CN104775415A - 吹填超软土地基快速加固的工作平台及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了吹填超软土地基快速加固的工作平台及施工方法。由塑料编织布、土工格室和砂组成承载平台，塑料编织布铺设在超软土地基表面，土工格室铺设在塑料编织布上面，砂填满土工格室中间的孔洞。土工格室片上预先打满小孔，以增加其水平排水的能力。本发明吹填超软土地基施工平台加固软土地基的方法包括：铺设塑料编织布和土工格室、铺设砂垫层、连接水平排水管、铺设土工布和真空膜、真空预压等技术步骤。本发明解决了超软土地基上人员和施工机械无法自由行走的技术难题，且操作简便，处理效果明显，造价低，是一种经济实用的软基处理方法。

Description

吹填超软土地基快速加固的工作平台及施工方法

技术领域

本发明涉及一种地基处理方法，特别涉及一种吹填超软土地基快速加固的工作平台及施工方法。

背景技术

我国沿海地区经济飞速发展，但是土地资源的紧缺。为了满足发展的需求，沿海地区开展大规模围海造地工程。我国大部分新吹填土是强度几乎为零的流泥或浮泥，工程界通称之为超软土。吹填超软土的特性极为复杂，主要表现为很大的欠固结特性和可压缩性、粘粒含量高、颗粒细、强度为零，整体处于流动状态，给加固处理施工造成了困难。

本发明之前，传统真空预压加固软土地基常采用铺设砂垫层后进行真空预压加固的方法。但是，对于吹填超软土而言，由于其强度几乎为“零”，整体处于流动状态，施工机械无法进场，也无法直接在超软土上铺设砂垫层。为了克服这个缺点，现有技术公开了吹填超软地基改性真空预压结合覆水预压快速处理方法。这种方法是以铺设浮桥的形式搭建施工平台。这种方法的缺点是：(1)未形成整体的、牢固的施工平台。工人可以站在浮桥上进行操作，但是在浮桥之间的中空区域行走时，需要把橡胶泡沫板和竹胶板做成一个2m×2m的浮板，通过浮板来运送材料，每次运送的重量有限制，工序繁琐，进度较慢。(2)打设排水板是人工操作，施工机械无法经常，效率低。(3)用于固定的立柱容易刺破真空膜，造成漏气。(4)虽然波纹管属于半刚半柔体材料，但是吹填超软土压缩性很大，可以发生大变形，排水管连接处会产生应力集中，影响真空度的传递。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，提出一种吹填超软地基施工平台，该平台能够让施工人员和机械自由行走。本发明的另一目的在于提供所述施工平台在加固超软土地基中的施工方法。

本发明的技术方案是：一种吹填超软土地基快速加固的工作平台，其特征在于：由塑料编织布、土工格室和砂组成承载平台，塑料编织布铺设在超软土地基表面，土工格室铺设在塑料编织布上面，砂填满土工格室中间的孔洞。土工格室片上预先打满小孔，以增加其水平排水的能力。编织布提供的张力防止平台局部下陷。砂垫层分两次铺设，这种结构能承受一定荷载并把荷载均匀传递。

一种吹填超软土地基快速加固的工作平台的施工方法，包括以下技术步骤：

(1)在加固场地四周修建围堤。

(2)在软土地基上铺设塑料编织布，并将其固定于围堤上；

(3)在塑料编织布上布设预先开孔的土工格室，将土工格室和塑料编织布固定在一起；

(4)定位塑料排水板的位置，用小刀在编织布上划开一道孔口，插入定位木桩；

(5)从场地四周向中间铺设一层5-10cm厚的砂垫层，填满每一个格室，然后再铺设5cm厚的砂垫层将格室覆盖，从而形成施工平台；

(6)轻型插板机进入施工平台，在施工平台上木桩的位置打塑料排水板。

(7)在砂垫层上铺设水平排水支管，塑料排水板围绕排水支管进行连接；

(8)在砂垫层上铺设水平排水主管,走向与排水支管垂直，排水支管与主管连接，排水主管一端连接真空泵；

(9)在排水主管、与排水支管上铺设土工布，在土工布上铺设真空膜；

(10)开启真空泵抽真空进行固结；

(11)抽真空的同时，在真空膜上放置砂荷载或者水荷载，加快固结。

本发明的优点和效果在于：

(1)本发明所述的承载平台既是施工平台，人员和施工机械可以在平台上走动，又是排水系统的一部分，形成立体排水。

(2)本发明所述的承载平台是由土工格室和砂垫层组成。土工格室由强化的HDPE片材料经过焊接而成，格室片上预先开孔，有利于排水。土工格室伸缩自如，运输和安装便利。材质轻，化学性能稳定，适用于不同土质条件。较高的侧向限制和防滑，防变形、有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用。

