專利名稱：一種軟弱地基的加固處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軟弱地基的加固處理方法 ，適用于新近吹填軟土、湖泊鹽漬土 等軟弱土地基的加固，屬于土木工程建筑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在建筑地基處理技術(shù)中，對(duì)軟土地基的加固處理方法有很多，包括換填墊層 法、預(yù)壓法、CFG樁法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、石灰樁法等，但這些方法對(duì) 處理新近沖積、圍海造地和人工湖開挖吹填的新近吹填土軟弱地基有著自身的缺點(diǎn)和限 制。一般表現(xiàn)為成本高、工期長(zhǎng)等，有時(shí)甚至達(dá)不到處理目的。因此，尋找一種可應(yīng)用 于新近吹填的軟土地基的處理方法對(duì)于縮短施工周期、提高工程質(zhì)量、降低施工成本， 特別是對(duì)于節(jié)約土地資源具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種軟弱地基的加固處理方法，用于對(duì)新近吹填的軟弱 地基、湖泊鹽漬土軟弱地基進(jìn)行處理，可提高施工速度，縮短施工周期，降低施工成 本，并有效保證處理效果。具體地，本發(fā)明所說(shuō)的軟弱地基的加固處理方法包括以下步驟(1)安裝井點(diǎn)降水系統(tǒng)，并排水井點(diǎn)降水系統(tǒng)由井點(diǎn)管、集水總管、抽水設(shè)備(真空泵+堰箱)組成，用高壓射 水法或機(jī)械施工在軟土中打設(shè)井孔后，將井點(diǎn)管放入孔中并外露接口，之后向孔內(nèi)填入 砂料，離地面50cm以上用泥土封口，以防止漏氣；井點(diǎn)管排距為2 6m，排內(nèi)間距為1.0 2.0m，井點(diǎn)管使用時(shí)以30 50根為 一組，每5排為一個(gè)小區(qū)域，井點(diǎn)管埋設(shè)完成后，與布設(shè)在地表的集水總管用塑料彎管 連接起來(lái)，然后，采用塑料軟管將集水總管連接至抽水設(shè)備，最后將井點(diǎn)管經(jīng)抽水設(shè)備 排出的地下水輸送至指定排水溝，排出場(chǎng)外；(2)碾壓動(dòng)力固結(jié)當(dāng)井點(diǎn)降水排水量明顯減少時(shí)，利用碾壓機(jī)械在井點(diǎn)管間進(jìn)行碾壓，增加地基 土中的孔隙水壓力，碾壓遍數(shù)2 3遍，碾壓機(jī)械可選用輪胎式裝載機(jī)、履帶式起重機(jī) 等，第1遍可選用輕型機(jī)械，隨后的第2遍或第2 第3遍可逐漸加大重量；(3)設(shè)置砂(碎石)樁碾壓完成后，可測(cè)放砂(碎石)樁位，施工砂(碎石)樁，砂(碎石)樁的直徑 和深度根據(jù)處理深度確定；(4)強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)利用強(qiáng)夯對(duì)地基土進(jìn)行夯擊，以處理深層地基，夯點(diǎn)布置于井點(diǎn)管排間，不能 影響降水，在強(qiáng)夯施工的同時(shí)，啟動(dòng)井點(diǎn)降水系統(tǒng)，抽取地下水，根據(jù)處理要求，確定 強(qiáng)夯能量、每夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)。
