CN101260665B - 砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法，包括以下步骤：布置砂袋井点；在砂袋井点内插置轻型井点管，第一遍轻型井点降水施工；拔出轻型井点管，进行第一遍强夯施工，夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第二遍插轻型井点管，进行第二遍轻型井点降水施工，拔出砂袋井点中的轻型井点管，进行第二遍强夯施工，夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第三遍插轻型井点管，进行第三遍轻型井点降水施工，拔出砂袋井点中的轻型井点管，进行第三遍强夯施工，经多轮轻型井点降水、多轮强夯施工后最后一遍满夯。本发明方法能提高需处理的软弱地基深层加固质量。

Description

砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法

技术领域

本发明涉及一种软土地基处理方法，尤其涉及一种大面积软土地基处理采用砂袋井点复合轻型井点(真空井点、电渗井点)降水结合动力固结施工法。适用于软弱地基深层处理。属地基处理技术领域。

背景技术

目前，在软弱地基大面积施工中，特别是在堆场、道路的施工中，为加速提高承载力，通常采取降低需处理区域土体的含水量即采用降水的方法，例如在需处理区域进行大明沟降水、轻型井点降水等方法，然后结合强夯、振动碾压或冲击碾压的方法使之达到快速固结。实际上通过以上这些处理方法仅能在地基表层4～6m范围形成一个所谓的“硬壳层”，而通过上述方法处理过的地基对软基6m以下进行钻探取样，分层测定δ(地基土的干容重)和ω(土体含水量)值，同处理前的地层δ、ω值对照，基本变化不大。这是因为软土地基强夯所需的最佳含水量是依赖于大明沟降水，轻型井点降水等方法来实现的，而这些方法由于受设备的限制(如井点管的长度)以及吸水泵的真空度限制。使得降水深度无法达到6m以下，特别是在淤泥质土的降水施工过程中，由于其渗透系数小，强夯后的超静孔隙水压力消散慢(消散时间需一个多月)，使得大明沟降水、轻型井点降水等结合强夯工法难以达到理想的效果和理想的深度，因此难以满足软土地基深层加固的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能提高需处理的软弱地基深层加固质量的砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法。

本发明的目的是这样实现的：一种砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、采用“水冲法”或“机械插管法”将砂袋置入需处理的软弱地基土体中，布置砂袋井点，砂袋置入距地表0.5m以下，表层用粘土封孔；

步骤二、在砂袋井点内插置轻型井点管，轻型井点管的长度为6m，轻型井点管连接总管接至真空泵，进行第一遍轻型井点降水施工；

步骤三、第一遍轻型井点降水施工结束，拔出砂袋井点中的轻型井点管，在需加固处理的软土地基区域布置夯点，进行第一遍强夯施工，

步骤四、夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第二遍插轻型井点管，进行第二遍轻型井点降水施工，第二遍降水在地下水位和含水量达到要求、超静孔隙水压力消散90％以后，拔出砂袋井点中的轻型井点管，在需加固处理的软土地基区域进行第二遍夯点布置，进行第二遍强夯施工，

步骤五、夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第三遍插轻型井点管，进行第三遍轻型井点降水施工，在第三遍降水在地下水位和含水量达到要求、超静孔隙水压力消散90％以后，拔出砂袋井点中的轻型井点管，在需加固处理的软土地基区域进行第三遍夯点布置，进行第三遍强夯施工，

经多轮轻型井点降水、多轮强夯施工后最后一遍满夯，满夯结束后，待超静孔隙水压力消散至90％以上，施工结束。

本发明的特点是：在整个需加固处理区域置入所需长度的砂袋井点复合管，通过真空泵进行降水施工，为软弱地基降低含水量创造有利条件，然后再结合强夯(或其他动力固结方法)施工分遍布置夯点进行动力固结，由于动力固结施加动能，一方面通过砂袋井点传递能量到达深层，另一方面软土地基内部由于动力产生的震击使土体产生微小裂缝，土体内的自由水、结合水汇聚到砂袋井点周围，加速了孔隙水压力的消散。一遍夯后，再在原砂袋井点位置插入轻型井点管，并进行轻型井点降水，进一步降低含水量并加快孔隙水压力的消散。通过本法进行多遍多轮降水和动力固结，其深层由于所施加的动能通过砂袋井点的传递；加上表层4～6m土体对下面深层的预压作用，原理上可使6m以下的承载力大大提高。

