CN102011391B - 一种软弱地基的加固处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软弱地基的加固处理方法，包括以下步骤：(1)安装井点降水系统，并排水；(2)碾压动力固结；(3)设置砂桩或碎石桩；(4)强夯动力固结。本发明基于新近吹填软土的工程特性，将砂或碎石桩、排水和动力固结有机结合，达到了在新近吹填软土地基上的实施与处理效果，具有工期短、造价低、处理深度可达到8m以上、效果好的技术经济优势。适用于新近吹填软土、湖泊盐渍土等。处理后的地基可满足一般工程建设的需要。

Description

一种软弱地基的加固处理方法

技术领域

本发明涉及一种软弱地基的加固处理方法，适用于新近吹填软土、湖泊盐渍土等软弱土地基的加固，属于土木工程建筑技术领域。

背景技术

在建筑地基处理技术中，对软土地基的加固处理方法有很多，包括换填垫层法、预压法、CFG桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、石灰桩法等，但这些方法对处理新近冲积、围海造地和人工湖开挖吹填的新近吹填土软弱地基有着自身的缺点和限制。一般表现为成本高、工期长等，有时甚至达不到处理目的。因此，寻找一种可应用于新近吹填的软土地基的处理方法对于缩短施工周期、提高工程质量、降低施工成本，特别是对于节约土地资源具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软弱地基的加固处理方法，用于对新近吹填的软弱地基、湖泊盐渍土软弱地基进行处理，可提高施工速度，缩短施工周期，降低施工成本，并有效保证处理效果。

具体地，本发明所说的软弱地基的加固处理方法，包括以下步骤：

(1)安装井点降水系统，并排水

井点降水系统由井点管、集水总管、抽水设备(真空泵+堰箱)组成，用高压射水法或机械施工在软土中打设井孔后，将井点管放入孔中并外露接口，之后向孔内填入砂料，离地面50cm以上用泥土封口，以防止漏气；

井点管排距为2～6m，排内间距为1.0～2.0m，井点管使用时以30～50根为一组，每5排为一个小区域，井点管埋设完成后，与布设在地表的集水总管用塑料弯管连接起来，然后，采用塑料软管将集水总管连接至抽水设备，最后将井点管经抽水设备排出的地下水输送至指定排水沟，排出场外；

(2)碾压动力固结

当井点降水排水量明显减少时，利用碾压机械在井点管间进行碾压，增加地基土中的孔隙水压力，碾压遍数2～3遍，碾压机械可选用轮胎式装载机、履带式起重机等，第1遍可选用轻型机械，随后的第2遍或第2～第3遍可逐渐加大重量；

(3)设置砂桩或碎石桩

碾压完成后，测放砂或碎石桩位，施工砂或碎石桩，砂或碎石桩的直径和深度根据处理深度确定；

(4)强夯动力固结

利用强夯对地基土进行夯击，以处理深层地基，夯点布置于井点管排间，不能影响降水，在强夯施工的同时，启动井点降水系统，抽取地下水，根据处理要求，确定强夯能量、每夯点的夯击次数、夯击遍数。

本发明的方法在具体应用中，在步骤(1)井点降水(排水)系统安装完成并降水这一步骤的操作过程中，当井点降水排水量明显减少时，要增加辅助的排水措施，即第(2)步，碾压固结，并可根据软弱土性质进行多遍的排水与碾压动力固结，本步骤既可增加排水量，又可对浅层软弱土加固，形成一定厚度的“硬壳层”，为后续步骤的实施创造条件；砂或碎石桩的设置主要解决深部处理问题，使处理深度增大，同时，也可消散后续强夯时地基深部的的超孔隙水压力，因此，砂或碎石桩的直径和深度可根据处理深度确定。强夯动力固结是提高地基强度的主要手段，根据处理深度的要求确定夯击能的大小。

本发明具体步骤详述如下：

(1)安装井点降水系统，并排水

井点降水系统由井点管、集水总管、抽水设备(真空泵+堰箱)组成。用高压射水法或机械施工在软土中打设井孔后，将井点管放入孔中并外露接口，之后向孔内填入砂料，离地面50cm以上用泥土封口，以防止漏气。

井点管排距为2～6m，排内间距为1.0～2.0m，深度可根据处理要求确定，最深可达8.0米，井点管使用时以30～50根为一组，每5排为一个小区域。井点管埋设完成后，与布设在地表四周的集水总管用塑料弯管连接起来，然后，采用塑料软管将集水总管连接至抽水设备，最后将井点管经抽水设备排出的地下水输送至指定排水沟，排出场外。抽水时真空泵的绝对压力值应达到90kPa以上。

(2)碾压动力固结

当井点降水排水量明显减少时，利用碾压机械在井点管间进行碾压，增加地基土中的孔隙水压力，碾压遍数2～3遍。碾压机械可选用轮胎式装载机、履带式起重机等，第1遍选用轻型机械，随后的第2遍或第2～第3遍逐渐加大重量。

(3)设置砂桩或碎石桩

碾压完成后，可在地基表面形成一个厚度1.0m左右的硬壳层，该硬壳层为砂或碎石桩施工提供条件。砂或碎石桩主要作为强夯动力固结时地基土的排水通道，及时消散因强夯动力固结引起的超孔隙水压力，以保证强夯动力固结的效果。此外，砂或碎石桩由于强夯高能量的冲击，砂或碎石桩将进一步压密，同时砂或碎石桩在一定深度内将受到压缩产生侧向挤出，使置换率增大，对提高地基土承载力和消除液化有一定的作用。砂桩可采用振动沉管工艺。