(3)本发明在超软土地基上铺设一层可透水的、与土工格室绑扎在一起的塑料编织布，塑料编织布为反滤层，阻挡淤泥中细小颗粒进入其上的水平排水系统，土工格室上有孔洞，有利于水平排水。

(4)铺设土工格室后，施工人员可以站在格室片上将塑料编织布和土工格室绑扎在一起。由于塑料编织布的张力和土工格室的承载能力和分散荷载作用，人员可以很方便地经行作业。

(5)铺设完砂垫层后，打板机和运送材料等机械可以进场，实现机械化操作，缩短了工期，节约了人工成本。

(6)本发明使用的砂较少，节约了工程造价。

(7)本发明所采用的材料都是地基处理中应用广泛的材料，土工格室可以工厂生产，在现场打开，简单易行。

总之，本发明解决了超软土地基上人员和施工机械无法自由行走的技术难题，且操作简便，处理效果明显，造价低，是一种经济实用的软基处理方法。

附图说明

图1——本发明吹填超软地基施工平台平面布置图。

图2——本发明吹填超软地基施工平台剖面示意图。

图3——本发明土工格室平面布置图。

图4——本发明土工格室A-A剖面示意图。

图中：1-密封沟；2-水平排水支管；3-塑料排水板；4-真空泵；5-土工格室；6-水平排水主管；7-围堰；8-水荷载；9-真空膜；10-土工布；11-塑料编织布；12-定位木桩；13-砂垫层；14-孔洞；15-格室片。

具体实施方式

如图1、2、3和4所示，一种吹填超软土地基快速加固的工作平台，由土工格室5、砂垫层13、水平排水管2、真空泵4等组成。

一种吹填超软土地基快速加固的工作平台施工方法，可采用以下技术步骤实现：

(1)使用可以透水的塑料编织布11，出厂幅面为4m，根据加固场地的大小对塑料编织布11经行拼接，在幅面连接处用便携式缝纫机缝合两道，形成略大于加固区块的面积；

(2)整平场地。将塑料编织布11在软基上慢慢展开，四周固定在围堰7上。固定后，塑料编织布11像一张网。塑料编织布11作用有二：一是作为反滤层，可以阻挡淤泥中细小颗粒进入水平排水系统；二是在塑料编织布11张力的作用下，可以承受上部一定荷载；

(3)土工格室5在工厂预制，格室片15厚1mm，长25cm，高5cm，采用焊接并打设直径5mm、间距1cm的圆孔14，每个格室片15打设20个圆孔14；

(4)在软基上把土工格室5展开，用细铁丝把塑料编织布11和土工格室5绑扎在一起；

(5)对塑料排水板3的位置进行定位。按1m的间距布置水平排水支管2，并在场地边界处插一根竹竿表示其位置。塑料排水板3的间距为1m×1m，在距离排水支管2约20cm的地方，用刀片将塑料编织布11划开，孔口长度略大于塑料排水板8宽度，孔口切忌过大，以防泥浆从孔口处进入上层的水平排水系统内。在孔口处插入一块长30cm的定位木桩12，木桩12下部插入软土层10cm，上部露出土工格室面15cm。

(6)人员从格室5四周向中间开始铺设砂垫层13。先铺设5cm厚的砂垫层13将格室中心填满，然后再铺设5cm将格室完全覆盖，防止因砂垫层的不均匀铺设导致软基不均匀沉降，从而形成施工平台。

(7)用小型货车将塑料排水板3、水平排水支管2、水平排水主管6等材料运送的场地中央。轻型插板机进入施工平台，在施工平台上木桩的位置打塑料排水板。

(8)按照规定的间距先摆放好塑料排水板3和水平排水支管2，塑料排水管3围绕水平排水支管2进行连接；

(9)对施工区域进行塑料排水板3试插，确定塑料排水板3打设深度，试插时以穿透软土层为准，根据打设深度、上端预留长度来截取塑料排水板3；并对塑料排水板3两端进行加工，加工方法是在塑料排水板3底端的滤膜向上翻起5cm，用剪刀把筋芯剪掉3cm，然后再将翻起的滤膜翻下来。把滤膜壁紧贴在一起后向一侧折叠，将筋芯完全卷在里面，用订书机把底端钉牢。对另一端也做同样处理。

