一种软弱地基加固结构的施工方法
技术领域
本发明涉及地基处理工程技术领域,更具体地说,它涉及一种软弱地基加固结构的施工方法。
背景技术
软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土、或者其它高压缩性涂层形成的地基。软弱地基是一种不良的地基,其稳定性非常差、强度低、压缩性高、容易出现液化,沉降量也大。因此在工程的建设过程中,要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程,由于其地基强度不够和变形较大,往往不能满足上部荷载及变形要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种软弱地基加固结构的施工方法,具有提高软弱地基承载能力的优点。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种软弱地基加固结构的施工方法,包括以下步骤:
(1)将第一毛石层(1)的毛石放入到钢筋笼(10);
(2)第一加强层(2)覆盖钢筋笼(10)的开口并与钢筋笼(10)固定连接,之后将装载有毛石的钢筋笼(10)以及与钢筋笼(10)固定的钢管网状结构一起压入到淤泥中,以形成第一毛石层(1)以及第一加强层(2);
(3)将第二毛石层(3)的毛石放入钢筋笼(10)中;
(4)第二加强层(4)覆盖钢筋笼(10)的开口并与钢筋笼(10)固定连接,之后将装载有第二毛石层(3)的毛石的钢筋笼(10)以及与钢筋笼(10)固定的钢管网状结构一起压入到淤泥中,以形成第二毛石层(3)以及第二加强层(4);
(5)压入大量碎石形成碎石层(5);
(6)在所述第一加强层(2)与第二加强层(4)的钢管网状结构中通入水泥;
上述方法所用的软弱地基加固结构包括从下到上依次设置的第一毛石层、第一加强层、第二毛石层、第二加强层以及碎石层,所述第一加强层与第二加强层均是由若干互相交错的钢管连接形成的钢管网状结构,若干钢管互相连通形成供水泥浆注入的注浆通道,所述钢管网状结构的侧壁上开设有若干连通注浆通道与外界的出浆口。
采用上述技术方案,对于该施工方法,在待施工区域进行施工前利用格栅以及土工布将待施工区域围合,可有效地防止在施工过程中,地基土壤的侧向变形,以提高地基土壤施工过程中的稳定性,之后逐次压入毛石、由钢管交错组成的钢管网状结构形成第一毛石层、第一加强层、第二毛石层、第二加强层以及碎石层等,可有效低提高地基的承载能力,此外通过在钢管网状结构中通入水泥,水泥可从出浆口进入到土壤中,从而对土壤起到固化的作用,进一步提高地基的承载能力;对于该软弱地基加固结构,通过将大块的毛石铺设在待施工区域的淤泥表面,通过压机等机械设备将毛石压入到淤泥中形成第一毛石层,再将形成网状结构的若干钢管放于待施工区域的表面并通过压机将其压入到淤泥中直至抵住第一毛石层,以形成第一加强层,之后将较第一毛石层的毛石小的毛石铺设在待施工区域的淤泥表面,通过压机将毛石压入到淤泥中形成第二毛石层,第二毛石层与第一加强层相抵,然后将形成网状结构的若干钢管放于待施工区域的表面并通过压机将其压入到淤泥中直至抵住第一毛石层,以形成第二加强层,最后再通过压机压入大量碎石层,进一步提高地基的承载能力,通过第一加强层与第二加强层可限制第一毛石层以及第二毛石层的毛石发生移位,此外,工人可通过在第一加强层与第二加强层的注浆通道中注入水泥,水泥可从出浆口进入到淤泥中,通过在淤泥中掺入水泥,淤泥可发生固化现象,并可通过水泥连接第一毛石层、第一加强层、第二毛石层、第二加强层以及碎石层,进而提高地基的承载能力。
优选的,所述第一加强层的注浆通道连通有朝向远离地面的方向延伸且插入到第一毛石层的毛石之间间隙的第一输料管,所述第二加强层的注浆通道连通有朝向远离地面的方向延伸且插入到第二毛石层的毛石之间间隙的第二输料管,所述第一输料管与第二输料管上均开设有若干出浆口。