本發(fā)明的方法在具體應(yīng)用中，在步驟⑴井點(diǎn)降水(排水)系統(tǒng)安裝完成并降水 這一步驟的操作過(guò)程中，當(dāng)井點(diǎn)降水排水量明顯減少時(shí)，要增加輔助的排水措施，即第 (2)步，碾壓固結(jié)，并可根據(jù)軟弱土性質(zhì)進(jìn)行多遍的排水與碾壓動(dòng)力固結(jié)，本步驟既可增 加排水量，又可對(duì)淺層軟弱土加固，形成一定厚度的“硬殼層”，為后續(xù)步驟的實(shí)施創(chuàng) 造條件；砂(碎石)樁的設(shè)置主要解決深部處理問(wèn)題，使處理深度增大，同時(shí)，也可消散 后續(xù)強(qiáng)夯時(shí)地基深部的的超孔隙水壓力，因此，砂(碎石)樁的直徑和深度可根據(jù)處理深 度確定。強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)是提高地基強(qiáng)度的主要手段，根據(jù)處理深度的要求確定夯擊能的 大小。本發(fā)明具體步驟詳述如下
(1)安裝井點(diǎn)降水系統(tǒng)，并排水井點(diǎn)降水系統(tǒng)由井點(diǎn)管、集水總管、抽水設(shè)備(真空泵+堰箱)組成。用高壓 射水法或機(jī)械施工在軟土中打設(shè)井孔后，將井點(diǎn)管放入孔中并外露接口，之后向孔內(nèi)填 入砂料，離地面50cm以上用泥土封口，以防止漏氣。井點(diǎn)管排距為2 6m，排內(nèi)間距為1.0 2.0m，深度可根據(jù)處理要求確定，最 深可達(dá)8.0米，井點(diǎn)管使用時(shí)以30 50根為一組，每5排為一個(gè)小區(qū)域。井點(diǎn)管埋設(shè)完 成后，與布設(shè)在地表四周的集水總管用塑料彎管連接起來(lái)，然后，采用塑料軟管將集水 總管連接至抽水設(shè)備，最后將井點(diǎn)管經(jīng)抽水設(shè)備排出的地下水輸送至指定排水溝，排出 場(chǎng)外。抽水時(shí)真空泵的絕對(duì)壓力值應(yīng)達(dá)到90kPa以上。(2)碾壓動(dòng)力固結(jié)當(dāng)井點(diǎn)降水排水量明顯減少時(shí)，利用碾壓機(jī)械在井點(diǎn)管間進(jìn)行碾壓，增加地基 土中的孔隙水壓力，碾壓遍數(shù)2 3遍。碾壓機(jī)械可選用輪胎式裝載機(jī)、履帶式起重機(jī) 等，第1遍可選用輕型機(jī)械，隨后的第2遍或第2 第3遍可逐漸加大重量。(3)設(shè)置砂(碎石)樁碾壓完成后，可在地基表面形成一個(gè)厚度1.0m左右的硬殼層，該硬殼層為砂 (碎石)樁施工提供條件。砂(碎石)樁主要作為強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)時(shí)地基土的排水通道， 及時(shí)消散因強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)引起的超孔隙水壓力，以保證強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)的效果。此外，砂 (碎石)樁由于強(qiáng)夯高能量的沖擊，砂(碎石)樁將進(jìn)一步壓密，同時(shí)砂(碎石)樁在一 定深度內(nèi)將受到壓縮產(chǎn)生側(cè)向擠出，使置換率增大，對(duì)提高地基土承載力和消除液化有 一定的作用。砂樁可采用振動(dòng)沉管工藝。(4)強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)利用強(qiáng)夯對(duì)地基土進(jìn)行高能量夯擊。夯點(diǎn)布置于井點(diǎn)管排間，不影響真空降 水。在強(qiáng)夯施工的同時(shí)，要啟動(dòng)井點(diǎn)降水系統(tǒng)，抽取地下水，降低由于強(qiáng)夯引起的超孔 隙水壓力。本步驟主要處理深層地基，根據(jù)處理要求，確定強(qiáng)夯能量、每夯點(diǎn)的夯擊次 數(shù)、夯擊遍數(shù)。一般情況下，可采用三遍點(diǎn)夯和一遍滿夯，第一遍點(diǎn)夯能量要適當(dāng)小一 些，可采用2000kN.m，第二遍點(diǎn)夯能量要根據(jù)處理深度適當(dāng)加大，第三遍再適當(dāng)減小， 滿夯能量不要超過(guò)lOOOkN.m，一般情況下要用600kN.m。