CN104674782A - 一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法 - Google Patents

一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，所述地基处理方法的步骤如下：（1）在施工场区外围，挖3～3.5米的主排水沟，并构筑拦水坝以隔绝外围水源；（2）砂井打出之前在地表铺垫一定厚度的松散型材料以使地表形成强夯垫料层；（3）在淤泥质软土中打出呈网格状的砂井；（4）在砂井构成的区域内进行若干遍加密碾压或夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m进行强夯施工，每遍夯点呈正方形或梅花状布置。本发明的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法通过设置砂井后再进行多遍强夯的方法，能够解决淤泥质土质不能强夯的传统思维，并且大大降低施工成本。

Description

一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法
技术领域
 本发明涉及土木工程中地基处理技术，具体地说是一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法。
背景技术
对地基处理区域内自地面到以下4～8米内软土层实为以黏粒含量为主的淤泥质软土，软土层渗透性低，软土层含水量高，孔隙比大，欠固结，具高压缩性，低承载力，工程地质性能差，无法满足地基持力层的作用，在荷载作用下易产生压缩变形、沉降量较大、不均匀沉降等问题；浅层软土层具流变性和触变性，开挖扰动时易产生流动坍塌，无法形成排水沟，甚至挖机上不去，无法进行排水沟开挖施工；不形成排水通道的话，轻夯多遍施工时孔压消散缓慢，难以将夯能转换为土的有效应力，承载力难以较快提高，较难达到设计使用要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种提高施工效率、降低施工成本的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的：
一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述地基处理方法的步骤如下：
（1）在施工场区外围，挖3～3.5米的主排水沟，并构筑拦水坝以隔绝外围水源；
（2）砂井打出之前在地表铺垫一定厚度的松散型材料以使地表形成强夯垫料层；
（3）在淤泥质软土中打出呈网格状的砂井；
（4）在砂井构成的区域内进行若干遍加密碾压或夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m进行强夯施工，每遍夯点呈正方形或梅花状布置。
所述步骤（2）中的松散型材料选用中粗砂。
所述步骤（3）中的砂井打出之后沿着砂井的纵横延伸方向挖出深度为1～1.5m的辅助排水沟与主排水沟相连通使得辅助排水沟与主排水沟构成网状结构。
所述步骤（3）中的砂井间距为1～3m，且砂井的深度为4～6m。
所述步骤（4）中的强夯施工分4～8遍进行，每遍夯点的最短间距相同，夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m且每点击数1～2击。
所述步骤（4）中的强夯施工时，距夯坑边50cm左右地面隆起超过20cm或出现淤泥涌出时，降低夯击能量或跳过等下次补打。
所述的步骤（4）中的强夯施工时，夯坑中的明水采用潜水泵或真空吸水设备抽出，经辅助排水沟排至主排水沟内或直接排至主排水沟内。
所述的步骤（4）中的强夯完成后，由推土机将场地推平后再用压路机碾压，将场地表层松土压实即完成淤泥质软土的地基处理。
本发明相比现有技术有如下优点：
本发明的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法通过设置砂井后再进行多遍强夯的方法，能够解决淤泥质土质不能强夯的传统思维，并且大大降低施工成本。
附图说明
附图1为本发明的地基处理方法中在淤泥质软土中设置砂井的结构示意图；
附图2为本发明的地基处理方法中采用四遍强夯的实施例的夯点分布情况示意图。
其中：1—淤泥质软土；2—砂井；3—强夯垫料层；4—辅助排水沟；5—夯点；6—主排水沟。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示：一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，该地基处理方法的步骤如下：（1）在施工场区外围，挖3～3.5米的主排水沟6，并构筑拦水坝以隔绝外围水源；（2）砂井2打出之前在地表铺垫一定厚度的中粗砂以使地表形成强夯垫料层3；（3）在淤泥质软土1中打出呈网格状的砂井2，砂井2间距为1～3m、砂井2的深度为4～6m，砂井2打出之后沿着砂井2的纵横延伸方向挖出深度为1～1.5m的辅助排水沟4与主排水沟6相连通使得辅助排水沟4与主排水沟6构成网状结构；（4）在砂井2构成的区域内进行加密碾压或夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m进行强夯施工，每遍夯点5呈正方形或梅花状布置，强夯施工时将强夯遍数控制在4～8遍，每遍夯点5的最短间距相同，夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m且每点击数1～2击，强夯完成后由推土机将场地推平后再用压路机碾压，将场地表层松土压实即完成淤泥质软土的地基处理；强夯施工时，距夯坑边50cm左右地面隆起超过20cm或出现淤泥涌出时，降低夯击能量或跳过等下次补打，且夯坑中的明水采用潜水泵或真空吸水设备抽出，经辅助排水沟4排至主排水沟6内或直接排至主排水沟6内。