采用上述技术方案,通过将第一输料管插入到第一毛石层的毛石缝隙处,以及将第二输料管插入到第二毛石层的毛石缝隙处,并且第一输料管与第二输料管均与输料通道连通,则水泥可通过第一输料管以及第二输料管的出浆口进入到相邻毛石之间的间隙处,以提高相邻毛石之间的连接,从而提高地基的承载能力。
优选的,所述出浆口靠近与注浆通道连通的一侧的口径小于出浆口远离与注浆通道连通的一端的口径,所述出浆口内活动设有可堵住出浆口靠近与注浆通道连通一端的端口的活塞块,所述出浆口靠近与注浆通道连通的一端的端口侧壁设有密封圈。
采用上述技术方案,结成网状结构的钢管在压入到毛石层的时候,毛石层残余的淤泥会对活塞块进行挤压,使得活塞块可堵住出浆口靠近与注浆通道连通的一端的端口,以减少进入到注浆通道的淤泥量,同时在端口设置的密封圈可加快活塞块与端口之间的密封性,更好地阻止淤泥进入到注浆通道中引起堵塞。
优选的,所述出浆口靠近与注浆通道连通一端的端口的孔径大小介于活塞块的两端直径之间,所述活塞块呈两端面直径不一的圆台形状且活塞块端面直径小的一端靠近出浆口与注浆通道连通一端的端口,所述活塞块直径大的一端的大小小于出浆口远离与注浆通道连通一端的端口的大小。
采用上述技术方案,出浆口靠近与注浆通道连通一端的端口的孔径大小介于活塞块的两端直径之间,活塞块的小直径的一端可以实现与出浆口靠近与注浆通道连通一端的端口的插接,而活塞块大直径的一端无法通过出浆口靠近与注浆通道连通一端的端口,从而达到堵住出浆口靠近与注浆通道连通一端的端口的目的,同时活塞块直径大的一端的大小小于出浆口远离与注浆通道连通一端的端口的大小,使得活塞块与出水口之间留有空隙,则水泥可从空隙进入到淤泥中。
优选的,所述出浆口远离与注浆通道连通一端的端口处设有限制活塞块脱离出浆口的限位块。
采用上述技术方案,当出浆口处于出浆状态时,堵在出浆口靠近与注浆通道连通一端的端口处的活塞块受到水泥的冲力被推离,此时限位块可限制活塞块受到的冲力过大而冲出出浆口,使活塞块仅可出浆口内活动,从而提高了活塞块的稳定性。
优选的,在待施工区域的周边开挖有排水沟,所述排水沟连通有污水池,所述待施工区域的周边侧壁还围设有格栅,所述格栅上铺设有土工布。
采用上述技术方案,在毛石压入淤泥中时,淤泥中的水液可被挤出,水液通过格栅的土工布时,流入到排水沟中,并通过排水沟排入到污水池中,方便快捷,降低地基土壤中的含水量,提高地基的承载能力,同时格栅与土工布的组合可限制待施工区域的土地的侧向变形,进一步提高地基的承载力。
优选的,所述待施工区域中插接有与排水沟连通的排水管,所述排水管上设有若干渗水孔。
采用上述技术方案,通过排水管使得待施工区域中的水液排出得更为彻底。
优选的,所述第一输料管与第二输料管的管径均为10cm,相邻毛石之间的间距大于10cm。
采用上述技术方案,相邻毛石之间的间距大于第一输料管以及第二输料管的管径,从而方便第一输料管以及第二输料管插入到毛石之间。
优选的,所述第一毛石层的毛石大于第二毛石层的毛石。
采用上述技术方案,第二毛石层的毛石小于第一毛石层的毛石,使得第二毛石层的毛石可填补第一毛石层的毛石的间隙,进而提高地基的稳定性。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1.通过压入大量毛石以及钢管网状结构,可增强地基的稳定性,从而提高地基的承载能力;
2.通过在钢管结构的注浆通道中注入水泥,水泥可通过出浆口进入到地基土壤中,从而使得地基土壤产生固化作用,并且通过固化的土壤连接各个层结构,提高了地基的稳定性,从而提高了地基的承载能力;
3.在压入毛石以及钢管网状结构时,地基中的淤泥受到挤压,从而使得淤泥中的水液可透过土工布以及排水管排到排水沟中,并由排水沟排到污水池中进行收集处理,则地基土壤中的含水量降低,从而提高地基的承载能力;