本發(fā)明取得的有益效果如下本發(fā)明采用的井點(diǎn)降水系統(tǒng)，及在降水操作過(guò)程中增加的輔助排水措施，可對(duì) 淺層軟弱土進(jìn)行有效加固，形成一定厚度的“硬殼層”，為砂(碎石)樁的施工奠定了基礎(chǔ)；設(shè)置砂(碎石)樁，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)，可有效解決深層處理問(wèn)題，使 處理深度增大，地基強(qiáng)度提高，砂(碎石)樁的設(shè)置也可有效消散后續(xù)強(qiáng)夯時(shí)地基深部的 超孔隙水壓力，縮短了工期。本發(fā)明基于新近吹填軟土的工程特性，將砂(碎石)樁、 排水和動(dòng)力固結(jié)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到了在新近吹填軟土地基上的實(shí)施與處理效果，具有工期 短、造價(jià)低、處理深度可達(dá)到8m以上、效果好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。處理后的地基可滿足一 般工程建設(shè)的需要。


圖1是本發(fā)明的施工工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例某沿海地區(qū)新近吹填軟弱地基。場(chǎng)地表層①填土以粉土為主，厚度1.70 2.30m ；其下為②粉土，厚度1.60 3.30m ；③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚度3.00 3.90m。 各土層滲透性很差，強(qiáng)度極低，施工機(jī)械很難進(jìn)入。要求處理后地基承載 力特征值大于 130kPa,處理深度要達(dá)到第③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，處理深度8.0米。處理方法包括以下步 驟(1)安裝井點(diǎn)降水系統(tǒng)，并降水井點(diǎn)降水系統(tǒng)由井點(diǎn)管、集水總管、抽水設(shè)備(真空泵+堰箱)組成。用高壓 射水法在軟土中打設(shè)井孔后，將井點(diǎn)管放入孔中并外露接口，之后向孔內(nèi)填入砂料，離 地面50cm以上用泥土封口，以防止漏氣。井點(diǎn)管排距為5.5m，排內(nèi)間距為1.0 1.5m，井點(diǎn)管深度8.0米。井點(diǎn)管使用 時(shí)以30 50根為一組，每5排為一個(gè)小區(qū)域。井點(diǎn)管埋設(shè)完成后，與布設(shè)在地表四周 的集水總管用塑料彎管連接起來(lái)，然后，采用塑料軟管將集水總管連接至抽水設(shè)備，最 后將井點(diǎn)管經(jīng)抽水設(shè)備排出的地下水輸送至指定排水溝，排出場(chǎng)外。抽水時(shí)增加(2)碾 壓動(dòng)力固結(jié)(2)碾壓動(dòng)力固結(jié)當(dāng)井點(diǎn)降水排水量明顯減少時(shí)，利用碾壓機(jī)械在井點(diǎn)管間進(jìn)行碾壓，增加地基 土中的孔隙水壓力，碾壓遍數(shù)3遍。第1遍采用15噸輪胎式裝載機(jī)，第2遍、第3遍采 用40t履帶式起重機(jī)。(3)設(shè)置砂(碎石)樁碾壓完成后，可在地基表面形成一個(gè)厚度1.0m左右的硬殼層，該硬殼層為砂樁 施工提供條件。砂樁樁徑400mm，樁間距3.0m，等邊三角形布樁，樁長(zhǎng)以進(jìn)入④層粉土不少于 0.5m為準(zhǔn)。砂樁施工采用沉管砂樁工藝。(4)強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)利用強(qiáng)夯對(duì)地基土進(jìn)行高能量夯擊。夯點(diǎn)布置于井點(diǎn)管排間，不影響真空降 水。在強(qiáng)夯施工的同時(shí)，要啟動(dòng)井點(diǎn)降水系統(tǒng)，抽取地下水，降低由于強(qiáng)夯引起的超孔隙水壓力。
