CN105804048A - 一种软弱地基排水板加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软弱地基排水板加固方法，包括如下步骤：(a)场地清理；(b)铺设滤水层；(c)布置排水板区域；(d)插设排水板；(e)排水板加固；(f)排水板施工检测；(g)排水板端头处理。本发明减少加固施工中总排水板设置数量，缩短施工周期，降低成本，而且插设的排水板垂直度偏差低，排水板受到明显支撑加固作用，使得排水板排水效果明显，加速软弱地基的固结和提高软弱地基的承载力，使软弱地基在较短时间内达到较高的固结度，明显减小基础工程沉降。

Description

一种软弱地基排水板加固方法

技术领域

本发明涉及软弱地基加固技术领域，具体涉及一种软弱地基排水板加固方法。

背景技术

在建筑物的建造和使用过程中，经常会碰到由淤泥质土、杂填土等软弱土体构成的地基，需要采取一定措施对其进行加固以提高承载能力。但常常由于地基加固处理措施做的不好或者不到位，导致地基基础工程出现质量问题。

目前采用排水板加固是浅层地基加固常用的方法。排水板是一种在建筑工程中的排水系统中必不可少的重要材料，排水板有很多分类，一般说来可以分为塑料排水板，蓄排水板，卷材排水板，防渗排水板，复合排水板，立体排水板，片状排水板等，这些排水板都有它各自的优势，在建筑排水系统中发挥着不同的作用，比如塑料排水板不仅可以排水，而且因为是聚乙烯材料做的，施工方便，使用寿命长，受到行业的欢迎。再比如蓄排水板不仅可以排水，还有蓄水的作用，在绿化工程中尤其是屋顶绿化或者是地下室防渗工程中发挥着重要的作用。排水板总的说来应用范围极其广泛，比如方才说的绿化工程，这就包括了车库顶板绿化，屋顶花园，垂直绿化，斜屋顶绿化，足球场以及高尔夫球场等。再比如市政工程，比如机场，道路路基，地铁隧道或者垃圾填埋场；建筑工程比如说建筑物基础上层或下层，地下室内外墙体，屋面防渗和隔热层；交通工程比如公路铁路路基，堤坝和护坡层等；水利工程如水库防渗水需水城和人工湖防渗水等方面都需要排水板的使用。但目前采用排水板加固软弱地基方法采用的总排水板数量多，施工周期长，成本高，而且打入的排水板垂直度偏差较大，排水板容易出现松动现象，造成排水板排水效果差，软弱地基加固处理效果一般。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种软弱地基排水板加固方法，减少加固施工中总排水板设置数量，缩短施工周期，降低成本，而且插设的排水板垂直度偏差低，排水板受到明显支撑加固作用，使得排水板排水效果明显，加速软弱地基的固结和提高软弱地基的承载力，使软弱地基在较短时间内达到较高的固结度，明显减小基础工程沉降。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种软弱地基排水板加固方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)场地清理；

(b)铺设滤水层：选用中粗砂作为滤水层材料，滤水层铺设厚度为200mm，采用人工操作手推车进行铺设中粗砂，采用横向“S”形路线推动手推车进行铺设，手推车匀速前行洒落中粗砂，然后在滤水层形成的地基上铺设200mm厚的碎石层，保证滤水层整体整理平整；

(c)布置排水板区域：根据施工现场排水板设置的区域，排水板布置设计为边长为1m的等边三角形，用勺子在排水板布置点设置点状石灰粉；

(d)插设排水板：在插设排水板之前，对排水板质量进行检测，根据石灰粉设置的点位，铺设插板机移动轨道，并将移动轨道压实，铺设时将前后、左右相邻的移动轨道保持铺设高度一致，采用插板机垂直下插排水板，插板机在移动轨道上行走路线与设计工作区域保持一致，然后振动锤匀速将排水板打入到滤水层中，保持排水板打入的连续性，排水板打入深度以穿透淤泥层为准，然后采用滤膜内芯板平搭接方式对排水板进行接长，搭接长度大于15cm，施打过程中要保持排水板的垂直度，使之垂直偏差按进入深度控制在1.5～2.5cm，排水孔的平面位置按设计要求的间距施打，平面位置偏差≤5cm，然后在滤水层区域横向布置排水管；

(e)排水板加固：在排水板设置区域的外侧打入固定桩，再在滤水层中打入加固铁板，每隔5块排水板设置一块加固铁板，同一块排水板的两侧均设置加固铁板，结合高压喷水将加固铁板打入，加固铁板上的钢筋头处于排水板底部1/6～1/5区域时停止施打加固铁板，保持相邻两个加固铁板上的钢筋头处于同一高度，接着在加固铁板的表面覆盖碎石，覆盖高度与滤水层高度一致，然后在相邻两个加固铁板上的钢筋头之间连接加固铁丝，加固铁丝紧贴排水板的表面，处于最外端的铁丝与固定桩连接，完成排水板加固；

