CN101581092B - 快速增压预压法软地基处理方法 - Google Patents
快速增压预压法软地基处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101581092B CN101581092B CN2009100401059A CN200910040105A CN101581092B CN 101581092 B CN101581092 B CN 101581092B CN 2009100401059 A CN2009100401059 A CN 2009100401059A CN 200910040105 A CN200910040105 A CN 200910040105A CN 101581092 B CN101581092 B CN 101581092B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compression
- consolidation
- preloading
- static
- soft ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000476 body water Anatomy 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明公开了快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在地层内设置竖向排水体，在地表安置水平集排水的中粗砂层、水平排水管，并在设置竖向排水体时按一定的间隔埋设振动器；(2)在进行静力排水固结法的同时，开启振动器，使软土产生高孔隙水压力，与静力排水固结法产生的压力叠加，使软土中的水快速排出。利用该方法后的工期比常规真空预压或堆载预压缩短1/3以上，固结度高，工后沉降小，价格低。
Description
技术领域
本发明涉及饱和软土、极软土的地基处理方法，属于岩土工程中的软土地基处理技术领域。具体地说，是一种快速增压预压法软地基处理方法。
背景技术
近年来，随着我国经济建设的快速发展和我国土地资源的日益紧缺，大规模的围海造陆工程和码头堆场工程在我国的海岸带大力开展。此类场地多为高含水的淤泥、淤泥质土、沙类土，必须经过固结处理才可成为可利用的土地资源。因此，快速处理这类高含水的软土是经济建设的急需。
几十年来，我国积累了许多处理饱和软土的成功技术，如：堆载预压、真空预压、真空-堆载联合预压等静力排水固结方法，塑料排水板加强夯、降水加强夯等动力排水固结方法，以及换土垫层，碾压夯实、置换，拌入等方法。但对于厚度大于10m的淤泥、淤泥质土场地，除了静力排水固结外，目前尚无更加快速的方法。带有竖向排水体和水平排水体的堆载预压、真空预压法的最大不足就是工期长，无法满足建设速度的需要。因此，开发可快速处理深大厚度淤泥及淤泥质土的新方法已是目前地基处理的迫切要求。
发明内容
本发明的目的就是提供一种可克服静力排水固结法不足的软地基处理方法，其使软土处理后沉降量小、工期短、效果好且工程造价较低。
为达到上述目的，本发明提供快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在地层内设置竖向排水体，在地表安置水平集排水的中粗砂层、水平排水管，并在设置竖向排水体时按一定的间隔埋设振动器；(2)在进行静力排水固结法的同时，开启振动器，使软土产生高孔隙水压力，与静力排水固结法产生的压力叠加，使软土中的水快速排出。
优选地，步骤(2)中的静力排水固结法为真空预压法，所述步骤(1)安排在铺设土工布和真空膜之前。
优选地，步骤(2)中的静力排水固结法为堆载预压法，所述步骤(1)安排在堆载填土之前。
优选地，步骤(2)中的静力排水固结法为真空-堆载联合预压法，所述步骤(1)安排在铺设土工布和真空膜之前。
进一步地，在步骤(1)前还有一步骤：根据预处理场地的地层资料与设计使用要求，计算确定振动点间距、深度、振动力、振动频率、振动次数。
进一步地，在进行步骤(2)的同时进行沉降观测和侧向变形观测。
进一步地，根据沉降观测情况，调整所述振动器的振动频率并继续进行沉降观测和侧向变形观测，直至满足施工沉降量或软土固结度的设计要求时停止联合处理。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的快速增压预压法软地基处理方法属于动静排水固结法，当在对软土实施真空预压或堆载预压或真空-堆载联合预压等静力排水固结的同时，在振动器高频的周期性振动力作用下，软土粘粒之间摩擦力减小，颗粒重新排列，孔隙水压力升高后土体液化，使颗粒向低势能位置聚集，并在振冲器周围形成高孔隙水压力区，即高水头势位，其与抽真空在竖向排水体周围产生的负压形成压差，或与堆载预压产生的正压相叠加形成更高的正压，从而使软土中的自由水沿竖向排水体迅速向上运动而排到水平排水层，从而快速降低软土中的含水量而加速固结。该方法与真空预压法及堆载预压法相比工期缩短、工后沉降小、造价低，且利用其可处理含有机质的极软土，同时将振动法的应用范围从仅能处理砂类土扩大到可处理饱和软土。
附图说明
图1为本发明的快速增压预压法软地基处理方法一个实施例加固地基的微观机理图；
图2为本发明的快速增压预压法软地基处理方法一个实施例的施工流程中的真空负压固结图；
图3为本发明的快速增压预压法软地基处理方法一个实施例的施工流程中的振动孔隙水压力正压固结图；
图4为本发明的快速增压预压法软地基处理方法一个实施例的施工流程中的振动真空正负压力迭加固结图。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的具体实施例进行说明。
附图中标示说明：
1：处理前的有效应力 2：降水增加的有效应力
