CN102817349A

CN102817349A - 精细强夯置换加固软土地基的方法

Info

Publication number: CN102817349A
Application number: CN2012103248601A
Authority: CN
Inventors: 郝长明
Original assignee: BEIJING NEW ORIENTAL STAR PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Beijing orient Nova survey and Design Co., Ltd.
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2032-09-05
Also published as: CN102817349B

Abstract

本发明公开了一种精细强夯置换加固软土地基的方法，包括如下步骤：a.在软弱地基的拟强夯置换的位置进行引孔；b.对引孔分层填料，每层强夯至超重型动力触探标贯击数达8击或者夯至充盈系数达两倍；其中步骤b中，对软弱夹层沿径向进行扩孔，扩孔完成后继续分层填料，并对软弱夹层部的填料强夯至超重型动力触探标贯击数达8击或者夯至充盈系数达引孔直径的4倍。本发明方法具有置换深度大，置换均匀的特点。

Description

精细强夯置换加固软土地基的方法

技术领域

本发明涉及软土地基加固技术领域，具体地说是一种精细强夯置换加固软土地基的方法。

背景技术

强夯置换是用于加固饱和软粘土地基的方法之一。强夯置换法的加固机理与强夯法不同，它是利用重锤高落差产生的高冲击能将碎石、片石、矿渣等性能较好的材料强力挤入地基中，在地基中形成一个一个的粒料墩，墩与墩间土形成复合地基，以提高地基承载力，减小沉降。在强夯置换过程中，土体结构破坏，地基土体产生超孔隙水压力，但随着时间的增加，土体结构强度会得到恢复。粒料墩一般都有较好的透水性，利于土体中超孔隙水压力消散产生固结。

强夯置换已为工程实践所证实具有设备简单，施工速度快，加固效果好，造价低，适合处理的土质类别多等优点，现已广泛应用于工业民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路铁路路基、飞机跑道等地基处理工程中。但强夯置换一直存在着置换量小、易隆起、置换深度低(JGJ79--2002《建筑地基处理技术规范》强调置换墩的深度不宜超过7米)的缺点。

另外，对于海上吹填施工场地等存在软弱夹层的软土地基的加固处理中，现有的强夯置换法不能对软弱夹层进行较好侧向置换，从而造成对此类地基加固效果差。为此，如何克服置换量小、易隆起、置换不均匀以及不能对软弱夹层进行有效侧向置换等缺点是本领域技术人员亟待解决的问题。

有鉴于上述现有的软土地基加固方法存在的问题，本发明人依靠多年的工作经验和丰富的专业知识积极加以研究和创新最终发明了一种精细强夯置换加固软土地基的方法，其对现有的强夯置换进行改进使其更加具备实用性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种精细强夯置换加固软土地基的方法，具有置换深度大，置换均匀的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

精细强夯置换加固软土地基的方法，包括如下步骤：

a.在软弱地基的拟强夯置换的位置进行引孔；

b.对引孔分层填料，每层强夯至超重型动力触探（120Kg）标贯击数达8击或者夯至充盈系数达两倍；

其中步骤b中，对软弱夹层沿径向进行扩孔，扩孔完成后继续分层填料，并对软弱夹层部的填料强夯至超重型动力触探（120Kg）标贯击数达8击或者夯至充盈系数达引孔直径的4倍。

进一步，所述引孔的孔径为0.8～1m，孔深为地基处理设计深度。

进一步，对软弱夹层沿径向进行扩孔采用冲洗、抽取泥浆的方法。

进一步，所述填料为4～15cm级配碎石。

进一步，扩孔至直径为引孔直径的两倍。

进一步，对软弱夹层沿径向进行扩孔采用扩孔装置，所述扩孔装置由环套设置的冲淤管和吸淤管构成，冲淤管和吸淤管的下端均封闭，冲淤管具有径向的冲淤孔，吸淤管具有径向的吸淤孔，吸淤孔位于冲淤孔的下方。

进一步，所述吸淤管套于冲淤管外，冲淤管上的径向的冲淤孔延伸至吸淤管外。

进一步，所述冲淤孔和吸淤孔均为多个，且多个冲淤孔和吸淤孔分别沿周向均匀分布。

进一步，所述冲淤孔和吸淤孔均为四个。

进一步，所述冲淤管套于吸淤管外，吸淤管伸出冲淤管的下端，所述吸淤孔位于吸淤管伸出冲淤管下端的部位上。

进一步，所述冲淤管的冲淤孔连接有径向的导流管。

进一步，所述冲淤管的上端具有进水口，吸淤管的上端具有出淤口。

进一步，所述扩孔装置的上部还设有吊环。

进一步，所述扩孔装置的外部还套设有扶正器，所述扶正器包括与扩孔装置相配的套管和与套管外壁连接的框架。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的精细强夯置换加固软土地基的方法可以妥善处理7米以下，甚至十几米、二十几米以下的软弱土层，而现有的强夯置换法是不可能完成，且现有方法采用孔内深层强夯置换法费用很高。例如处理的15米左右的地基，一般存在一两个2米左右的软弱夹层，置换墩的承载力往往是由软弱夹层的处理程度决定的。完成作用相当的置换墩，本发明方法可采用轻型设备完成，且能达到对目标软弱地层的精确置换，因此施工费用可降低至孔内深层强夯置换法费用的1/2，一般情况下填料量只有孔内深层强夯置换法的3/5。综合考虑，费用仅为孔内深层强夯置换法的0.55倍。