(f)排水板施工检测；

(g)排水板端头处理：排水板施工检测合格后，在碎石层的上方覆盖一层砂垫层，砂垫层的高度高出加固铁丝，接着将高出砂垫层的排水板割断，排水板的顶部与砂垫层的顶面持平，然后在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上，然后回填土壤。

进一步，步骤(a)场地清理的具体操作为负责清理施工区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及障碍物，主体工程施工场地地表的植被清理，延伸至离施工图所示最大开挖线或建筑物基础线外侧3m的距离，然后对现场清理废物分类处理。

进一步，步骤(d)插设排水板中，对排水板质量进行检测时，排水板质量控制为排水板厚度≥4.0mm，排水板通水量≥60cm³/s。

进一步，步骤(d)插设排水板中，在铺设插板机移动轨道时，在移动轨道的底部加垫枕木，并将枕木的底面削平，保证前后、左右相邻的移动轨道保持铺设高度一致。

进一步，步骤(d)插设排水板中，相邻两台插板机之间的间距大于2.5倍插板机机身高度。

进一步，步骤(f)排水板施工检测中，对排水板检测项目包括平面位置检测、外露长度检测和垂直度检测。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明排水板布置设计为边长为1m的等边三角形，满足梅花形布置，取代现有技术的正方形布设，减少最远排水距离的影响，使得加固施工中总排水板设置数量从原先设置12180个减少到9718个，总排水板布设数量明显减少，降低成本；本发明采用横向“S”形路线推动手推车进行铺设滤水层，减少重复铺设的现象，加快铺设速度，缩短施工周期；本发明采用插板机垂直下插排水板，插板机在移动轨道上行走路线与设计工作区域保持一致，然后振动锤匀速将排水板打入到滤水层中，保持排水板打入的连续性，并采用滤膜内芯板平搭接方式对排水板进行接长，使得插设的排水板垂直度偏差低；本发明在每隔5块排水板之间设置一块加固铁板，同一块排水板的两侧均设置加固铁板，并在相邻两个加固铁板上的钢筋头之间连接加固铁丝，加固铁板和加固铁丝对排水板支撑加固作用，避免出现排水板松动现象，使得排水板排水效果明显。

本发明采用排水板加固软弱地基，利用插板机在软弱地基中插设具有良好透水性的排水板，从而在软弱地基中形成竖向的排水通道，在其上铺设砂垫层形成水平排水通道，增加土层的排水通道，软弱地基产生附加应力，软土地基中的孔隙水应力和附加应力引起的超孔隙水应力随着孔隙水通过排水板和砂垫层排出而降低，地基的孔隙水含水量也随之降低，增加了土体密实度，加速软弱地基的固结和提高软弱地基的承载力，使软弱地基在较短时间内达到较高的固结度，明显减小基础工程沉降。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种软弱地基排水板加固方法施工后的结构示意图；

图2为本发明中排水板区域的平面布置图；

图3为本发明中加固铁板的结构示意图。

具体实施方式

本发明的适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、粉土及饱和性土等软弱地基。

如图1至图3所示，一种软弱地基排水板加固方法，包括如下步骤：

(a)场地清理：负责清理施工区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及监理人指明的障碍物。主体工程施工场地地表的植被清理，延伸至离施工图所示最大开挖线或建筑物基础线外侧3m的距离。然后对现场清理废物分类处理，具体分类为：清除物品属于具有价值的材料物品，应将其运至指定地方堆放，进行保管；清除物品属于无价值可燃物，应尽快将其焚烧，在焚烧期间应采取必要的防火措施；清除物品属于无法烧尽或严重影响环境的清除物，必须按监理人指定的地区进行掩埋，掩埋物不得妨碍自然排水或污染河川；堆存的有机土壤应利用于工程的环境保护。

(b)铺设滤水层：选用中粗砂作为滤水层材料，滤水层1铺设厚度为200mm，采用人工操作手推车进行铺设中粗砂，采用横向“S”形路线推动手推车进行铺设，减少重复铺设的现象，加快铺设速度，缩短施工周期。手推车匀速前行洒落中粗砂，然后在滤水层1形成的地基上铺设200mm厚的碎石层2，保证滤水层1整体整理平整。

(c)布置排水板区域：根据施工现场排水板设置的区域，排水板布置设计为边长为1m的等边三角形，用勺子在排水板布置点设置点状石灰粉3，点状石灰粉3设置的大小均一。该操作中排水板布置设计为边长为1m的等边三角形，满足梅花形布置，取代现有技术的正方形布设，减少最远排水距离的影响，使得加固施工中总排水板设置数量从原先设置12180个减少到9718个，总排水板布设数量减少2462个，排水板每个长度按5米计算，每米价格0.5元，每个打设费用0.8元计算，一共减少费用2462*5*0.5+2462*0.8＝8124.6元，可以看出采用梅花形布置，总排水板布设数量明显减少，降低成本。