3：堆载预压竖向排水体增加的有效应力
4：振动增压增加的有效应力 5：处理后残余的孔隙水压力
21：水平排水层集水井 22：水平排水通道
23：地层一 24：拟处理地层二
25：下卧地层 26：第一级堆载
27：第二级堆载 28：第三级堆载
29：竖向排水体 30：振动器连接杆
31：振动器头 32：以竖向排水体为中心的压力区
33：以振动器为中心的超孔隙水压力区
如图1-4所示，采用快速增压预压法软地基处理方法要处理图1中的拟处理地层二24、在拟处理地层二24上为地层一23，在拟处理地层二24下为下卧地层25。
图1为本发明快速增压预压法软地基处理方法一个实施例加固地基的微观机理图，该实施例中的静力排水固结法采用的堆载预压法。处理之前地层中的总应力由有效应力和孔隙水压力组成，有效应力为图中的1，孔隙水压力由2、3和5组成；进行振动增压后一部分由于降水预压孔隙水压力转化为有效应力即2，另一部分由于含水量的降低孔隙水压力转化为有效应力即3；进行振动工艺施工后地层中产生了超孔隙水压力即4，随着消散转化成为有效应力；最后剩余的孔隙水压力为5。
图1表明本发明提供的快速增压预压法软地基处理方法的处理结果是堆载预压与振动二者的迭加，各自增加的孔隙水压力最终将转化为土体的有效应力而使软土的强度得到了提高。在本发明其他的实施例中，静力排水固结法采用真空预压法或者真空-堆载预压法等时，微观机理与上述相同。
本发明快速增压预压法软地基处理方法的一个实施例(静力排水固结法采用堆载预压法)的施工流程包括如下步骤：
1.根据拟处理场地的地层资料与设计使用要求，计算确定振动点间距、深度、振动力、振动频率、振动次数等参数。
2.如图2所示，往地层内设置竖向排水体29(塑料排水板或袋装砂井)、振动器(包括振动器连接杆30和振动器头31)，在地表安置水平集排水的中粗砂层、水平排水通道22、水平排水层集水井21；然后堆载填土第一级堆载26、第二级堆载27、第三级堆载28；在本发明其他的实施例中，若静力排水固结法采用真空预压法，则铺设土工布和真空膜；若采用真空-堆载预压法，则先铺设土工布和真空膜，再堆载填土。
3.在进行堆载预压的同时开启振动器进行振动增压作业，进行沉降观测和侧向变形观测。
4.根据沉降观测情况，调整振动频率并继续进行沉降观测和侧向变形观测，直至满足施工沉降量或软土固结度的设计要求时停止联合处理。
5.如图3、图4所示，在上述步骤3、4过程中形成以振动器为中心的超孔隙水压力区33和以竖向排水体为中心的压力区32，水沿着竖向排水体29、水平排水通道22排出至水平排水层集水井21。
本发明使软土快速排水固结的机理是：当插入竖向排水体之间的振动器振动时，会在振动器周围产生高孔隙水压力而相当形成一个正压源和一个环状正压区而抽真空使竖向排水体周围产生一个大气压的负压力，形成一个远远大于一个大气压的压力差；或环状正压区与堆载预压产生的正压相叠加形成更高的正压，从而使软土中的水快速排出。通过振动增压，使加固的软土地基比以真空预压或堆载预压或真空-堆载预压快得多的排水速度完成排水固结。其他静力排水固结法的机理与上述相同。由于上述的振动增压联合真空预压或/和堆载预压等静力排水固结法处理，使全场地软土处在真空压力或/和堆载压力和反复振动增压过程中，保持持久的高孔隙水压力并通过竖向排水体的快速消散而不断降低土体含水量，增加土体的有效应力和固结度，直至达到设计要求。
以上所揭露的仅为本发明的实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的保护范围。
Claims (7)
1.快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)在地层内插设塑料排水板或袋装砂井作为竖向排水体，在地表安置水平集排水的中粗砂层、水平排水管，并在插设塑料排水板或袋装砂井时按一定的间隔埋设振动器；
(2)在进行静力排水固结法产生静力排水预压压力的同时，开启振动器，使软土产生高孔隙水压力，与静力排水固结法产生的压力叠加，使软土中的水快速排出；所述静力排水固结法为真空预压法或堆载预压法或真空-堆载联合预压法。
2.如权利要求1所述的快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于：步骤(2)中的静力排水固结法为真空预压法，所述步骤(1)安排在铺设土工布和真空膜之前。
3.如权利要求1所述的快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于：步骤(2)中的静力排水固结法为堆载预压法，所述步骤(1)安排在堆载填土之前。
4.如权利要求1所述的快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于：步骤(2)中的静力排水固结法为真空-堆载联合预压法，所述步骤(1)安排在铺设土工布和真空膜之前。
5.如权利要求1所述的快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于在步骤(1)前还有一步骤：根据预处理场地的地层资料与设计使用要求，计算确定振动点间距、深度、振动力、振动频率、振动次数。
6.如权利要求1所述的快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于：在进行步骤(2)的同时进行沉降观测和侧向变形观测。