(10)将塑料排水板3下端略折叠10cm，对准插好的定位木板，用打板机匀速将塑料排水板3垂直插入软土中，插到吹填软土底部，地面以上预留50cm；

(11)对插好的塑料排水板3上端余下的长度，先贴地面放置20cm形成一定的水平段，到邻近的排水支管2处从上向下缠绕1周，缠绕的直径要大于排水支管2直径的1.5～2倍，自然缠绕，避免抱死。再将余下的短板部分插入另一土中，形成一长板一短板的竖向排水系统，以增加真空度的传递。

(12)排水支管2与排水主管6连接。水平排水支管2和水平排水主管6均采用直径50mm的PPR波纹滤管，波纹管周身螺旋形打满小孔并用滤布包裹。排水管间用胶管连接，胶管套入排水管10cm，用铁丝绑紧，铁丝接头朝下防止扎破真空膜，排水管交叉处采用三通或者四通连接。

(13)在垂直于排水支管2方向，布置排水主管6，间距为10～15m,排水主管6在出膜处设置出膜孔，以便于真空泵4连接。

(14)铺设两层180g/m2土工布10，铺设时从处理区块的一端多名施工人员并排翻转土工布10，同时在区块另一端牵引土工布10。土工布10与砂垫层13、水平排水管2、6和土工格室5共同组成了水平排水和真空传递系统。

(15)在土工布10上铺设两层真空膜9。真空膜9为聚乙烯薄膜，厚0.14mm，铺设方法同土工布11。

(16)在在围堰7外侧开挖1.5m深的密封沟1，用水枪将密封沟底部冲成淤泥状，将真空膜9踩入密封沟1并用软粘土回填压实

(17)安装真空泵4，连接水平排水主管6和真空泵4，循环开启30％的真空泵4，试抽真空15天。

(18)在15天后膜下真空度达到大于或等于80kPa，逐步开启所有真空泵4，如真空度达不到要求，须采取加泵措施并检查密封情况。

(19)真空度稳定后可进行堆载预压。如图2所示，在围堰7内注水进行覆水预压，或者采用在真空膜9上再铺一层土工布和一层砂垫层的方法进行堆载。

(20)做好各项现场监测，绘制沉降-时间关系曲线，待沉降稳定符合卸载条件后，卸除膜上堆载，拆除抽真空系统。

Claims (4)

1.一种吹填超软土地基快速加固的工作平台，其特征在于：由塑料编织布、土工格室和砂组成承载平台，塑料编织布铺设在超软土地基表面，土工格室铺设在塑料编织布上面，砂填满土工格室中间的孔洞；土工格室片上预先打满若干个小孔，以增加其水平排水的能力；编织布提供的张力防止平台局部下陷；砂垫层分两次铺设，砂垫层覆盖土工格室，这种结构能承受一定荷载并把荷载均匀传递。

2.根据权利要求1所述的一种吹填超软土地基快速加固的工作平台，其特征在于用细铁丝把塑料编织布和土工格室绑扎在一起，形成平台的骨架。

3.根据权利要求1所述的一种吹填超软土地基快速加固的工作平台，其特征在于砂垫层平面高于土工格室平面5-10cm，形成平台的施工面。

4.基于权利要求1所述的一种吹填超软地基快速加固的工作平台的施工方法，其特征在于：主要技术步骤如下：

(1)在加固场地四周修建围堤；

(2)在软土地基上铺设塑料编织布，并将其固定于围堤上；

(3)在塑料编织布上布设预先开孔的土工格室，将土工格室和塑料编织布固定在一起；

(4)定位塑料排水板的位置，用小刀在编织布上划开一道孔口，插入定位木桩；

(5)从场地四周向中间铺设一层5cm厚的砂垫层，填满每一个格室，然后再铺设5cm厚的砂垫层将格室覆盖，从而形成施工平台；

(6)轻型插板机进入施工平台，在施工平台上木桩的位置打塑料排水板；

(7)在砂垫层上铺设水平排水支管，塑料排水板围绕排水支管进行连接；

(8)在砂垫层上铺设水平排水主管,走向与排水支管垂直，排水支管与主管连接，排水主管一端连接真空泵；

(9)在排水主管、与排水支管上铺设土工布，在土工布上铺设真空膜；

(10)开启真空泵抽真空进行固结；

(11)抽真空的同时，在真空膜上放置砂荷载或者水荷载，加快固结。