4.施工区域周边围设的格栅以及土工布可限制施工区域的土壤在施工过程中发生侧向变形,从而提高施工的稳定性,进行提高土壤的承载能力。
附图说明
图1为本发明中实施例一的结构示意图;
图2为本发明中实施例一的层结构的示意图;
图3为本发明中实施例一的第一加强层的出浆口的示意图;
图4为图3的A部放大图;
图5本发明中实施例二的结构示意图;
图6为本发明中软弱地基加固结构的施工方法的主要工艺流程图。
图中:1、第一毛石层;2、第一加强层;21、第一输料管;3、第二毛石层;4、第二加强层;41、第二输料管;5、碎石层;6、出浆口;61、活塞块;62、密封圈;63、限位块;7、排水沟;71、排水管;72、渗水孔;73、污水池;74、格栅;75、土工布;8、输液管;9、注浆通道;10、钢筋笼。
具体实施方式
下面结合附图及实施例,对本发明进行详细描述。
实施例一
一种软弱地基加固结构,参见图1和图2,包括第一毛石层1以及位于第一毛石层1上方的第二毛石层3,第一毛石层1的毛石体积大于第二毛层的毛石体积,第二毛石层3的上方还设铺设有碎石层5。
第一毛石层1与第二毛石层3之间设置有第一加强层2,第二毛石层3与碎石层5之间设置有第二加强层4,第一毛石层1以及第二毛石层3均与第一加强层2相抵,并且第二毛石层3与第二加强层4相抵,第一加强层2与第二加强层4均是由若干互相交错的钢管连接形成的钢管网状结构,并且钢管网状结构的网眼小于第一毛石层1与第二毛石层3的毛石的大小,同时这若干根钢管互相连通,则钢管网状结构中形成供水泥注入的注浆通道9,在钢管网状结构的侧壁上还开设有若干连通注浆通道9与外界的出浆口6(参见图3)。
参见图2、图3和图4,第一加强层2的钢管网状结构连接有与注浆通道9连通的第一输料管21,第一输料管21朝远离地面的方向且沿竖直方向延伸,注浆通道9延伸至第一输料管21内,同时的第二加强层4的钢管网状结构连接有与注浆通道9连通的第二输料管41,第二输料管41朝远离地面的方向且沿竖直方向延伸,第一输料管21与第二输料管41的管径均为10cm,并且第一毛石层1以及第二毛石层3的相邻毛石之间的间距大于10cm,第一输料管21插入到第一毛石层1的毛石的间隙中,第二输料管41插入到第二毛石层3的毛石的间隙中,同时在第一输料管21与第二输料管41上开设有若干与开设在钢管侧壁的出浆口6一致的出浆口6。
由于淤泥中含有大量液体,因此在将第一毛石层1的毛石压入到待施工区域的淤泥中后,淤泥由于自身的流动性会没过第一毛石层1,此时第一毛石层1的上方均为淤泥,之后将第一加强层2的钢管网状结构压入到待施工区域的淤泥中时,由于淤泥自身的流动性,第一输料管21可插入毛石之间的缝隙时,会推动与之相邻的毛石的移动,从而使得第一输料管21可顺利插入到第一毛石层1的毛石之间的缝隙中,此时第一输料管21的上方均为淤泥,以此类推,将第二毛石层3、第二加强层4以及碎石层5逐步压入到待施工区域的淤泥中,部分淤泥被挤出待施工区域,部分淤泥的水分被挤压以排走
本实施例中的第一输料管21与第二输料管41均为钢管。
此外,第一加强层2以及第二加强层4的钢管连接有与注浆通道9连通的输液管8,输液管8延伸至地面以上,以方便工人往注浆通道9中注入水泥。
参见图3和图4,出浆口6设有内端口以及外端口,内端口与注浆通道9连通,外端口与外界连通,并且内端口的口径小于外端口的口径,出浆口6中还活动设有可堵住出浆口6的内端口的活塞块61。
在出浆口6的内端口侧壁设有密封圈62。
活塞块61设置为与出浆口6形状相配的圆台状置,活塞块61端面直径小的一端靠近出浆口6的内端口,并且出浆口6的外端口的口径大小介于活塞块两端面的直径大小之间,此外,活塞块61端面直径大的一端的端面大小小于出浆口6的外端口大小,并在外端口处设有限制活塞块61脱离出浆口6的限位块63,本实施例中限位块63设置有四根,沿出浆口6的周向均布并朝出浆口6的轴线方向延伸。