7.如权利要求6所述的快速增压预压法软地基处理方法，其特征在于：根据沉降观测情况，调整所述振动器的振动频率并继续进行沉降观测和侧向变形观测，直至满足施工沉降量或软土固结度的设计要求时停止联合处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100401059A CN101581092B (zh) | 2009-06-09 | 2009-06-09 | 快速增压预压法软地基处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100401059A CN101581092B (zh) | 2009-06-09 | 2009-06-09 | 快速增压预压法软地基处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101581092A CN101581092A (zh) | 2009-11-18 |
| CN101581092B true CN101581092B (zh) | 2012-02-15 |
Family
ID=41363396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100401059A Expired - Fee Related CN101581092B (zh) | 2009-06-09 | 2009-06-09 | 快速增压预压法软地基处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101581092B (zh) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101806056B (zh) * | 2010-04-28 | 2011-07-20 | 郭艳景 | 控制次固结沉降的软土地基处理方法 |
| CN102409662A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-11 | 宫能和 | 软土地基排水固结处理方法 |
| CN102767174A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-11-07 | 沈卫清 | 动静排水振击法 |
| CN102995599B (zh) * | 2012-11-15 | 2015-01-21 | 西安理工大学 | 湿陷性黄土输水渠道的抗冻防渗导水治理方法 |
| CN103015399B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-09-16 | 中交四航工程研究院有限公司 | 可液化地基的抗震减灾系统及地基处理方法 |
| JP5767288B2 (ja) * | 2013-09-17 | 2015-08-19 | 東亜建設工業株式会社 | 地盤の減容化方法 |
| CN104076131A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-01 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | 堆载预压多功能自动试验系统及试验方法 |
| CN104929102A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-09-23 | 上海交通大学 | 泥沙流变的真空振动联合脱水系统及方法 |
| CN106284289A (zh) * | 2015-05-19 | 2017-01-04 | 江苏德盈土工材料有限公司 | 一种淤泥动压冲击固结法 |
| CN105133569B (zh) * | 2015-08-20 | 2016-11-30 | 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 | 一种激振排水固结处理饱和土地基的方法 |
| CN106353155B (zh) * | 2016-08-09 | 2019-03-08 | 河海大学常州校区 | 一种土样的排水固结装置以及制备方法 |
| CN106053181B (zh) * | 2016-08-09 | 2019-03-08 | 河海大学常州校区 | 一种土样的排水固结装置以及制备方法 |
| CN108152143B (zh) * | 2017-12-19 | 2020-01-07 | 辽宁工程技术大学 | 一种具备振动排水测试功能的固结试验装置及方法 |
| CN112144503A (zh) * | 2020-10-15 | 2020-12-29 | 福建省百川建设发展有限公司 | 一种真空预压处理系统及工艺 |
| CN117647554B (zh) * | 2024-01-30 | 2024-04-30 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 多探头核磁共振联合孔隙水压力原位地下监测系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1970886A (zh) * | 2006-11-28 | 2007-05-30 | 惠中华 | 有水激振施工方法及其设备 |
| CN101016740A (zh) * | 2007-03-05 | 2007-08-15 | 武亚军 | 多重增压快速固结密实软土地基处理方法 |
| CN101024949A (zh) * | 2007-03-09 | 2007-08-29 | 武亚军 | 振动增压快速固结软地基处理的方法 |
-
2009
- 2009-06-09 CN CN2009100401059A patent/CN101581092B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1970886A (zh) * | 2006-11-28 | 2007-05-30 | 惠中华 | 有水激振施工方法及其设备 |
| CN101016740A (zh) * | 2007-03-05 | 2007-08-15 | 武亚军 | 多重增压快速固结密实软土地基处理方法 |
