CN103352456B - 一种干砂预密振动地基加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地基加固处理技术领域，尤其涉及一种干砂预密振动地基加固方法，包括:在施工场地回填松散干砂，表层以下的回填松散干砂分层进行冲水浸泡，表层回填松散干砂不进行冲水浸泡，同时预埋管井;布置振冲点的间距，选取振冲器对回填砂进行振挤、固实;对振挤后的回填砂进行排水，再采用大功率振动压路机进行碾压密实;多井点同时排水。本发明增加了回填松散干砂的承载力，有效减少了地基变形量，提高了表层回填松散干砂的可利用价值，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及地基加固处理技术领域，尤其涉及一种干砂预密振动地基加固方法。
背景技术
在国内外对于大面积深厚层回填松散干砂的地基加固，根据传统的施工技术，一般采用振冲密实法或分层回填碾压法，近年来在沿海地区又出现了水密法，但是每种施工技术对于上述回填土层的处理均存在其不足之处。振冲密实法处理的地基表层1～1.5m范围的强度较低，进行上部设计时，需将表层土挖除;分层回填碾压法受降雨天气影响大，降雨后，回填砂土需晾晒一定时间后方可施工，否则会影响回填砂土的密实度，工期较长，造价较高;水密法施工对水的需求量较大。目前还没有一种地基表层强度高、受降雨天气影响小，且对水的需求量较小的主要采用松散干砂作为回填材料的地基加固方法。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种干砂预密振动地基加固方法，目的在于增加回填松散干砂的承载力，有效减少地基变形量，提高表层回填松散干砂的可利用价值，降低生产成本。
本发明提供的技术方案为:
一种干砂预密振动地基加固方法，包括:
步骤一、将施工场地划分为多个区域，每个区域分别回填松散干砂，砾质中粗砂回填在区域中央，中砂回填在砾质中粗砂的外围，粗砂回填在中砂的外围，表层以下的回填松散干砂分层进行冲水浸泡，且相邻区域的表层以下的回填松散干砂的厚度以15～20cm的差距逐级递减，表层以下的回填松散干砂厚度最大的区域四周设置有高压水泵，施工场地中相邻两个区域通过输水管连通，水流通过所述输水管从表层以下回填松散干砂厚度最大的区域逐级注入表层以下回填松散干砂厚度最小的区域，表层回填松散干砂不进行冲水浸泡，每个区域根据表层以下的回填松散干砂的厚度差异回填表层松散干砂至场地中所有区域的松散干砂厚度一致，同时在每个区域中预埋管井;
步骤二、初平回填松散干砂，按照回填松散干砂设计加固深度及承载力的要求合理布置振冲点的间距，选取振冲器对回填松散干砂进行振挤、固实;
步骤三、对每个区域中的表层回填松散干砂冲水至饱和状态，采用插入式振捣棒进行振密加固，所述插入式振捣棒先以点间距45～60cm的“行列式”次序移动，再以点间距50～70cm的“交错式”次序移动，单点振捣时间不少于40s，快插慢拔，然后对振捣后的表层回填松散干砂进行排水，再采用大功率振动压路机进行碾压密实;
步骤四、振动碾压后的回填松散干砂采用预埋管井进行多井点同时排水，并将排出的水回收储存。
优选的是，所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤一中，每个区域表层回填厚度小于1.5米，表层以下回填松散干砂每层的厚度为2～3米。
优选的是，所述的干砂预密振动地基加固方法中，每层回填松散干砂需静置12小时以上，再继续下一层回填作业。
优选的是，所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤二中，当振密深度不超过7米时，选取30KW的振冲器，当振密深度超过7米且小于15米时，选取75KW的振冲器。
优选的是，所述的干砂预密振动地基加固方法中，振冲器下沉速度为8～10m/min，振冲器提升速度为1～2m/min，且每提升30～50cm，留振60s。
优选的是，所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤二中，对每个区域进行振挤、固实前，需选择一个代表性区域进行试验，通过设计加固深度、要求密实度、地基承载力的检测结果最终确定各项施工技术参数。
优选的是，所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤三中，进行碾压密实前，需选择一个代表性区域进行试验，通过碾压遍数、振动压路机功率的检测结果最终确定各项技术参数。
优选的是，所述的干砂预密振动地基加固方法中，大功率振动压路机的功率为20Kw以上。
