專利名稱：精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟土地基加固技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法。
背景技術(shù)：
強夯置換是用于加固飽和軟粘土地基的方法之一。強夯置換法的加固機理與強夯法不同，它是利用重錘高落差產(chǎn)生的高沖擊能將碎石、片石、礦渣等性能較好的材料強力擠入地基中，在地基中形成一個一個的粒料壤，壤與壤間土形成復(fù)合地基，以提聞地基承載力，減小沉降。在強夯置換過程中，土體結(jié)構(gòu)破壞，地基土體產(chǎn)生超孔隙水壓力，但隨著時間的增加，土體結(jié)構(gòu)強度會得到恢復(fù)。粒料墩一般都有較好的透水性，利于土體中超孔隙水壓力消散產(chǎn)生固結(jié)。強夯置換已為工程實踐所證實具有設(shè)備簡單，施工速度快，加固效果好，造價低， 適合處理的土質(zhì)類別多等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)民用建筑、倉庫、油罐、儲倉、公路鐵路路基、飛機跑道等地基處理工程中。但強夯置換一直存在著置換量小、易隆起、置換深度低(JGJ79—2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》強調(diào)置換墩的深度不宜超過7米)的缺點。另外，對于海上吹填施工場地等存在軟弱夾層的軟土地基的加固處理中，現(xiàn)有的強夯置換法不能對軟弱夾層進行較好側(cè)向置換，從而造成對此類地基加固效果差。為此，如何克服置換量小、易隆起、置換不均勻以及不能對軟弱夾層進行有效側(cè)向置換等缺點是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。有鑒于上述現(xiàn)有的軟土地基加固方法存在的問題，本發(fā)明人依靠多年的工作經(jīng)驗和豐富的專業(yè)知識積極加以研究和創(chuàng)新最終發(fā)明了一種精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其對現(xiàn)有的強夯置換進行改進使其更加具備實用性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，具有置換深度大，置換均勻的特點。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，包括如下步驟a.在軟弱地基的擬強夯置換的位置進行引孔；b.對引孔分層填料，每層強夯至超重型動力觸探(120Kg)標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)兩倍；其中步驟b中，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔，擴孔完成后繼續(xù)分層填料，并對軟弱夾層部的填料強夯至超重型動力觸探(120Kg)標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)引孔直徑的4倍。進一步，所述引孔的孔徑為O. 8 lm，孔深為地基處理設(shè)計深度。進一步，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔采用沖洗、抽取泥漿的方法。
進一步，所述填料為4 15cm級配碎石。進一步，擴孔至直徑為弓I孔直徑的兩倍。進一步，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔采用擴孔裝置，所述擴孔裝置由環(huán)套設(shè)置的沖淤管和吸淤管構(gòu)成，沖淤管和吸淤管的下端均封閉，沖淤管具有徑向的沖淤孔，吸淤管具有徑向的吸淤孔，吸淤孔位于沖淤孔的下方。進一步，所述吸淤管套于沖淤管外，沖淤管上的徑向的沖淤孔延伸至吸淤管外。進一步，所述沖淤孔和吸淤孔均為多個，且多個沖淤孔和吸淤孔分別沿周向均勻分布。進一步，所述沖淤孔和吸淤孔均為四個。
進一步，所述沖淤管套于吸淤管外，吸淤管伸出沖淤管的下端，所述吸淤孔位于吸淤管伸出沖淤管下端的部位上。進一步，所述沖淤管的沖淤孔連接有徑向的導(dǎo)流管。進一步，所述沖淤管的上端具有進水口，吸淤管的上端具有出淤口。進一步，所述擴孔裝置的上部還設(shè)有吊環(huán)。進一步，所述擴孔裝置的外部還套設(shè)有扶正器，所述扶正器包括與擴孔裝置相配的套管和與套管外壁連接的框架。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法可以妥善處理7米以下，甚至十幾米、二十幾米以下的軟弱土層，而現(xiàn)有的強夯置換法是不可能完成，且現(xiàn)有方法采用孔內(nèi)深層強夯置換法費用很高。例如處理的15米左右的地基，一般存在一兩個2米左右的軟弱夾層，置換墩的承載力往往是由軟弱夾層的處理程度決定的。完成作用相當(dāng)?shù)闹脫Q墩，本發(fā)明方法可采用輕型設(shè)備完成，且能達(dá)到對目標(biāo)軟弱地層的精確置換，因此施工費用可降低至孔內(nèi)深層強夯置換法費用的1/2，一般情況下填料量只有孔內(nèi)深層強夯置換法的3/5。綜合考慮，費用僅為孔內(nèi)深層強夯置換法的O. 55倍。