参见图1和图2,在待施工区域的周边开挖有排水沟7,排水沟7连通有用于收集淤泥水液的污水池73,同时在待施工区域的周边侧壁还围设有格栅74,格栅74上铺设有土工布75。
在待施工区域中还插接有若干与排水沟7连通的排水管71,本实施例中排水管71设置有四根,并沿着待施工区域的周向均布,同时四根排水管71均位于第一毛石层1的下方,排水管71上设有若干渗水孔72,排水管71远离排水沟7的端部封闭设置,排水管71靠近第一毛石层1的一侧平行于第一毛石层1,排水管71远离第一毛石层1的一侧自封闭端朝排水沟7的方向倾斜向下延伸,即排水管71自封闭端朝与排水沟7连通的端部的管径逐渐增大。
本实施例中的排水管71为PVC硬塑管。
实施例二
一种软弱地基加固结构,参见图5,其与实施例一的不同在于第一毛石层1与第二毛石层3的设置的不同,第一毛石层1的毛石以及第二毛石层3的毛石均放置于由钢筋组合而成的钢筋笼10中,并且相邻的钢筋之间留有空隙,同时钢筋笼10的顶部设有供毛石放置到钢筋笼10中的开口,此外第一加强层2或者第二加强层4的钢管覆盖于钢筋笼10的开口处并与钢筋笼10固定连接。
实施例三
一种软弱地基加固结构的施工方法,如图6所示,包括以下步骤:
S001、在待施工区域的周边围设格栅74以及土工布75。
具体的,首先,沿待施工区域的周边开挖排水沟7。
之后将格栅74绕着待施工区域的侧壁安装,以使待施工区域完全被格栅74包围,同时在格栅74上铺设土工布75。
通过在待施工区域的周边设置格栅74以及土工布75,可以有效地限制待施工区域的土地的侧向变形,从而提高待施工区域的稳定性,并且在待施工区域的土地受到挤压时,淤泥中的水液可透过土工布75流入到排水沟7中,以降低地基土壤中的含水量,进而提高地基的承载能力。
S002、压入毛石形成第一毛石层1。
具体的,首先,将大块的毛石铺设在待施工区域的淤泥表面,之后通过压机等机械设备将毛石压入到淤泥中形成第一毛石层1,此时淤泥没过第一毛石层1,第一毛石层1的上方均为淤泥,以对地基起到加固作用。
在压入毛石的同时,淤泥受到挤压,则淤泥中的水液被挤出,水液依次经过土工布75、排水沟7最终流入污水池73,有低降低土壤中的含水量,提高地基的承载能力。
S003、压入由若干钢管交错组成的钢管网状结构形成第一加强层2。
具体的,首先将第一输料管21与若干钢管交错结合而成的钢管网状结构焊接在一起,第一输料管21一端与注浆通道9连通,另一端封闭设置。
此外,把出浆口6中的活塞块61堵住出浆口6靠近与注浆通道9连通一端的端口,以防止在将该钢管网状结构压入淤泥中时,淤泥通过出浆口6进入到注浆通道9中,从而提高注浆通道9的稳定性。
之后将该钢管网状结构铺于淤泥表面,第一输料管21插入到淤泥中,通过压机等机械设备将该钢管网状结构压入到淤泥中,并且由于淤泥具有一定的流动性,在将钢管网状结构以及第一输料管21压入到待施工区域的淤泥中时,可推动淤泥以及毛石移动,从而使得第一输料管21可顺利插入到第一毛石层1的毛石之间的间隙中。
该钢管网状结构与第一毛石层1的毛石相抵,此时与第一加强层2的注浆通道9连通的输液管8远离与第一加强层2连接的端部位于淤泥表面的上方,以方便工人通过输液管8朝第一加强层2的注浆通道9中注入水泥。
水泥进入到注浆通道9后由于压力会推动堵住出浆口6的活塞块61的移动,此时水泥可通过活塞块61与出浆口6之间的间隙进入到土壤中,对淤泥起到固化的作用,从而提高地基的承载能力,另外由于第一加强层2是由钢管组合而成,置于淤泥中可对地基起到加固作用,进一步提高地基的承载能力。
S004、压入毛石形成第二毛石层3。