本发明所述的干砂预密振动地基加固方法中，每层回填松散干砂分砾质中粗砂、中砂、粗砂由内向外填充，增强了地基的总体承载力，表层以下的回填松散干砂分层进行冲水浸泡，提前消除了回填松散干砂的部分沉降量，使土体实现了前期预固结，增加了回填松散干砂的承载力;表层以下的回填松散干砂的厚度逐级递减，采用一套高压水泵利用每层回填松散干砂的厚度差进行冲水浸泡，降低了生产成本。采用水密法对表层回填松散干砂进行加固补强，保证了整个回填松散干砂物理力学性能的均匀性，消除了薄弱层，提高了表层回填松散干砂的可利用价值。
附图说明
图1是本发明所述的干砂预密振动地基加固方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对木发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种干砂预密振动地基加固方法，包括:
步骤一、根据施工场地范围、周边运输道路情况及工期要求，将施工场地划分为多个区域，每个区域面积控制在2～3万m2，区域之间采用粘土砌筑分隔围堰，以利于分区进行冲水作业，将基底杂物软弱层等清除干净，夯实整平后，采用自卸汽车运输松散干砂对每个区域分别进行回填，砾质中粗砂回填在区域中央1～2万m2，中砂回填在砾质中粗砂的外围0.8～1.3万m2，粗砂回填在中砂的外围0.2～0.7万m2，根据砂粒粒径的大小区域布置，以增强地基的总体承载力，表层以下的回填松散干砂分层进行冲水浸泡，且相邻区域的表层以下的回填松散干砂的厚度以15～20cm的差距逐级递减，表层以下的回填松散干砂厚度最大的区域四周设置有高压水泵，施工场地中相邻两个区域通过输水管连通，水流通过所述输水管从表层以下回填松散干砂厚度最大的区域逐级注入表层以下回填松散干砂厚度最小的区域，表层回填松散干砂不进行冲水浸泡，该层可通过水的毛细现象吸水达到部分浸湿，每个区域根据表层以下的回填松散干砂的厚度差异回填表层松散干砂至场地中所有区域的松散干砂厚度一致，同时在每个区域中预埋Φ300-Φ500mm管井;
步骤二、初平回填松散干砂，测放振冲点位，按照回填松散干砂设计加固深度及承载力的要求合理布置振冲点的间距，按照地基加固深度选取振冲器对回填松散干砂进行振挤、固实，吊机起吊振冲器对准点位，开启供水泵，待振冲器下端喷水口出水后，启动振冲器，吊机下放振冲器，使其贯入充水后的干砂中，为避免振冲器贯入过程中塌砂将振冲器抱住，振冲器下沉速度宜快，当造孔达到设计深度即可终止造孔，同时将射水量减到最小，振到密实电流后上提0.5m，逐段振密直至孔口，振冲器到达孔口后，关机、关水，移位至下一振冲点，此阶段施工完成后，地基承载力(除表层外)可提高1.0倍以上，有效减少地基变形量，而且可大幅度增强回填松散干砂地基的抗液化性能，满足工程抗震液化要求;
步骤三、对每个区域中的表层回填松散干砂冲水至饱和状态，采用插入式振捣棒进行振密加固，所述插入式振捣棒先以点间距45～60cm的“行列式”次序移动，再以点间距50～70cm的“交错式”次序移动，单点振捣时间不少于40s，快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到振捣密实，然后对振捣后的表层回填松散干砂进行排水，使该层含水量接近最优含水量，再采用大功率振动压路机进行碾压密实，此阶段施工完成后，消除了上部薄弱层，使表层范围内的干砂得到了补强，加固效果更为均衡，由此给上部建筑物提供了很好的表层土可利用空间，不需再将基础埋深设计在地面1～1.5m左右，减少了土方开挖量，节约了工程造价，给上部建筑物的设计、施工带来了极大便利;
步骤四、经过上述处理完的地基含水量较高，振动碾压后的回填松散干砂采用预埋管井进行多井点同时排水，将地基中的水位降至地下水位，从而加速地基的固结沉降，并将排出的水回收储存再次利用，减少对水的需求量，由于采用一套高压水泵进行冲水，降低了半产成本。
所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤一中，每个区域表层回填厚度小于1.5米，表层以下回填松散干砂每层的厚度为2～3米。
所述的干砂预密振动地基加固方法中，每层回填松散干砂需静置12小时以上，再继续下一层回填作业，干砂浸水后，砂粒向低势能位置转移，孔隙比减小，保证了冲水后的回填松散干砂更加密实，提前完成部分沉降，增加了回填松散干砂的承载力，将使用载荷加上后可能产生的部分沉降消除在加固处理前期过程中。
所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤二中，当振密深度不起过7米时，选取30KW的振冲器，当振密深度超过7米且小于15米时，选取75KW的振冲器。