(4)强夯动力固结

利用强夯对地基土进行高能量夯击。夯点布置于井点管排间，不影响真空降水。在强夯施工的同时，要启动井点降水系统，抽取地下水，降低由于强夯引起的超孔隙水压力。本步骤主要处理深层地基，根据处理要求，确定强夯能量、每夯点的夯击次数、夯击遍数。一般情况下，可采用三遍点夯和一遍满夯，第一遍点夯能量要适当小一些，可采用2000kN.m，第二遍点夯能量要根据处理深度适当加大，第三遍再适当减小，满夯能量不要超过1000kN.m，一般情况下要用600kN.m。

本发明取得的积极效果如下：

本发明采用的井点降水系统，及在降水操作过程中增加的辅助排水措施，可对浅层软弱土进行有效加固，形成一定厚度的“硬壳层”，为砂或碎石桩的施工奠定了基础；设置砂或碎石桩，并在此基础上进行强夯动力固结，可有效解决深层处理问题，使处理深度增大，地基强度提高，砂或碎石桩的设置也可有效消散后续强夯时地基深部的超孔隙水压力，缩短了工期。本发明基于新近吹填软土的工程特性，将砂或碎石桩、排水和动力固结有机结合，达到了在新近吹填软土地基上的实施与处理效果，具有工期短、造价低、处理深度可达到8m以上、效果好的技术经济优势。处理后的地基可满足一般工程建设的需要。

附图说明

图1是本发明的施工工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明。

实施例

某沿海地区新近吹填软弱地基。场地表层①填土以粉土为主，厚度1.70～2.30m；其下为②粉土，厚度1.60～3.30m；③淤泥质粉质粘土，厚度3.00～3.90m。各土层渗透性很差，强度极低，施工机械很难进入。要求处理后地基承载力特征值大于130kPa，处理深度要达到第③层淤泥质粉质粘土，处理深度8.0米。处理方法包括以下步骤：

(1)安装井点降水系统，并降水

井点降水系统由井点管、集水总管、抽水设备(真空泵+堰箱)组成。用高压射水法在软土中打设井孔后，将井点管放入孔中并外露接口，之后向孔内填入砂料，离地面50cm以上用泥土封口，以防止漏气。

井点管排距为5.5m，排内间距为1.0～1.5m，井点管深度8.0米。井点管使用时以30～50根为一组，每5排为一个小区域。井点管埋设完成后，与布设在地表四周的集水总管用塑料弯管连接起来，然后，采用塑料软管将集水总管连接至抽水设备，最后将井点管经抽水设备排出的地下水输送至指定排水沟，排出场外。抽水时增加(2)碾压动力固结

(2)碾压动力固结

当井点降水排水量明显减少时，利用碾压机械在井点管间进行碾压，增加地基土中的孔隙水压力，碾压遍数3遍。第1遍采用15吨轮胎式装载机，第2遍、第3遍采用40t履带式起重机。

(3)设置砂桩或碎石桩

碾压完成后，在地基表面形成一个厚度1.0m左右的硬壳层，该硬壳层为砂桩施工提供条件。

砂桩桩径400mm，桩间距3.0m，等边三角形布桩，桩长以进入④层粉土不少于0.5m为准。砂桩施工采用沉管砂桩工艺。

(4)强夯动力固结

利用强夯对地基土进行高能量夯击。夯点布置于井点管排间，不影响真空降水。在强夯施工的同时，要启动井点降水系统，抽取地下水，降低由于强夯引起的超孔隙水压力。

本场区采用“夯三平一”工艺，即点夯三遍，满夯一遍，第一遍点夯夯击能2000kN.m；第二遍点夯夯击能4000kN.m；第三遍点夯夯击能3000kN.m。点夯每点夯3击；满夯夯击能600kN.m，夯点之间搭接夯锤面积的1/3。相邻两遍夯击之间孔隙水压力消散时间为4天。

施工完成后经检测，复合地基承载力特征值≥130kPa，处理深度≥8.0米，满足设计要求。

Claims (1)

1.一种软弱地基的加固处理方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)安装井点降水系统，并排水

井点降水系统由井点管、集水总管、抽水设备组成，用高压射水法或机械施工在软土中打设井孔后，将井点管放入孔中并外露接口，之后向孔内填入砂料，离地面50cm以上用泥土封口，以防止漏气；

井点管排距为2～6m，排内间距为1.0～2.0m，井点管使用时以30～50根为一组，每5排为一个小区域，井点管埋设完成后，与布设在地表的集水总管用塑料弯管连接起来，然后，采用塑料软管将集水总管连接至抽水设备，最后将井点管经抽水设备排出的地下水输送至指定排水沟，排出场外；

(2)碾压动力固结

当井点降水排水量明显减少时，利用碾压机械在井点管间进行碾压，增加地基土中的孔隙水压力，碾压遍数2～3遍，第1遍选用轻型机械，随后的第2遍或第2～第3遍逐渐加大重量；

(3)设置砂桩或碎石桩

碾压完成后，测放砂或碎石桩位，施工砂或碎石桩，砂或碎石桩的直径和深度根据处理深度确定；

(4)强夯动力固结

利用强夯对地基土进行夯击，以处理深层地基，夯点布置于井点管排间，不能影响降水，在强夯施工的同时，启动井点降水系统，抽取地下水，根据处理要求，确定强夯能量、每夯点的夯击次数、夯击遍数。

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