CN100447345C - 大面积软弱地基土袋与井点复合加固法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大面积软弱地基土袋与井点复合加固法，是在整个需加固处理区域通过土袋的交叉分层堆叠满铺，土袋制法为：设置袋子，直接用现场需处理的软土灌装入袋，袋口扎紧；然后，将二个土袋成一对，袋口与袋口对扎成连体状，工艺为：对需处理的软弱地基进行布置真空降水井点管或电渗降水井点管，对渗透系数小的淤泥质土通过真空电渗降水，对渗透系数较大的粉质砂性土则通过浅层管的真空降水来达到最佳含水量；拔除井点管；将扎实的连体土袋交叉分层堆叠满辅在软弱地基上，每辅一层，用小型平板夯夯实或振动碾压机压实，使之每层厚约15～30cm；进入施工机械进行强夯施工，根据设计要求布置夯点。本发明能方便大型施工设备的进入，施工周期短、性价比高。

Description

大面积软弱地基土袋与井点复合加固法
技术领域
本发明涉及一种大面积软弱地基土袋与井点复合加固法，适用于大面积软弱地基的加固处理。特别适合在流塑状淤泥质土及复杂地质条件下的加固处理。
背景技术
目前，在大面积软弱地基加固施工方法中常采用真空降水结合低能量强夯法、真空电渗降水结合低能量强夯法。在软弱地基特别是流塑淤泥质土的施工中，由于软弱地基的承载力低，使得大型、重型机械无法进入施工，只能通过置换法或辅垫相当数量的石料后进入施工，造成了造价高，工期长等缺陷：真空降水、真空电渗降水工法其核心是降低软弱地基土体中的含水量，使之达到强夯所需的最佳含水量。实际上通过真空降水或真空电渗降水后地基的承载力并没有得到较大幅度的提高，还需用强夯来提高地基的承载力。但是，在低于40Kpa/m2的软弱地基上进行强夯施工，强夯设备根本无法进入场地展开施工，一般都采取辅垫相当厚的山皮土、路基箱或大铁板的方法，以减少强夯设备的接地比，使强夯设备能进行施工。由于强夯设备在施工中的剧烈震动及操作不平衡，常产生失稳现象，因此用路基箱或大铁板辅垫，不安全系数增大，而且成本高，工期长。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能方便大型施工设备进入、施工安全系数大、造价低，工期短的大面积软弱地基土袋与井点复合加固法。
本发明的目的是这样实现的：一种大面积软弱地基土袋与井点复合加固法，其特点是：在整个需加固处理区域通过土袋的交叉分层堆叠满铺，以方便大型施工设备的进入，为加固软弱土地基创造有利条件，然后再结合真空降水和低能量强夯施工、真空电渗降水和低能量强夯施工技术，可对6～8m范围地基进行浅层加固，使大面积软弱地基达到设计要求所需的承载力，所述土袋的制法为：根据土质及所需承载力的要求，设置袋子的规格、大小及堆叠土袋的层数，直接用现场需处理的软土灌装入袋，袋口扎紧；然后，将二个土袋成一对，袋口与袋口对扎成连体形状，该法的具体工艺步骤如下：
步骤一、对需处理的软弱地基根据设计要求进行布置真空降水井点管或电渗降水井点管以降低地下水，通过调整深、浅井管的长度，对渗透系数小的淤泥质土可通过真空电渗降水来达到强夯施工所需的最佳含水量，对渗透系数较大的粉质砂性土则可通过浅层管的真空降水来达到最佳含水量。
步骤二、在地下水位、含水量达到设计及强夯施工所需的最佳含水量要求后，拔除井点管；将扎实的连体土袋交叉分层堆叠满辅在软弱地基上，每辅一层，用小型平板夯夯实或振动碾压机压实，使之每层厚15～30cm，一般约三层，即能使原土地基提高承载力约3～4倍，满足各类重型机械的施工需要。由于土袋压力的存在，一方面使土袋层的承载力达到160Kpa以上，该土袋层完全能满足上部施工荷载的要求；另一方面由于土袋的压力扩散角达42°，使上部施工荷载经压力扩散后，真正作用在软土层上的荷载大幅度减小，以满足软弱下卧层地基承载力的要求。最终使得大型、重型机械能安全施工。
步骤三、进入施工机械进行强夯施工，根据设计要求布置夯点。
使用该工艺，既能确保软弱地基各种设备展开施工的要求，又能通过控制分层铺垫土袋来达到适合不同类型施工机械对处理软弱地基自身的需求。即在整个需加固处理区域通过土袋的交叉分层堆叠满铺，为加固软弱土地基创造有利条件，再结合其他深层处理技术，使软弱地基达到设计要求所需的承载力。该法施工安全系数大、造价低，工期短。特别适用于软弱地基特别是承载力低于40Kpa/m2场地加固施工。