所述的干砂预密振动地基加固方法中，振冲器下沉速度为8～10m/min，振冲器提升速度为1～2m/min，且每提升30～50cm，留振60s，为取得更好的振冲密实效果，在每次上提振冲器之前，先预振1～2min，上提约0.5m后，再缓慢贯入至原来位置，与此同时，还应严格控制密实电流，一般应超过振冲器空转电流10～15A。
所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤二中，对每个区域进行振挤、固实前，需选择一个代表性区域进行试验，通过设计加固深度、要求密实度、地基承载力的检测结果最终确定各项施工技术参数。
所述的干砂预密振动地基加固方法中，所述步骤三中，进行碾压密实前，需选择一个代表性区域进行试验，通过碾压遍数、振动压路机功率的检测结果最终确定各项技术参数。
所述的干砂预密振动地基加固方法中，为了取得较好的加密效果，一般选取较大功率的振冲器，大功率振动压路机的功率为20KW以上。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施力式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，包括:
步骤一、将施工场地划分为多个区域，每个区域分别回填松散干砂，砾质中粗砂回填在区域中央，中砂回填在砾质中粗砂的外围，粗砂回填在中砂的外围，表层以下的回填松散干砂分层进行冲水浸泡，且相邻区域的表层以下的回填松散干砂的厚度以15～20cm的差距逐级递减，表层以下的回填松散干砂厚度最大的区域四周设置有高压水泵，施工场地中相邻两个区域通过输水管连通，水流通过所述输水管从表层以下回填松散干砂厚度最大的区域逐级注入表层以下回填松散干砂厚度最小的区域，表层回填松散干砂不进行冲水浸泡，每个区域根据表层以下的回填松散干砂的厚度差异回填表层松散干砂至场地中所有区域的松散干砂厚度一致，同时在每个区域中预埋管井;
步骤二、初平回填松散干砂，按照回填松散干砂设计加固深度及承载力的要求合理布置振冲点的间距，选取振冲器对回填松散干砂进行振挤、固实;
步骤三、对每个区域中的表层回填松散干砂冲水至饱和状态，采用插入式振捣棒进行振密加固，所述插入式振捣棒先以点间距45～60cm的“行列式”次序移动，再以点间距50～70cm的“交错式”次序移动，单点振捣时间不少于40s，快插慢拔，然后对振捣后的表层回填松散干砂进行排水，再采用大功率振动压路机进行碾压密实;
步骤四、振动碾压后的回填松散干砂采用预埋管井进行多井点同时排水，并将排出的水回收储存。
2.如权利要求1所述的干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，所述步骤一中，每个区域表层回填厚度小于1.5米，表层以下回填松散干砂每层的厚度为2～3米。
3.如权利要求2所述的干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，每层回填松散干砂需静置12小时以上，再继续下一层回填作业。
4.如权利要求2所述的干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，所述步骤二中，当振密深度不超过7米时，选取30KW的振冲器，当振密深度超过7米且小于15米时，选取75KW的振冲器。
5.如权利要求4所述的干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，振冲器下沉速度为8～10m/min，振冲器提升速度为1～2m/min，且每提升30～50cm，留振60s。
6.如权利要求2所述的干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，所述步骤二中，对每个区域进行振挤、固实前，需选择一个代表性区域进行试验，通过设计加固深度、要求密实度、地基承载力的检测结果最终确定各项施工技术参数。
7.如权利要求2所述的干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，所述步骤三中，进行碾压密实前，需选择一个代表性区域进行试验，通过碾压遍数、振动压路机功率的检测结果最终确定各项技术参数。
8.如权利要求7所述的干砂预密振动地基加固方法，其特征在于，大功率振动压路机的功率为20KW以上。
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