具体来说，在挖砂井2之前，在施工区域的地表表面铺垫一定厚度的松散型材料，这样做的目的是在地表形成硬层，可以支撑起重设备，和地表的距离，防止夯坑积水；关键一点就是需要改变回填土源和土性，将粘性回填土改成回填砂土，为了保证工程的成功，我们采用透水性和刚性较好的中粗砂作为强夯垫料层3；这样做就能使地表形成硬层，可以支撑起重设备，确保机械设备的通过和施工，也可加大地下水和地表的距离，防止夯坑积水；并且在原有淤泥质软土1的表面形成有效的排水、排气通道。现场实测从施工现场表面开始往下4-8米的软土层为淤泥质软土，含水量高，孔隙比大，欠固结，具高压缩性，强度低，工程地质性能差，在荷载作用下承载力不够，易产生压缩变形、沉降量较大、不均匀沉降等问题。这部分淤泥几乎没有透水性，为了能将淤泥内的水分排出淤泥土层，应在淤泥质软土层中形成有效的排水通道，拟利用表层的回填砂，打出间距为1～3米呈网格状分布的4～6m深的砂井2，这些砂井2在每一遍强夯的过程中将成为排水通道，淤泥层的水会随着动力夯击的正压作用，以及回填土荷载的堆载作用，随着砂井2的排水通道排到水平回填的强夯垫料层3中，流入辅助排水沟4内并进而流入主排水沟6内，同时这些砂井2也能提高淤泥层的承载力；图1中的箭头分别表示压力和析出水流，其中细箭头表示析出水流，强夯垫料层3中的粗箭头表示强夯垫料层3的压力，砂井2周边的粗箭头表示水压力。强夯过程中根据地基处理要求，强夯施工分4～8遍进行：每遍夯点间距6m×6m，正方形或梅花状布置，夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m且每点击数1～2击。
在施工区域的场地的四周挖3～3.5m米深的深沟形成主排水沟6，并用开挖的土堆积成拦水坝，以挡住四周的大片场地的地面明水，同时利用土堆的重量压实坝下地表土的密度，减少表面地表水向施工场地的渗漏。并沿着砂井2的纵横延伸方向挖出深度为1～1.5m的辅助排水沟4与主排水沟5相连通使得辅助排水沟与主排水沟构成网状结构，排除表面的明水，利用沙土的透水性将场地内的水提前向沟内渗透以降低场内的水位。另外强夯后随着土壤的密实，在夯坑间和夯坑里空隙水会不断的由地下被挤出，夯坑内在强夯后会集聚明水，在空隙水消散的过程中，排除夯坑积水，也是极为重要的工序，不仅可以防止明水回渗到土壤中加大土壤的含水率，影响工程质量，也可保证第二遍强夯能有足够的地耐力，用潜水泵将夯坑内的明水经辅助排水沟4排至主排水沟6内或直接排至主排水沟6内。
举例来说，如对承载力要求100～120kpa的地基处理：首先在施工场区外围，挖3.5米的主排水沟6，并构筑拦水坝以隔绝外围水源；（2）砂井2打出之前在地表铺垫一定厚度的中粗砂以使地表形成强夯垫料层3；（3）在淤泥质软土1中打出呈网格状的砂井2，砂井2间距为2m、砂井2的深度为4m，砂井2打出之后沿着砂井2的纵横延伸方向挖出深度为1.2m的辅助排水沟4与主排水沟6相连通使得辅助排水沟4与主排水沟6构成网状结构；（4）在砂井2构成的区域内进行4遍强夯施工，第一遍强夯的夯点5的间距为6m×6m，第一遍强夯的夯点5如附图2中的圆圈所示，夯击能量为500KN·m且每点击数2击；第二遍强夯的夯点5的间距为6m×6m，第二遍强夯的夯点5如图2中的黑色圆点所示且第二遍强夯的夯点5位于第一遍强夯的四个呈正方形的夯点5的中心位置上，夯击能量为900KN·m且每点击数1击；第三遍强夯的夯点5位于纵横向排列的第一遍强夯的相邻两个夯点5的中心位置上，第三遍强夯的夯点5如图2中的填充斜线的圆圈所示，夯击能量为1400KN·m且每点击数2击；第四遍强夯的夯点5位于第三遍强夯的中相邻间距最短的夯点5之间，第四遍强夯的夯点5如图2中的填充网格的圆圈所示，夯击能量为2000KN·m且每点击数2击；强夯完成后由推土机将场地推平后再用压路机碾压，将场地表层松土压实，并测量强夯后场地高程即完成淤泥质软土的地基处理。经测试，经过本方法处理后的施工区域承载力达到132kpa左右。
本发明的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法通过设置砂井后再进行多遍强夯的方法，能够解决淤泥质土质不能强夯的传统思维，并且大大降低施工成本。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述地基处理方法的步骤如下：
（1）在施工场区外围，挖3～3.5米的主排水沟，并构筑拦水坝以隔绝外围水源；
（2）砂井打出之前在地表铺垫一定厚度的松散型材料以使地表形成强夯垫料层；
（3）在淤泥质软土中打出呈网格状的砂井；
（4）在砂井构成的区域内进行若干遍加密碾压或夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m进行强夯施工，每遍夯点呈正方形或梅花状布置。
2.根据权利要求1所述的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中的松散型材料选用中粗砂。
3.根据权利要求1所述的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述步骤（3）中的砂井打出之后沿着砂井的纵横延伸方向挖出深度为1～1.5m的辅助排水沟与主排水沟相连通使得辅助排水沟与主排水沟构成网状结构。
4.根据权利要求1所述的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述步骤（3）中的砂井间距为1～3m，且砂井的深度为4～6m。
5.根据权利要求1所述的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述步骤（4）中的强夯施工分4～8遍进行，每遍夯点的最短间距相同，夯击能量由500KN·m逐步加大至2000KN·m且每点击数1～2击。
6.根据权利要求1所述的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述步骤（4）中的强夯施工时，距夯坑边50cm左右地面隆起超过20cm或出现淤泥涌出时，降低夯击能量或跳过等下次补打。
7.根据权利要求3所述的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述的步骤（4）中的强夯施工时，夯坑中的明水采用潜水泵或真空吸水设备抽出，经辅助排水沟排至主排水沟内或直接排至主排水沟内。
8.根据权利要求1所述的基于淤泥质软土的砂井加强夯复合的地基处理方法，其特征在于：所述的步骤（4）中的强夯完成后，由推土机将场地推平后再用压路机碾压，将场地表层松土压实即完成淤泥质软土的地基处理。
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