本場(chǎng)區(qū)采用“夯三平一”工藝，即點(diǎn)夯三遍，滿夯一遍，第一遍點(diǎn)夯夯擊能 2000kN.m ；第二遍點(diǎn)夯夯擊能4000kN.m ；第三遍點(diǎn)夯夯擊能3000kN.m。點(diǎn)夯每點(diǎn)夯3 擊；滿夯夯擊能600kN.m，夯點(diǎn)之間搭接夯錘面積的1/3。相鄰兩遍夯擊之間孔隙水壓 力消散時(shí)間為4天。施工完成后經(jīng)檢測(cè)，復(fù)合地基承載力特征值M30kPa，處理深度勸.0米，滿足設(shè) 計(jì)要求。
權(quán)利要求
1. 一種軟弱地基的加固處理方法，其特征在于包括如下步驟(1)安裝井點(diǎn)降水系統(tǒng)，并排水井點(diǎn)降水系統(tǒng)由井點(diǎn)管、集水總管、抽水設(shè)備(真空泵+堰箱)組成，用高壓射水 法或機(jī)械施工在軟土中打設(shè)井孔后，將井點(diǎn)管放入孔中并外露接口，之后向孔內(nèi)填入砂 料，離地面50cm以上用泥土封口，以防止漏氣；井點(diǎn)管排距為2 6m，排內(nèi)間距為1.0 2.0m，井點(diǎn)管使用時(shí)以30 50根為一組， 每5排為一個(gè)小區(qū)域，井點(diǎn)管埋設(shè)完成后，與布設(shè)在地表的集水總管用塑料彎管連接起 來(lái)，然后，采用塑料軟管將集水總管連接至抽水設(shè)備，最后將井點(diǎn)管經(jīng)抽水設(shè)備排出的 地下水輸送至指定排水溝，排出場(chǎng)外；(2)碾壓動(dòng)力固結(jié)當(dāng)井點(diǎn)降水排水量明顯減少時(shí)，利用碾壓機(jī)械在井點(diǎn)管間進(jìn)行碾壓，增加地基土中 的孔隙水壓力，碾壓遍數(shù)2 3遍，第1遍可選用輕型機(jī)械，隨后的第2遍或第2 第3 遍可逐漸加大重量；(3)設(shè)置砂(碎石)樁碾壓完成后，可測(cè)放砂(碎石)樁位，施工砂(碎石)樁，砂(碎石)樁的直徑和深 度根據(jù)處理深度確定；(4)強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)利用強(qiáng)夯對(duì)地基土進(jìn)行夯擊，以處理深層地基，夯點(diǎn)布置于井點(diǎn)管排間，不能影響 降水，在強(qiáng)夯施工的同時(shí)，啟動(dòng)井點(diǎn)降水系統(tǒng)，抽取地下水，根據(jù)處理要求，確定強(qiáng)夯 能量、每夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軟弱地基的加固處理方法，包括以下步驟(1)安裝井點(diǎn)降水系統(tǒng)，并排水；(2)碾壓動(dòng)力固結(jié)；(3)設(shè)置砂(碎石)樁；(4)強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)。本發(fā)明基于新近吹填軟土的工程特性，將砂(碎石)樁、排水和動(dòng)力固結(jié)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到了在新近吹填軟土地基上的實(shí)施與處理效果，具有工期短、造價(jià)低、處理深度可達(dá)到8m以上、效果好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。適用于新近吹填軟土、湖泊鹽漬土等。處理后的地基可滿足一般工程建設(shè)的需要。
文檔編號(hào)E02D3/10GK102011391SQ20101053946
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者劉利平, 吳立春, 孫運(yùn)青, 李華偉, 聶慶科, 董樹巍, 韓輔洲 申請(qǐng)人:河北建設(shè)勘察研究院有限公司