使用该方法，既能确保软弱地基的加固达到设计要求，又能通过砂袋井点控制影响深度。同时通过砂袋井点复合轻型井点的方法，夯后的超静孔隙压力水能快速消散，由于砂袋井点的纵向作用使夯能深度传递，使得强夯的影响深度加深，从而使软弱地基达到设计要求所需的承载力。

本发明通过砂袋井点结合轻型井点复合动力固结处理技术，达到深层处理的目的。根据不同的地质条件和不同的处理要求，通过调整砂袋井点的间距和深度以及动力固结的动能，遍数等，既能解决软土地基深层加固的根本问题，又能解决软土地基经动力固结后的超静孔隙水压力不易消散的困难；使需处理的软土地基可根据设计要求及地质条件达深层，并且使软基处理快速可控。本工法施工安全系数大、工期短，经处理后的软土地基影响深度可达20m左右。特别适用于软弱地基的深层加固需要。本工法的有如下优点：

1、施工周期短、性价比高

本施工法由于直接利用砂袋井点复合轻型井点对需处理的软弱地基表层进行直接加固的作用，施工周期短；同时，由于经砂袋井点深层传递动能，深层加固质量提高，降水深度能达到6m以下，使软弱地基快速适合不同设计的需要；其性价比大大提高。

2、不受软弱地基地质条件的限制，可根据需要随意调整砂袋井的直径和长度，通过调整使之适合不同地质对地基的不同承载力的需求，从而为软弱地基的加固处理提供了有效的保障。

3、由于砂袋井点复合了轻型井点管，为分层分遍降水插管创造了条件，从而能使土体含水量(ω值)达到最佳；在最佳含水量条件下的最大干容重δ得到提高；通过多轮降水结合多遍碾压或强夯施工工艺，使得土体的K(压实系数)增大，同时e0(天然孔隙比)减小；从而为大面积软基提高承载力奠定了基础。

4、通过最后一遍满夯后，再铺垫30cm厚的面层结构所需的石料后即能进入道面或场地面层的浇筑，为加快施工工期创造了有得条件。

5、在施工中，可根据不同的地质条件和不同渗透系数结合多种降水施工工艺，如电渗降水、真空降水以及深层电渗井点管、浅层真空井点管进行调整，同时还可通过电渗降水时间、真空降水时间进行调整，以获得不同的降水要求。

6、施工过程中可根据地质情况采取局部拨管的方法，为加快超静孔隙水压力的消散创造条件，由于采取了局部拨管的方法，末拨的井点管为下一遍插管作为基准点，使下一遍插管能准确的插入原砂袋内。

附图说明

图1为本发明采用的砂袋井点复合轻型井点管示意图。

图2为本发明的施工原理图。

具体实施方式

本工法的具体工艺步骤如下(动力固结以强夯为例)：

步骤一、布置砂袋井点

对需处理的软弱地基根据设计要求及地质情况，采用“水冲法”或“机械插管法”将砂袋置入需处理的软弱地基土体中，布置砂袋井点，砂袋置入距地表0.5m以下，表层用粘土封孔；如图2。砂袋井点的深度、间距根据所需加固深度决定。

步骤二、在砂袋井点内插置轻型井点管，如图1，轻型井点管的长度为6m，轻型井点管按传统轻型井点管加工制作。轻型井点管连接总管接至真空泵，如图2，在外围水源丰富的地区，则井点布置分内层并点管和外围井管，进行第一遍轻型井点降水施工。对渗透系数大的粉质土可采取砂袋井点复合真空井点降水；对渗透系数小的淤泥质土则通过砂袋井点复合电渗井点降水。所述轻型井点降水是指：真空井点降水电渗井点降水。

