CN108487228A - 一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法 - Google Patents
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- E02D3/123—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and compacting the soil
Abstract
本发明公开了一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,具体按照确定土壤孔洞的位置和数量、预拌和浆液、打孔、注浆的步骤;本发明一种消除湿陷性黄土的湿陷性的方法不挖出地基土,不清运地基土,无石灰及素土土类填料的现场拌和,能够减少扬尘污染;注入的浆液全部为预拌和,工厂化生产,标准化程度高,材料消耗量少,施工质量稳定;施工机械少,成孔及孔内注浆一次完成施工,减少了施工工序,提高了施工效率,缩短施工时间;还可以在消除湿陷性黄土的湿陷性同时,还能够提高地基土的承载能力。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域,涉及一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性 的方法。
背景技术
湿陷性黄土是分布于我国陕西,山西,甘肃,新疆,青海,河南,河北 等北方地区的一种特殊的土壤,当湿陷性黄土作为地基,浸水后会产生沉陷, 对工程建设产生极大的危害。如果建筑物、构筑物、公路、铁路、桥梁等等 工程建设位于湿陷性黄土上时,必须对湿陷性黄土进行治理,消除其湿陷特 性,达到工程建设安全的要求。
目前用挤密桩方式消除湿陷性黄土湿陷性的方法有下面几种:
(1)灰土或素土挤密桩,采用振动或锤击沉桩机,把直径为钢管 打入土中,拔出钢管后形成孔洞,然后用运料车向孔洞中分次回填灰土或素 土,每次回填厚度为250-400mm,采用电动卷扬机或提升式夯实机,吊起150Kg 左右的夯锤分次夯实孔洞内的灰土或素土,夯实时一般落锤高度不小于5m, 为自由落体运动,每层夯实不少于10锤,夯击密实后方可进行下次填料。 如此反复至孔洞回填夯实完毕;
(2)DDC灰土或素土挤密桩,采用螺旋钻机或机械洛阳铲成孔,成孔直 径成孔后先清理地面孔洞周围挖出的地基土,采用提升式夯实机, 起吊重约1.5~2.0吨重锤,先把孔底夯击2~4遍,然后用运料车向孔洞中分 次回填灰土或素土,每次回填灰土或素土0.5m3左右,起吊重锤夯实回填的 灰土或素土,起吊高度5~10米,为自由落体运动,夯击次数不小于6次, 夯扩密实后方可进行下次填料。如此反复至孔洞回填夯实完毕;
(3)SDDC灰土或素土挤密桩,采用重锤冲击成孔,重锤为长柱型或锥形, 重量15~20吨,采用卷扬机提升,提升高度10~15米。先起吊重锤,在地面 冲击形成深孔,然后用运料车向孔洞中分次回填灰土或素土,每次回填灰土 或素土1.0~3.0m3左右,起吊重锤夯实回填的灰土或素土,重锤为自由落体 运动,夯击次数不小于6次,夯扩密实后方可进行下次填料。如此反复至孔 洞回填夯实完毕;
以上三种方法中,施工所用机械较多,例如要用到沉桩机、运料填料车、 重锤提升机等;重锤在孔洞中向下夯击时,是自由落体运动,重锤与孔洞壁 会因为摩擦而损失了夯击能量;工序较复杂,单位工程施工周期较长;填料 受季节及环保限令影响。填料所采用的灰土或素土,需用石灰及素土来拌和, 石灰及素土的现场运输、拌和,会产生扬尘污染,现场生产的污染会导致环 保部门严令禁止施工;DDC灰土挤密桩采用螺旋钻成孔,会钻出地基土,钻 出来的地基土会产生清运问题,会产生扬尘污染及市政路面泥泞污染,地基 土清运产生的污染会导致环保部门严令禁止施工;填料计量误差大,填料回 填采用运料车回填,每车之间的计量误差较大,受人为因素干扰多,甚至出 现钻出土量大于回填土量的情况,地基土的湿陷性消除效果难以达到设计要 求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,能够减 少扬尘污染,缩短单位工程的施工时间。
本发明所采用的技术方案是.一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方 法,其特征在于,具体按照下述步骤进行:
步骤1,确定湿陷性黄土土层上土壤孔洞的位置和土壤孔洞的数量;
预拌和浆液;
步骤2,将土壤成孔设备置于步骤1得到的任一土壤孔洞的位置上方, 然后将土壤成孔设备压入湿陷性黄土土层中,当土壤成孔设备达到设计的深 度时,停止压入,土壤成孔设备在湿陷性黄土土层中形成土壤孔洞;
步骤3,通过压力注浆管将步骤1得到的浆液注入土壤孔洞中,同时缓 慢向上拔土壤成孔设备,直至土壤成孔设备完全拔出湿陷性黄土土层,浆液 注满土壤孔洞即可;
步骤4,重复步骤2和步骤3,直至所有的土壤孔洞均注满浆液。