具体的,选用体积较之第一毛石层1的毛石小的毛石铺设在待施工区域的淤泥表面,并且相邻毛石之间的间距大于第二输料管41的管径,之后通过压机等机械设备将毛石压入到淤泥中以形成第二毛石层3,并且第二毛石层3的毛石与第一加强层2的钢管相抵。
在第二毛石层3的毛石压入淤泥后,淤泥的部分水液受到挤压会流入到排水沟7中,减少地基中的水分,并且通过两层毛石层可使得地基具有较高的承载能力。
S005、压入由若干钢管交错组成的钢管网状结构形成第二加强层4。
具体的,首先将第二输料管41与若干钢管交错结合而成的钢管网状结构焊接在一起,第二输料管41一端与注浆通道9连通,另一端封闭设置。
同时,把出浆口6中的活塞块61堵住出浆口6靠近与注浆通道9连通一端的端口,以防止在将该钢管网状结构压入淤泥中时,淤泥通过出浆口6进入到注浆通道9中,从而提高注浆通道9的稳定性。
之后将该钢管网状结构铺于淤泥表面,第二输料管41插入到淤泥中,通过压机等机械设备将该钢管网状结构压入到淤泥中,并且第二输料管41插入到第二毛石层3的毛石之间的间距中,该钢管网状结构与第二毛石层3的毛石相抵,此时与第二加强层4的注浆通道9连通的输液管8远离与第二加强层4连接的端部位于淤泥表面的上方,以方便工人通过输液管8朝第二加强层4的注浆通道9中注入水泥。
S006、压入碎石形成碎石层5。
将大量碎石铺设于淤泥表面,通过压机将碎石压入到淤泥中以形成碎石层5,由于碎石的体积较小,大量的碎石可弥补第一毛石层1与第二毛石层3中的间隙,提高地基的密实程度,从而提高地基的承载力。
S007、在所述第一加强层2与第二加强层4的注浆通道9中注入水泥。
通过与第一加强层2连通的输液管8以及与第二加强层4连通的输液管8分别往第一加强层2中的注浆通道9以及第二加强层4中的注浆通道9中注入水泥,水泥可通过钢管网状结构的出浆口6以及第一输料管21的出浆口6、第二输料管41的出浆口6进入到淤泥中,可对淤泥起到固化的作用,并增强第一毛石层1、第一加强层2、第二毛石层3、第二加强层4、碎石层5之间的连接力度,进而提高地基的承载能力。
在S001围设格栅74前加入埋设排水管71的步骤。
将排水管71沿着待施工区域的周边均布并从待施工区域的侧壁插入到待施工区域的底部,由于排水管71自其封闭端朝与排水沟7连通的端部的管径逐渐增大,则排水管71呈斜圆锥状,方便排水管71插入到待施工区域中,并且排水管71靠近地面的一侧平行于底面,而远离地面的一侧倾斜设置,可方便进入到排水管71中淤泥的水液迅速排入到与排水管71连通的排水沟7中。
实施例四
一种软弱地基加固结构的施工方法,其与实施例三的不同在于第一毛石层1与第二毛石层3的设置的不同,可先将第一毛石层1的毛石放入到钢筋笼10中,之后通过焊接等固定方式使得第一加强层2的钢管网状结构与钢筋笼10开口的侧边进行固定,并且第一加强层2连接的第一输料管21插入到第一毛石层1的毛石之间的间隙中,之后将装载有毛石的钢筋笼10以及与钢筋笼10固定的钢管网状结构一起压入到淤泥中,以形成第一毛石层1以及第一加强层2。
然后将第二毛石层3的毛石放入钢筋笼10中,并通过焊接等固定方式将第二加强层4的钢管网状结构与钢筋笼10开口的侧边进行固定,同时,第二加强层4连接的第二输料管41插入到第二毛石层3的毛石之间的间隙中,之后将装载有第二毛石层3的毛石的钢筋笼10以及与钢筋笼10固定的钢管网状结构一起压入到淤泥中,并使第二毛石层3的钢筋笼10底部与第一加强层2的钢管网状结构相抵。
第一毛石层1与第一加强层2通过钢筋笼10固定连接,第二毛石层3与第二加强层4通过钢筋笼10固定连接,从而提高毛石与钢管之间的连接强度,进而增强地基的承载能力,此外,利用钢筋笼10将第一毛石层1的毛石以及第二毛石层3的毛石进行装载,从而可对毛石进行限位,减少毛石移位导致地基的不稳定,从而提高地基的稳定性以及承载能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。