步骤三、当地表下3～6m的地下水位含水量达到设计及动力固结施工所需的要求后，拔出砂袋井点中的轻型井点管(也可拨除夯点位置或影响强夯边的井点管，不在夯点或不影响强夯位置的井点管则不拨)，保留外围管(确保在强夯施工期间施工区域内的水位在所需的位置，同时不让外围水侵入施工区域)；在需加固处理的软土地基区域布置夯点，强夯机进入施工区域，夯锤对位后根据所需的夯能进行第一遍强夯施工。

步骤四、夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第二遍插轻型井点管，进行第二遍轻型井点降水施工，第二遍降水在地下水位含水量达到要求、超静孔隙水压力消散90％以后，拔出砂袋井点中的轻型井点管(也可拨除夯点位置或影响强夯边的井点管，不在夯点或不影响强夯位置的井点管则不拨)，在需加固处理的软土地基区域进行第二遍夯点布置，第二遍夯点布置在第一遍夯点中间，与第一遍夯点成梅花型或正方形布置，强夯机进入施工区域，夯锤对位后根据所需的夯能进行第二遍强夯施工。

步骤五、夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第三遍插轻型井点管，进行第三遍轻型井点降水施工，第三遍降水在地下水位含水量达到要求、超静孔隙水压力消散90％以后，拔出砂袋井点中的轻型井点管(也可拨除夯点位置或影响强夯边的井点管，不在夯点或不影响强夯位置的井点管则不拨)，在需加固处理的软土地基区域进行第三遍夯点布置，第三遍夯点布置在第一、二遍夯点中间，与第一、二遍夯点成梅花型或正方形布置，强夯机进入施工区域，夯锤对位后根据所需的夯能进行第三遍强夯施工。

经多轮轻型井点降水、多轮强夯施工后最后一遍满夯。

根据软基加固要求，可按上述方法对需处理的软土地基进行多遍复合加固处理，使之达到所需的承载力要求，在遍与遍强夯施工过程中应注意超静孔隙压力消散90％以上方能进行下一遍施工；经多轮点夯后进行最后一遍满夯。在施工期间应保留外围管继续降水直至最后一遍强夯结束方能拨除外围井点管。

满夯结束后，待超静孔隙水压力消散至90％以上，施工结束，即可交付检测，为大面积软弱地基处理确定所需的各种参数。

Claims (2)

1.一种砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法，其特征在于所述固结法包括以下工艺步骤：

步骤一、采用“水冲法”或“机械插管法”将砂袋置入需处理的软弱地基土体中，布置砂袋井点，砂袋置入距地表0.5m以下，表层用粘土封孔；

步骤二、在砂袋井点内插置轻型井点管，轻型井点管的长度为6m，轻型井点管连接总管接至真空泵，进行第一遍轻型井点降水施工；

步骤三、第一遍轻型井点降水施工结束，拔出砂袋井点中的轻型井点管，在需加固处理的软土地基区域布置夯点，进行第一遍强夯施工，

步骤四、夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第二遍插轻型井点管，进行第二遍轻型井点降水施工，第二遍降水在地下水位和含水量达到要求、超静孔隙水压力消散90％以后，拔出砂袋井点中的轻型井点管，在需加固处理的软土地基区域进行第二遍夯点布置，进行第二遍强夯施工，

步骤五、夯后推平夯坑，在原砂袋井点位置进行第三遍插轻型井点管，进行第三遍轻型井点降水施工，在第三遍降水在地下水位和含水量达到要求、超静孔隙水压力消散90％以后，拔出砂袋井点中的轻型井点管，在需加固处理的软土地基区域进行第三遍夯点布置，进行第三遍强夯施工，

经多轮轻型井点降水、多轮强夯施工后最后一遍满夯，满夯结束后，待超静孔隙水压力消散至90％以上，施工结束。

2.根据权利要求1所述的一种砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法，其特征在于所述的轻型井点管的拨出在夯前可全部拨除，也可根据强夯布点，在强夯点或影响强夯的位置拨除砂袋内的井点管，而留下不在夯点或不影响强夯位置的轻型井点管。

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