本发明的特点还在于:
在湿陷性黄土土层的含水量不小于12%,若湿陷性黄土土层的含水量小 于12%,先将湿陷性黄土土层进行润湿再进行后续操作。
浆液为强度等级为M2.5~M10的水泥砂浆、强度等级为M1.0~M10的石 灰砂浆、强度等级为M1.0~M10的水泥石灰混合砂浆、强度等级为C10~C20 的细石混凝土中任一种。
步骤1中根据湿陷性黄土土层的形状、面积和深度来确定湿陷性黄土土 层中土壤孔洞的位置和土壤孔洞的数量。
土壤孔洞均匀分布,且每相邻的四个土壤孔洞呈正方形分布;或者土壤 空洞呈多行均匀分布,每相邻三个土壤孔洞呈为等边三角形分布,且相邻两 行的土壤空洞交错分布。
相邻的土壤孔洞之间的距离为土壤孔洞直径的2.0-4.0倍。
步骤2中,使用液压压桩机或锤击打桩机把土壤成孔设备压入湿陷性黄 土土层。
步骤3中注浆时,压力注浆管的压强为5.0MPa-18.0MPa。
步骤3中向上拔土壤成孔设备时,土壤成孔设备的速度为1.2m/min -1.5m/min。
本发明的有益效果是:
(1)本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,不挖出地基土, 不清运地基土,无石灰及素土土类填料的现场拌和,能够减少扬尘污染。
(2)本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,注入的浆液全 部为预拌和,工厂化生产,标准化程度高,材料消耗量少,施工质量稳定。
(3)本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,施工机械少, 成孔及孔内注浆一次完成施工,减少了施工工序,提高了施工效率,缩短施 工时间。
(4)本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,可以在消除湿 陷性黄土的湿陷性同时,还能够提高地基土的承载能力。
附图说明
图1是本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法中土壤成孔设备 的运动轨迹图;
图2是本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法中土壤孔洞的第 一种分布示意图;
图3是本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法中土壤孔洞的第 二种分布示意图;
图中,1.土壤成孔设备,2.压力注浆管,3.土壤孔洞。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,多次通过锤击或者静压方式 把土壤成孔设备1压入在湿陷性黄土土层中,在挤密湿陷性黄土土层的同时 形成多个土壤孔洞3,并向每个土壤孔洞3中均注入预拌和的浆液,其中预 拌和的浆液可采用以下材料任一种:强度等级为M2.5~M10的水泥砂浆、强 度等级为M1.0~M10的石灰砂浆、强度等级为M1.0~M10的水泥石灰混合砂 浆和强度等级为C10~C20的细石混凝土;
具体按照下述步骤进行:
步骤1,测定湿陷性黄土土层的含水量,若湿陷性黄土土层的含水量小 于12%时,在施工前4-6天在湿陷性黄土土层打多个深水孔,将水均匀地注 入湿陷性黄土土层进行增湿;若湿陷性黄土土层的含水量不小于12%时,根 据湿陷性黄土土层的性状、面积和深度确定湿陷性黄土上土壤孔洞3的位置 和土壤孔洞3的数量;如图2所示,土壤孔洞3在湿陷性黄土土层上均匀分 布,每相邻的四个土壤孔洞呈正方形分布,且相邻的土壤孔洞3之间的距离 为土壤孔洞3直径的2.0-4.0倍;或者如图3所示土壤孔洞3在湿陷性黄土 土层上呈多行均匀分布,相邻两行的土壤孔洞3交错分布,每相邻土壤孔洞 3呈等边三角形分布,且相邻的土壤孔洞3之间的距离为土壤孔洞3直径的 2.0-4.0倍。
预拌和浆液;
浆液为强度等级为M2.5~M10的水泥砂浆、强度等级为M1.0~M10的石 灰砂浆、强度等级为M1.0~M10的水泥石灰混合砂浆、强度等级为C10~C20 的细石混凝土中任一种。
水泥砂浆中水泥和中砂的质量比为0.216~0.39:1.015,水泥和水的质 量比为0.216~0.39:0.29;石灰砂浆中石灰和中砂的质量比为0.216~0.240: 1.200,石灰和水的质量比为0.216~0.240:0.6;混合砂浆中水泥和石灰的质 量比为=0.158~0.261:0.075~0.030,水泥和中砂的质量比为.158~0.261: 1.015,水泥和水的质量比为0.158~0.261:0.4;细石混凝土中碎石和水泥 的质量比为1025~1031:184~224、碎石和中砂的质量比为1025~1031: 874~810;碎石和水的质量比为1025~1031:178;