本工法的有如下优点：
1、施工周期短、性价比高：本施工工艺由于利用土袋对需处理的软弱地基表层进行直接加固的作用，而且取材方便，成本低，施工周期短；同时，由于施工成本下降，质量提高，经土袋复合加固后的软土地基可根据不同要求分层堆叠，形成了实际意义的“硬壳层”，使软弱地基快速适合不同机械施工的需要；其性价比大大提高。
2、不受软弱地基承载力低的限制，可根据需要随意调整软弱地基表层的承载力：通过调整土袋的层数，使之适合不同施工机械对地基承载力的需求，从而为软弱地基的加固处理提供了有效的保障。并结合其他对软弱地基方法的处理，达到最终所需的加固效力。
附图说明
图1为本发明采用的单个土袋简图。
图2为本发明采用的二个土袋成一对构成连体土袋简图。
图3为本发明采用的连体土袋分层堆叠示意图。
图4为本发明采用的土袋层数的计算示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种大面积软弱地基土袋与井点复合加固法，它是在整个需加固处理区域通过土袋的交叉分层堆叠满铺，如图3，为加固软弱土地基创造有利条件，然后再结合真空降水和低能量强夯施工、真空电渗降水和低能量强夯施工技术，使大面积软弱地基达到设计要求所需的承载力。其土袋的制法如下：首先，根据土质及所需承载力的要求，设置袋子的规格、大小，袋子材料可用编织袋或其他诸如聚丙稀等材料制作。直接用现场需处理的软土灌装入袋，每袋约装2/3，袋口扎紧成如图1土袋；然后，将二个土袋成一对，袋口与袋口对扎成如图2连体状。该法具体施工步骤如下：
步骤一、首先对需处理的软弱地基根据设计要求进行布置真空降水井点管或电渗降水井点管以降低地下水，通过调整深、浅井管的长度，对渗透系数小的淤泥质土可通过真空电渗降水来达到强夯施工所需的最佳含水量，对渗透系数较大的粉质砂性土则可通过浅层管的真空降水来达到最佳含水量。
步骤二、在地下水位、含水量达到设计及强夯施工所需的最佳含水量要求后，拔除井点管；将扎实的连体土袋交叉分层堆叠满辅在软弱地基上，每辅一层，用小型平板夯夯实或振动碾压机压实，使之每层厚约15～30cm，共三层。
步骤三、进入施工机械进行强夯施工，根据设计要求布置夯点，强夯原则为先轻后重，少击多遍。
附：土袋层数的计算，参见图4：
计算公式P＝Po×b/b+2H·tgθ
式中：P——软土地基承载力    Po——基础底部承载力
b——基础底部宽度            H——土袋堆置高度
tgθ——土袋堆置后的压力扩散扩散角
例：现有软基场地10万平方需静压管桩进行加固处理，已知场地软土地基的承载力P＝35Kpa/m2，而进入施工的500T静压桩机的接地比为6T，即软基底承载力需Po＝60Kpa/m2，软基底接触宽度b＝1m。
求：土袋需铺设厚度H。
解：土袋的压力扩散角θ＝45°，Po＝60Kpa/m2，b＝1m，场地承载力fS＝35kpa，则经压力扩散后作用在场地软土上的荷载力P可由下式计算(使P≤fS＝35kpa)
P＝Po×b/(b+2H·tgθ)＝30＝60×1/(1+2×H×1)
H≥0.4m
要使500T静压桩机进入施工，用本法土袋辅设高度为0.4m，土袋经分层夯实或压密后的厚度为0.15m，因此用三层土袋经分层夯实或压实后就能使静压桩机正常施工。

Claims (1)

1、一种大面积软弱地基土袋与井点复合加固法，其特征在于：在整个需加固处理区域通过土袋的交叉分层堆叠满铺，所述土袋的制法为：根据土质及所需承载力的要求，设置袋子的规格、大小，直接用现场需处理的软土灌装入袋，袋口扎紧；然后，将二个土袋成一对，袋口与袋口对扎成连体形状，该法包括如下工艺步骤：
对需处理的软弱地基进行布置真空降水井点管或电渗降水井点管以降低地下水，通过调整深、浅井管的长度，对渗透系数小的淤泥质土通过真空电渗降水来达到强夯施工所需的最佳含水量，对渗透系数较大的粉质砂性土则通过浅层管的真空降水来达到最佳含水量；
在地下水位、含水量达到设计及强夯施工所需的含水量要求后，拔除井点管；将扎实的连体土袋交叉分层堆叠满辅在软弱地基上，每辅一层，用小型平板夯夯实或振动碾压机压实，使之每层厚约15～30cm；
进入施工机械进行强夯施工，根据设计要求布置夯点。
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