| CN101024949A (zh) * | 2007-03-09 | 2007-08-29 | 武亚军 | 振动增压快速固结软地基处理的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101581092A (zh) | 2009-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101581092B (zh) | 快速增压预压法软地基处理方法 | |
| CN101016740B (zh) | 多重增压快速固结密实软土地基处理方法 | |
| CN104790372B (zh) | 一种振动‑压气‑真空联合地基加固系统和方法 | |
| CN101250868B (zh) | 降水预压联合动力固结深层加固法 | |
| CN101265701A (zh) | 一种软土地基加固方法 | |
| CN105220674A (zh) | 深厚软基加固处理方法 | |
| CN104711967A (zh) | 一种碎石桩联合真空预压处理软弱地基的方法 | |
| CN105200973A (zh) | 一种软弱地基综合处理方法 | |
| CN108589688A (zh) | 一种珊瑚砂地基深层振冲配合浅层洒水冲击碾压加固施工工法 | |
| CN103898892A (zh) | 液压振动联合真空吸水加固软弱地基的处理方法及其装置 | |
| CN201436323U (zh) | 一种强夯地基中的疏排水构造 | |
| CN101634139B (zh) | 带疏水层的回填地基强夯方法 | |
| CN100595388C (zh) | 大面积疏浚吹填土地基处理方法 | |
| CN102296591A (zh) | 一种软土基的快速排水固结处理方法 | |
| CN100532729C (zh) | 浅层振夯击密与深层爆炸挤密联合高真空井点降水地基处理方法 | |
| CN100487202C (zh) | 振动增压快速固结软地基处理的方法 | |
| Deng et al. | Consolidating dredge soil by combining vacuum and dynamic compaction effort | |
| CN101130953B (zh) | 一种软土地基深层真空振击处理方法 | |
| CN101899827B (zh) | 乱堆石填土地基中沉管内冲击锤破碎土振动挤密处理方法 | |
| CN209760216U (zh) | 一种基于软土地基排水固结的加固体系 | |
| CN101024957A (zh) | 预应力混凝土管桩的复合处理的工艺 | |
| CN202767051U (zh) | 快速挤密排水注浆处理软弱地基土的专用设备 | |
| CN101538849B (zh) | 浅层振夯击密与深层爆炸挤密联合井点降水地基处理方法 | |
| CN103615002B (zh) | 一种扩底碎石桩成桩钢管及施工方法 | |
| JP6876526B2 (ja) | 砂質地盤締固め工法の仕様設定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: WU MINGJIANG Free format text: FORMER OWNER: WU MINGJIANG WU JIECHENG WU YAJUN Effective date: 20111125 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Chen Jiede Inventor after: Wu Mingjiang Inventor before: Chen Jiede Inventor before: Wu Mingjiang Inventor before: Wu Jiacheng Inventor before: Wu Yajun |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: CHEN JIEDE WU MINGJIANG WU JIECHENG WU YAJUN TO: CHEN JIEDE WU MINGJIANG |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20111125 Address after: 528300 Guangdong province Foshan city Shunde District Daliang Street South Road, Butchart garden Chui Yong Hua Hui 903 block B Applicant after: Chen Jiede Co-applicant after: Wu Mingjiang Address before: 528300 Guangdong province Foshan city Shunde District Daliang Street South Road, Butchart garden Chui Yong Hua Hui 903 block B Applicant before: Chen Jiede Co-applicant before: Wu Mingjiang Co-applicant before: Wu Jiacheng Co-applicant before: Wu Yajun |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120215 Termination date: 20180609 |