圖I為本發(fā)明方法中使用的擴孔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中扶正器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的擴孔裝置的另一實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，包括如下步驟a.在軟弱地基的擬強夯置換的位置進行引孔；b.對引孔分層填料，每層強夯至超重型動力觸探(120Kg)標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)兩倍；其中步驟b中，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔，擴孔完成后繼續(xù)分層填料，并對軟弱夾層部的填料強夯至超重型動力觸探(120Kg)標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)引孔直徑的4倍。本發(fā)明方法是在現(xiàn)有的強夯置換方法基礎(chǔ)上做出的改進，所以本發(fā)明未盡之處均可自現(xiàn)有方法中得到。本發(fā)明的具體步驟如下I、為處理深埋的軟弱夾層，應(yīng)進行引孔，可使用旋挖鉆機引孔，取其成孔效率高的優(yōu)勢，一般情況下引孔直徑O. 8 I. O米，通過實驗，根據(jù)旋挖鉆機與地層匹配的施工效率確定引孔直徑，改變了現(xiàn)有方法中必需采用直徑2米左右的大孔引孔。孔徑小利于孔壁的穩(wěn)定，成孔經(jīng)濟，易于保證處理精度。引孔的孔深與設(shè)計的地基處理深度相等。2、不包含軟弱夾層的土層，按2米一層進行分層填料，每次填2米厚的4 15cm級配碎石后用3噸重的異形錘夯至超重型動力觸探(120Kg)標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)兩倍，即達(dá)到樁體密實度。3、軟弱夾層處理
具有軟弱夾層的部位加裝擴孔裝置進行處理。圖I為本發(fā)明中所用的擴孔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中扶正器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I和圖2所示，軟土地基加固用的擴孔裝置由內(nèi)部的沖淤管I和套于外部的吸淤管2組成。吸淤管2外徑108毫米，壁厚8毫米。下端封閉，距底部O. I到0.2米范圍內(nèi)，沿徑向開設(shè)有四直徑40毫米的吸淤孔21，用來抽吸泥漿。吸淤孔21在周向上均勻分布。沖淤管I直徑76毫米，下端依然封閉，具有4個延伸至吸淤管2外的沖淤孔11。沖淤孔的延伸部形成導(dǎo)流管12，既引導(dǎo)了水流方向，又起到減小水壓損失的作用。四個沖淤孔11在周向上均勻分布。吸淤孔21位于沖淤孔11的下方。沖淤管I的上端通過法蘭連接有進水口 13，吸淤管2的上端通過法蘭連接出淤口 22。通過法蘭連接易于更換。與進水口 13連接的沖水泵的泵壓以I 2kgf/cm2為宜。調(diào)整與出淤口 22連接的吸淤泵的吸水量保持孔內(nèi)水位平衡。用吊裝設(shè)備連接本發(fā)明擴孔裝置上部的吊環(huán)4將擴孔裝置下放到引孔內(nèi)的淤泥層深度時進行沖孔吸淤泥。為保證本發(fā)明的裝置在引孔中的位置不偏移，在吸淤管2外套有扶正器3，扶正器3由套管31和與套管31外壁連接的框架32構(gòu)成。第一次沖孔時間宜短不宜長，一般以2分鐘為宜。使用JJC-ID孔徑檢測系統(tǒng)測孔后調(diào)整沖孔時間，一般擴孔至直徑為引孔的2倍左右。旋挖成孔時為維持孔壁穩(wěn)定可采用泥漿護壁成孔通用工藝。本發(fā)明中的擴孔裝置的另一實施例的如圖3所示，圖3為本發(fā)明的軟土地基加固用擴孔裝置的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例與上一實施例不同在于，沖淤管I套于吸淤管2外，吸淤管2伸出沖淤管I的下端，吸淤孔21位于吸淤管2伸出沖淤管下端的部位上。沖淤管I的沖淤孔11連接有徑向的導(dǎo)流管12。