(d)插设排水板4：在插设排水板4之前，对排水板4质量进行检测，排水板4质量控制为排水板4厚度≥4.0mm，排水板4通水量≥60cm³/s。根据石灰粉设置的点位，铺设插板机移动轨道，并将移动轨道压实，铺设时将前后、左右相邻的移动轨道保持铺设高度一致，具体操作为：在铺设插板机移动轨道时，在移动轨道的底部加垫枕木，并将枕木的底面削平，保证前后、左右相邻的移动轨道保持铺设高度一致。

采用插板机垂直下插排水板4，排水板4施工劳动力分配如表1所示：

表1排水板4施工劳动力分配

插板机操作人员必须经过培训、考试及格并取得安全操作证后才能进行单独操作。下插排水板4作业前应对插板机结构进行检查，确保无结构变形，各连接件无松动；检查钢丝绳外观是否良好，绳卡要牢固；检查各安全限位装置是否齐全完好。插板机在移动轨道上行走路线与设计工作区域保持一致，插板机在轨道上行走时，两侧驱动轮应同步，发现偏移应立即停止作业，调整好后方可继续使用。相邻两台插板机之间的间距大于2.5倍插板机机身高度。然后振动锤匀速将排水板4打入到滤水层1中，保持排水板4打入的连续性，排水板4打入深度以穿透淤泥层为准，然后采用滤膜内芯板平搭接方式对排水板4进行接长，搭接长度大于15cm，施打过程中要保持排水板4的垂直度，使之垂直偏差按进入深度控制在1.5～2.5cm，使得插设的排水板4垂直度偏差低。排水孔的平面位置按设计要求的间距施打，平面位置偏差≤5cm，然后在滤水层1区域横向布置排水管。

插板机操作过程中应注意：插板机的安装、拆卸必须有专人指挥，登高作业的人员必须配备安全装置；两班制或三班制作业，必须执行班前交接制度和班后保养制度，机上人员必须遵守“清洗、润滑、调整、紧固、防腐”的十字作业法；当遇六级以上大风应停止作业，并锁紧夹轨器；严禁使用插板机的卷扬机进行斜拉、斜吊和凝固在地面上的重物以及不明重量的物体；插板机作业必须专人指挥，特别是穿桩靴的人员必须动作协调，严防人身伤害；作业结束后，将插板机停稳在轨道上，用夹轨器夹紧，将控制器拨到零位，切断电源，关闭并锁好操纵室门窗。

(e)排水板4加固：在排水板4设置区域的外侧打入固定桩，再在滤水层1中打入加固铁板5，每隔5块排水板4设置一块加固铁板5，同一块排水板4的两侧均设置加固铁板5，结合高压喷水将加固铁板5打入，加固铁板5上的钢筋头51处于排水板4底部1/6～1/5区域时停止施打加固铁板5，保持相邻两个加固铁板5上的钢筋头51处于同一高度，接着在加固铁板5的表面覆盖碎石，覆盖高度与滤水层1高度一致，然后在相邻两个加固铁板5上的钢筋头51之间连接加固铁丝6，加固铁丝6紧贴排水板4的表面，处于最外端的铁丝与固定桩连接，完成排水板4加固。该施工中加固铁板5和加固铁丝6对排水板4支撑加固作用，避免出现排水板4松动现象，使得排水板4排水效果明显。

(f)排水板4施工检测：对排水板4检测项目包括平面位置检测、外露长度检测和垂直度检测。平面位置检测允许偏差±100mm，采用经纬仪、拉线和钢尺量纵横两个方向，取最大值，为了加快施工周期，平面位置检测抽取10％的排水板4进行检测。外露长度检测允许陆上长度±50mm，水上长度±100mm，采用钢尺直接进行测量，为了加快施工周期，外露长度检测抽取20％的排水板4进行检测。垂直度检测允许偏差±1.5％，采用经纬仪、吊线和钢尺量倾斜度，为了加快施工周期，垂直度检测抽取10％的排水板4进行检测。

(g)排水板4端头处理：排水板4施工检测合格后，在碎石层2的上方覆盖一层砂垫层7，砂垫层7的高度高出加固铁丝6，接着将高出砂垫层7的排水板4割断，排水板4的顶部与砂垫层7的顶面持平，然后在砂垫层7上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上，然后回填土壤。

本发明采用排水板4加固软弱地基，利用插板机在软弱地基中插设具有良好透水性的排水板4，从而在软弱地基中形成竖向的排水通道，在其上铺设砂垫层7形成水平排水通道，增加土层的排水通道，软弱地基产生附加应力，软土地基中的孔隙水应力和附加应力引起的超孔隙水应力随着孔隙水通过排水板4和砂垫层7排出而降低，地基的孔隙水含水量也随之降低，增加了土体密实度，加速软弱地基的固结和提高软弱地基的承载力，使软弱地基在较短时间内达到较高的固结度，明显减小基础工程沉降。

