán)境的影響,開發(fā)智能化監(jiān)測與控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測孔隙水壓力、土體變形和地下水位參數(shù),并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整預(yù)壓荷載和真空度,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制;
9、s7:在預(yù)壓排水固結(jié)的基礎(chǔ)上,采用深層攪拌法對軟土層進(jìn)行加固,提高土體強(qiáng)度;
10、s8:施工過程中,對軟土層的沉降、孔隙水壓力、土體強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整施工參數(shù);
11、s9:嚴(yán)格把控施工質(zhì)量,確保預(yù)壓排水固結(jié)和深層攪拌的效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
12、s10:施工完成后,對軟基進(jìn)行一段時(shí)間的沉降觀測,評(píng)估處理效果是否滿足設(shè)計(jì)要求;
13、s11:根據(jù)沉降觀測結(jié)果和處理效果評(píng)估,組織相關(guān)部門進(jìn)行工程驗(yàn)收,確保軟基處理達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
14、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s1中,鉆探點(diǎn)的布置密度為每20-50平方米一個(gè)點(diǎn),鉆探深度至少要達(dá)到軟土層底部以下5米,取樣間隔每1—2米取一個(gè)土樣;實(shí)驗(yàn)室測試將包括土的物理性質(zhì)包括比重、含水率、粒度分布和力學(xué)性質(zhì)包括抗剪強(qiáng)度、壓縮模量的測定。
15、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s2中,設(shè)計(jì)承載力為80-150kpa,允許的最大沉降量不超過50mm,以及穩(wěn)定性安全系數(shù)大于1.5;這些目標(biāo)將作為后續(xù)處理方案設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制的依據(jù)。
16、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s3中,對預(yù)壓排水固結(jié)、深層攪拌、cfg樁、碎石樁多種方法進(jìn)行比較;通過綜合評(píng)估,選擇最適合工程需求的方法。
17、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s4中,采用預(yù)壓排水固結(jié)結(jié)合深層攪拌的處理方案;預(yù)壓荷載的大小為50-100kpa,預(yù)壓時(shí)間為6—12個(gè)月,深層攪拌的深度為8—15米,以及攪拌樁的間距為1—2米;
18、所述步驟s5中,施工圖紙的比例尺為1:100或1:200。
19、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s6中,智能化監(jiān)測與控制系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置有:傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集與傳輸裝置、中央處理單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、用戶界面和安全與預(yù)警系統(tǒng);
20、傳感器網(wǎng)絡(luò)包括:孔隙水壓力傳感器:用于監(jiān)測軟土層內(nèi)部的孔隙水壓力變化;土體位移傳感器:包括地表位移傳感器和深層位移傳感器,用于監(jiān)測土體的水平和垂直位移;地下水位傳感器:實(shí)時(shí)監(jiān)測地下水位的變化情況;溫度傳感器:監(jiān)控環(huán)境溫度對軟土層處理的影響;應(yīng)變傳感器:測量土體的應(yīng)變情況,評(píng)估其穩(wěn)定性;
21、數(shù)據(jù)采集與傳輸裝置包括:數(shù)據(jù)采集單元:負(fù)責(zé)收集傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù),并進(jìn)行初步處理;無線傳輸模塊:將采集到的數(shù)據(jù)通過無線信號(hào)發(fā)送到中央處理單元;有線傳輸系統(tǒng):在無線信號(hào)不穩(wěn)定的情況下,使用有線方式確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸;
22、中央處理單元包括數(shù)據(jù)處理與分析軟件:對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,生成圖表和報(bào)告;
23、執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括:真空泵控制系統(tǒng):根據(jù)cpu的指令調(diào)節(jié)真空泵的工作狀態(tài),以控制真空度;預(yù)壓荷載調(diào)節(jié)裝置:調(diào)整預(yù)壓荷載的大小,以適應(yīng)土體的固結(jié)情況;
24、用戶界面包括:監(jiān)控中心:操作人員通過監(jiān)控中心的大屏幕實(shí)時(shí)查看監(jiān)測數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài);遠(yuǎn)程訪問界面:允許授權(quán)用戶通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng),進(jìn)行監(jiān)控和控制操作;
25、安全與預(yù)警系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)加密:確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕活A(yù)警機(jī)制:當(dāng)監(jiān)測到異常數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警,通知管理人員采取相應(yīng)措施。
26、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s6中,使用環(huán)保型排水材料生產(chǎn)可降解的排水板,用于軟基處理工程,環(huán)保排水材料配方包括:
27、生物降解樹脂:50-60重量份;所述步驟s7中,攪拌頭的直徑為500—700mm,攪拌速度為30-60轉(zhuǎn)/分鐘,固化劑的注入速率為每米50—100升。
28、增強(qiáng)填充劑:20-30重量份;
29、增塑劑:5-10重量份;
30、抗氧化劑:0.5-1重量份;
31、光穩(wěn)定劑:0.5-1重量份;
32、交聯(lián)劑:1-2重量份;
33、潤滑劑:0.5-1重量份。
34、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s8中,監(jiān)測點(diǎn)的布置為每20平方米一個(gè)監(jiān)測點(diǎn),監(jiān)測頻率為每天或每周,沉降速率閾值不超過2mm/天,孔隙水壓力閾值不超過50kpa。
35、在一優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述步驟s9中,預(yù)壓排水固結(jié)和深層攪拌的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如排水板安裝偏差不超過10mm,攪拌樁的攪拌均勻性,質(zhì)量檢查頻率如每完成100平方米或每10%工程量進(jìn)行檢查,以及不合格品的處理措施如重新施工或加固處理;
36、所述步驟s10中,觀測周期如連續(xù)觀測3—6個(gè)月,觀測點(diǎn)的數(shù)量如不少于10個(gè)點(diǎn),沉降數(shù)據(jù)記錄頻率如每周至少一次,以及沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)如連續(xù)三個(gè)月沉降量不超過5mm。
37、綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:
38、1、本發(fā)明中,通過引入智能化監(jiān)測與控制系統(tǒng),整個(gè)軟基處理方法實(shí)現(xiàn)了對施工過程的精準(zhǔn)監(jiān)控與自動(dòng)調(diào)節(jié),帶來了顯著的有益效果。首先,實(shí)時(shí)監(jiān)測孔隙水壓力、土體變形和地下水位等關(guān)鍵參數(shù),使得工程人員能夠迅速響應(yīng)土體性質(zhì)的變化,及時(shí)調(diào)整預(yù)壓荷載和真空度,從而優(yōu)化了施工效率,減少了不必要的工期延誤。其次,自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集與處理大大提高了數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和速度,降低了人為誤差,確保了施工質(zhì)量。此外,這種智能化的系統(tǒng)還能夠在發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)及時(shí)發(fā)出預(yù)警,保障了施工安全,減少了事故發(fā)生的可能性。
39、2、本發(fā)明中,采用環(huán)保型排水材料,如可降解的塑料排水板或生物基排水砂井,為軟基處理方法帶來了環(huán)境友好的改進(jìn)。這種材料的運(yùn)用,在工程結(jié)束后能夠自然降解,減少了對土壤和地下水的長期污染,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。同時(shí),使用環(huán)保材料也提升了工程項(xiàng)目的可持續(xù)性,符合當(dāng)前社會(huì)對綠色建筑和環(huán)境保護(hù)的要求。此外,這種材料的可降解性還減少了工程結(jié)束后對材料拆除和處理的成本,降低了整個(gè)工程的生命周期成本,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。