引孔不太穩(wěn)定時要加裝護筒，防止塌孔，加裝護筒可有旋挖鉆機吊裝護筒至樁位上液壓加力壓入鉆孔內(nèi)完成?？刹捎孟嚓P(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。沖孔作業(yè)完成以后再按每層2米分層填入4 15cm級配碎石后用3噸重的異形錘夯至超重型動力觸探(120Kg)標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)4倍(按引孔直徑計算)。投料量與標(biāo)貫擊數(shù)的關(guān)系可由試驗取得，為提高效率，可由滿足規(guī)定標(biāo)貫擊數(shù)條件的投料量控制質(zhì)量。要及時自檢，并根據(jù)自檢結(jié)果修正施工參數(shù)。4、地基處理方案設(shè)計由試夯實測置換墩的承載力，根據(jù)地基條件和荷載設(shè)計置換墩的間距。
以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā) 明的實質(zhì)和保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，包括如下步驟 a.在軟弱地基的擬強夯置換的位置進行引孔； b.對引孔分層填料，每層強夯至超重型動カ觸探標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)兩倍； 其中步驟b中，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔，擴孔完成后繼續(xù)分層填料，并對軟弱夾層部的填料強夯至超重型動カ觸探標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)引孔直徑的4倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，所述引孔的孔徑為0. 8 lm，孔深為地基處理設(shè)計深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔采用沖洗、抽取泥漿的方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，所述填料為4一 15cm級配碎石。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，擴孔至直徑為引孔直徑的兩倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔采用擴孔裝置，所述擴孔裝置由環(huán)套設(shè)置的沖淤管和吸淤管構(gòu)成，沖淤管和吸淤管的下端均封閉，沖淤管具有徑向的沖淤孔，吸淤管具有徑向的吸淤孔，吸淤孔位于沖淤孔的下方，沖淤管的上端具有進水口，吸淤管的上端具有出淤ロ。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，所述吸淤管套于沖淤管外，沖淤管上的徑向的沖淤孔延伸至吸淤管外。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在干，所述沖淤孔和吸淤孔均為多個，且多個沖淤孔和吸淤孔分別沿周向均勻分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，所述沖淤管套于吸淤管外，吸淤管伸出沖淤管的下端，所述吸淤孔位于吸淤管伸出沖淤管下端的部位上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，其特征在于，所述擴孔裝置的外部還套設(shè)有扶正器，所述扶正器包括與擴孔裝置相配的套管和與套管外壁連接的框架。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精細(xì)強夯置換加固軟土地基的方法，包括如下步驟a.在軟弱地基的擬強夯置換的位置進行引孔；b.對引孔分層填料，每層強夯至超重型動力觸探標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)兩倍；其中步驟b中，對軟弱夾層沿徑向進行擴孔，擴孔完成后繼續(xù)分層填料，并對軟弱夾層部的填料強夯至超重型動力觸探標(biāo)貫擊數(shù)達(dá)8擊或者夯至充盈系數(shù)達(dá)引孔直徑的4倍。本發(fā)明方法具有置換深度大，置換均勻的特點。
文檔編號E02D3/12GK102817349SQ201210324860
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者郝長明 申請人:北京東方新星石化工程股份有限公司