水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆和细石混凝土采用砂浆搅拌机 进行拌和,在预拌和时,添加微沫剂、防水粉来改善浆液的和易性与粘稠度。
步骤2,
将土壤成孔设备1置于步骤1得到任一土壤孔洞3的位置上方,然后使 用液压压桩机或锤击打桩机把土壤成孔设备1压入湿陷性黄土土层,当土壤 成孔设备1达到设计的深度,停止压入,土壤成孔设备1在湿陷性黄土土层 中形成土壤孔洞3;土壤成孔设备1的中心点与设定位置中心点的的偏差不 应大于5%。
步骤3,通过压力注浆管2将步骤1得到的浆液注入土壤孔洞3中,同 时缓慢向上拔出土壤成孔设备1,注浆时,压力注浆管2的压强为5.0MPa -18.0MPa,土壤成孔设备1向上拔的速度为为1.2-1.5m/min,浆液泵送量应 同拔管速度相配合,以保证土壤孔洞3内所注浆液的密实度;直至土壤成孔 设备1完全拔出湿陷性黄土土层,浆液注满土壤孔洞3即可;
步骤4,重复步骤2和步骤3,直至所有的土壤孔洞1均注满浆液,当 发现已施工注浆的土壤孔洞3的浆液面下降大于200mm时,使用人工二次灌 浆液补平至孔口。
整片处理湿陷性黄土土层时,从湿陷性黄土土层的中间位置向外依次进 行处理;处理局部湿陷性黄土土层,从湿陷性黄土土层的边缘位置向中间位 置进行处理。
本发明一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,不挖出地基土,不清 运地基土,无石灰及素土土类填料的现场拌和,能够减少扬尘污染;注入的 浆液全部为预拌和,工厂化生产,标准化程度高,材料消耗量少,施工质量 稳定;施工机械少,成孔及孔内注浆一次完成施工,减少了施工工序,提高 了施工效率,缩短了施工时间;在消除湿陷性黄土的湿陷性同时,还能够提 高地基土的承载能力。
Claims (9)
1.一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,具体按照下述步骤进行:
步骤1,确定湿陷性黄土土层上土壤孔洞(3)的位置和土壤孔洞(3)的数量;
预拌和浆液;
步骤2,将土壤成孔设备(1)置于步骤1得到的任一土壤孔洞(3)的位置上方,然后将土壤成孔设备(1)压入湿陷性黄土土层中,当土壤成孔设备(1)达到设计的深度时,停止压入,土壤成孔设备(1)在湿陷性黄土土层中形成土壤孔洞(3);
步骤3,通过压力注浆管(2)将步骤1得到的浆液注入土壤孔洞(3)中,同时缓慢向上拔土壤成孔设备(1),直至土壤成孔设备(1)完全拔出湿陷性黄土土层,浆液注满土壤孔洞(3)即可;
步骤4,重复步骤2和步骤3,直至所有的土壤孔洞(3)均注满浆液。
2.根据权利要求1所述的一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,在所述湿陷性黄土土层的含水量不小于12%,若湿陷性黄土土层的含水量小于12%,先将湿陷性黄土土层进行润湿再进行后续操作。
3.根据权利要求1所述的一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,所述浆液为强度等级为M2.5~M10的水泥砂浆、强度等级为M1.0~M10的石灰砂浆、强度等级为M1.0~M10的水泥石灰混合砂浆、强度等级为C10~C20的细石混凝土中任一种。
4.根据权利要求1所述的一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,所述步骤1中根据湿陷性黄土土层的形状、面积和深度来确定湿陷性黄土土层中土壤孔洞(3)的位置和土壤孔洞(3)的数量。
5.根据权利要求1所述一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,所述土壤孔洞(3)均匀分布,且每相邻的四个土壤孔洞(3)呈正方形分布;或者所述土壤空洞(3)呈多行均匀分布,每相邻三个土壤孔洞呈为等边三角形分布,且相邻两行的土壤空洞(3)交错分布。
6.根据权利要求1所述的一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,相邻的土壤孔洞(3)之间的距离为土壤孔洞(3)直径的2.0-4.0倍。
7.根据权利要求1所述的一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,所述步骤2中,使用液压压桩机或锤击打桩机把土壤成孔设备(1)压入湿陷性黄土土层。
8.根据权利要求1所述的一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,所述步骤3中注浆时,压力注浆管(2)的压强为5.0MPa-18.0MPa。
9.根据权利要求1所述的一种能够消除湿陷性黄土的湿陷性的方法,其特征在于,所述步骤3中向上拔土壤成孔设备(1)时,土壤成孔设备(1)的速度为1.2m/min-1.5m/min。
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