安全措施：

1、真空预压大都在空旷荒野施工，作业人数少，预压阶段是带水作业，必须高度重视用电安全。

2、变压器以下的所有施工线路，必须采用“三相五线”制，所有用电设备必须配备国家指定的标准闸箱。

3、固定电源线必须架空，拖地电缆必须采用防水橡胶电缆，且必须符合耐压要求，严禁使用已老化的旧电缆，或不合格的产品，所有的电缆接头必须有严格的防漏电措施，并用木桩将接头竖起架离地面。

4、电工或运行工，上岗值班两人同岗，严禁单人上岗，必须坚持定期安全检查制度，强风、暴雨后应立即进行线路和用电设备检查。

环保措施：

施工现场合理布置、场容整洁、封闭施工，废弃物及时清理，现场进行有组织排水。严格执行国家现行环境保护有关规定和企业环境保护程序文件，防止有损坏周围环境和人身健康的现象发生。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种软弱地基排水板加固方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)场地清理；

(b)铺设滤水层：选用中粗砂作为滤水层材料，滤水层铺设厚度为200mm，采用人工操作手推车进行铺设中粗砂，采用横向“S”形路线推动手推车进行铺设，手推车匀速前行洒落中粗砂，然后在滤水层形成的地基上铺设200mm厚的碎石层，保证滤水层整体整理平整；

(c)布置排水板区域：根据施工现场排水板设置的区域，排水板布置设计为边长为1m的等边三角形，用勺子在排水板布置点设置点状石灰粉；

(d)插设排水板：在插设排水板之前，对排水板质量进行检测，根据石灰粉设置的点位，铺设插板机移动轨道，并将移动轨道压实，铺设时将前后、左右相邻的移动轨道保持铺设高度一致，采用插板机垂直下插排水板，插板机在移动轨道上行走路线与设计工作区域保持一致，然后振动锤匀速将排水板打入到滤水层中，保持排水板打入的连续性，排水板打入深度以穿透淤泥层为准，然后采用滤膜内芯板平搭接方式对排水板进行接长，搭接长度大于15cm，施打过程中要保持排水板的垂直度，使之垂直偏差按进入深度控制在1.5～2.5cm，排水孔的平面位置按设计要求的间距施打，平面位置偏差≤5cm，然后在滤水层区域横向布置排水管；

(e)排水板加固：在排水板设置区域的外侧打入固定桩，再在滤水层中打入加固铁板，每隔5块排水板设置一块加固铁板，同一块排水板的两侧均设置加固铁板，结合高压喷水将加固铁板打入，加固铁板上的钢筋头处于排水板底部1/6～1/5区域时停止施打加固铁板，保持相邻两个加固铁板上的钢筋头处于同一高度，接着在加固铁板的表面覆盖碎石，覆盖高度与滤水层高度一致，然后在相邻两个加固铁板上的钢筋头之间连接加固铁丝，加固铁丝紧贴排水板的表面，处于最外端的铁丝与固定桩连接，完成排水板加固；

(f)排水板施工检测；

(g)排水板端头处理：排水板施工检测合格后，在碎石层的上方覆盖一层砂垫层，砂垫层的高度高出加固铁丝，接着将高出砂垫层的排水板割断，排水板的顶部与砂垫层的顶面持平，然后在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上，然后回填土壤。

2.根据权利要求1所述的一种软弱地基排水板加固方法，其特征在于：步骤(a)场地清理的具体操作为负责清理施工区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及障碍物，主体工程施工场地地表的植被清理，延伸至离施工图所示最大开挖线或建筑物基础线外侧3m的距离，然后对现场清理废物分类处理。

3.根据权利要求1所述的一种软弱地基排水板加固方法，其特征在于：步骤(d)插设排水板中，对排水板质量进行检测时，排水板质量控制为排水板厚度≥4.0mm，排水板通水量≥60cm³/s。

4.根据权利要求1所述的一种软弱地基排水板加固方法，其特征在于：步骤(d)插设排水板中，在铺设插板机移动轨道时，在移动轨道的底部加垫枕木，并将枕木的底面削平，保证前后、左右相邻的移动轨道保持铺设高度一致。

5.根据权利要求1所述的一种软弱地基排水板加固方法，其特征在于：步骤(d)插设排水板中，相邻两台插板机之间的间距大于2.5倍插板机机身高度。

6.根据权利要求1所述的一种软弱地基排水板加固方法，其特征在于：步骤(f)排水板施工检测中，对排水板检测项目包括平面位置检测、外露长度检测和垂直度检测。