附图说明

图1为本发明方法中使用的扩孔装置的结构示意图；

图2为本发明中扶正器的结构示意图；

图3为本发明的扩孔装置的另一实施例的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

精细强夯置换加固软土地基的方法，包括如下步骤：

a.在软弱地基的拟强夯置换的位置进行引孔；

本发明方法是在现有的强夯置换方法基础上做出的改进，所以本发明未尽之处均可自现有方法中得到。本发明的具体步骤如下：

1、为处理深埋的软弱夹层，应进行引孔，可使用旋挖钻机引孔，取其成孔效率高的优势，一般情况下引孔直径0.8～1.0米，通过实验，根据旋挖钻机与地层匹配的施工效率确定引孔直径，改变了现有方法中必需采用直径2米左右的大孔引孔。孔径小利于孔壁的稳定，成孔经济，易于保证处理精度。引孔的孔深与设计的地基处理深度相等。

2、不包含软弱夹层的土层，按2米一层进行分层填料，每次填2米厚的4～15cm级配碎石后用3吨重的异形锤夯至超重型动力触探（120Kg）标贯击数达8击或者夯至充盈系数达两倍，即达到桩体密实度。

3、软弱夹层处理

具有软弱夹层的部位加装扩孔装置进行处理。图1为本发明中所用的扩孔装置的结构示意图；图2为本发明中扶正器的结构示意图。如图1和图2所示，软土地基加固用的扩孔装置由内部的冲淤管1和套于外部的吸淤管2组成。吸淤管2外径108毫米，壁厚8毫米。下端封闭，距底部0.1到0.2米范围内，沿径向开设有四直径40毫米的吸淤孔21，用来抽吸泥浆。吸淤孔21在周向上均匀分布。冲淤管1直径76毫米，下端依然封闭，具有4个延伸至吸淤管2外的冲淤孔11。冲淤孔的延伸部形成导流管12，既引导了水流方向，又起到减小水压损失的作用。四个冲淤孔11在周向上均匀分布。吸淤孔21位于冲淤孔11的下方。冲淤管1的上端通过法兰连接有进水口13，吸淤管2的上端通过法兰连接出淤口22。通过法兰连接易于更换。与进水口13连接的冲水泵的泵压以1～2kgf/cm²为宜。调整与出淤口22连接的吸淤泵的吸水量保持孔内水位平衡。用吊装设备连接本发明扩孔装置上部的吊环4将扩孔装置下放到引孔内的淤泥层深度时进行冲孔吸淤泥。为保证本发明的装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和与套管31外壁连接的框架32构成。第一次冲孔时间宜短不宜长，一般以2分钟为宜。使用JJC-1D孔径检测系统测孔后调整冲孔时间，一般扩孔至直径为引孔的2倍左右。旋挖成孔时为维持孔壁稳定可采用泥浆护壁成孔通用工艺。

本发明中的扩孔装置的另一实施例的如图3所示，图3为本发明的软土地基加固用扩孔装置的另一实施例的结构示意图。本实施例与上一实施例不同在于，冲淤管1套于吸淤管2外，吸淤管2伸出冲淤管1的下端，吸淤孔21位于吸淤管2伸出冲淤管下端的部位上。冲淤管1的冲淤孔11连接有径向的导流管12。

引孔不太稳定时要加装护筒，防止塌孔，加装护筒可有旋挖钻机吊装护筒至桩位上液压加力压入钻孔内完成。可采用相关的现有技术，在此不再赘述。

冲孔作业完成以后再按每层2米分层填入4～15cm级配碎石后用3吨重的异形锤夯至超重型动力触探（120Kg）标贯击数达8击或者夯至充盈系数达4倍（按引孔直径计算）。

投料量与标贯击数的关系可由试验取得，为提高效率，可由满足规定标贯击数条件的投料量控制质量。要及时自检，并根据自检结果修正施工参数。

4、地基处理方案设计

由试夯实测置换墩的承载力，根据地基条件和荷载设计置换墩的间距。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

1.精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.在软弱地基的拟强夯置换的位置进行引孔；

b.对引孔分层填料，每层强夯至超重型动力触探标贯击数达8击或者夯至充盈系数达两倍；

其中步骤b中，对软弱夹层沿径向进行扩孔，扩孔完成后继续分层填料，并对软弱夹层部的填料强夯至超重型动力触探标贯击数达8击或者夯至充盈系数达引孔直径的4倍。

2.根据权利要求1所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，所述引孔的孔径为0.8～1m，孔深为地基处理设计深度。

3.根据权利要求1所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，对软弱夹层沿径向进行扩孔采用冲洗、抽取泥浆的方法。

4.根据权利要求1所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，所述填料为4—15cm级配碎石。

5.根据权利要求1所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，扩孔至直径为引孔直径的两倍。

6.根据权利要求1所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，对软弱夹层沿径向进行扩孔采用扩孔装置，所述扩孔装置由环套设置的冲淤管和吸淤管构成，冲淤管和吸淤管的下端均封闭，冲淤管具有径向的冲淤孔，吸淤管具有径向的吸淤孔，吸淤孔位于冲淤孔的下方，冲淤管的上端具有进水口，吸淤管的上端具有出淤口。

7.根据权利要求6所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，所述吸淤管套于冲淤管外，冲淤管上的径向的冲淤孔延伸至吸淤管外。

8.根据权利要求6所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，所述冲淤孔和吸淤孔均为多个，且多个冲淤孔和吸淤孔分别沿周向均匀分布。

9.根据权利要求6所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，所述冲淤管套于吸淤管外，吸淤管伸出冲淤管的下端，所述吸淤孔位于吸淤管伸出冲淤管下端的部位上。

10.根据权利要求6所述的精细强夯置换加固软土地基的方法，其特征在于，所述扩孔装置的外部还套设有扶正器，所述扶正器包括与扩孔装置相配的套管和与套管外壁连接的框架。