CN109778826A - 一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，属于软基处理技术领域，一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其施工工序包括以下步骤：场地平整，铺设垫基砂垫层，设置气液双向管道，软基内压抽气，水泥浆料制备，混凝土发泡，泡沫混凝土填充，可以实现针对部分地基由粘土和粉土等细微颗粒组成的，或含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的软性地基，向地基内部填充泡沫混凝土，利用泡沫混凝土的高吸水率，使经由毛细孔渗透吸水后的泡沫混凝土分隔建筑处的软地基与其他区域的地基，减少软基处的地基滑动层的形成，增强特殊地形的地基质量，进而提升软基地面上的建筑安全。

Description

一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法

技术领域

本发明涉及软基处理技术领域，更具体地说，涉及一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法。

背景技术

软基处理，又叫软地基处理，是建筑之前如果地基不够坚固，为防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不稳定等事故，需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求的过程。在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基，因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料，提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆，弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有：

1、换填。这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。

2、抛石填筑。就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。

3、盲沟。就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把路基中的水排出路基。

4、排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6～1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外，保持路基的稳定。

5、石灰浅坑法。由于粘性土含水量影响，施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干，敲碎回填的方法：“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用，小面积也可以使用)。具体做法是：挖40～50cm方形或圆形，深一般1m上下的坑，清除坑内的渗水(最好挖好坑后，第二天清除渗水)，放入深为坑深1/3的生石灰，即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5～6m，在严重弹簧路段为3～4m。

现有的软基处理方法在施工过程中，在应用于部分特殊的地基情况时，无法控制建设后的地基质量，如部分地基由粘土和粉土等细微颗粒组成的，或含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的软性地基，再与地下水位高的条件同时存在时，其上的填方不能很好地进行，同时地基上方的填方构造物稳定性降低，在施工过程中还会由于松软土和空隙大的有机质土内部渗入地下水形成地基滑动层，影响上方建造物的建筑安全。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，它可以实现针对部分地基由粘土和粉土等细微颗粒组成的，或含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的软性地基，向地基内部填充泡沫混凝土，利用泡沫混凝土的高吸水率，使经由毛细孔渗透吸水后的泡沫混凝土分隔建筑处的软地基与其他区域的地基，在吸水后的泡沫混凝土形成封闭的泡沫孔，减少软基处的地基滑动层的形成，增强特殊地形的地基质量，进而提升软基地面上的建筑安全。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，所述泡沫混凝土的组成成分包括：硅酸盐水泥、活性混合材料、河沙、玻璃纤维、发泡剂、减水剂、活性二氧化硅、增稠剂、高效减水剂、水、普通砂和外加剂，其施工工序包括以下步骤：

步骤一、场地平整，使用专业测量工具测算施工区域各角点的地面标高，通过测算的地面标高，计算各交点的设计标高和施工高度，对不平整地面进行挖方和填方处理；

步骤二、铺设垫基砂垫层，将垫层材料铺设于平整后的地基表面，使用振压夯对垫层材料进行处理，使垫层材料均匀地平铺于地基表面；

步骤三、设置气液双向管道，在铺设垫基砂垫层内插入气液双向管道，使气液双向管道一端与软地基内部接触，启动抽水泵对软基进行抽水处理；

步骤四、软基内压抽气，使用蓄气抽放气泵连接气液双向管道远离地基一端连接，启动蓄气抽放气泵，抽取地基内的填充气体；

步骤五、水泥浆料制备，将泡沫混凝土中的原料按照预定配置比添加入搅拌机内进行搅拌；

步骤六、混凝土发泡，将加水稀释后的发泡剂与搅拌后的水泥浆料添加入发泡机内，启动水泥发泡机，通过柱塞泵和空压机将发泡剂和水泥浆料混合成泡沫混凝土；

步骤七、泡沫混凝土填充，将泡沫混凝土与蓄气抽放气泵连接，在蓄气抽放气泵加压下填充入软基地下，可以实现针对部分地基由粘土和粉土等细微颗粒组成的，或含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的软性地基，向地基内部填充泡沫混凝土，利用泡沫混凝土的高吸水率，使经由毛细孔渗透吸水后的泡沫混凝土分隔建筑处的软地基与其他区域的地基，在吸水后的泡沫混凝土形成封闭的泡沫孔，减少软基处的地基滑动层的形成，增强特殊地形的地基质量，进而提升软基地面上的建筑安全。

进一步的，所述步骤六混凝土发泡过程中，向水泥发泡机内添加矿渣和粉煤灰。

进一步的，所述步骤四软基内压抽气前，在铺设气液双向管道后的砂垫层表面铺设气隙密封膜，使气隙密封膜包覆于地基外侧。通过在砂垫层表面铺设气隙密封膜，便于后续对软基地面下层的抽气处理。

进一步的，所述步骤一场地平整过程中，对地基高处的地面进行挖方处理，对地基低处的地面进行填方处理，所述填方处理的地面所用的填土优先使用挖方处理取出的填土。通过对不平整软基地面处进行填方和挖方处理，便于后续对软基地面的处理和对软基地面进行合理调配。

进一步的，所述填方处理和挖方处理过程中，对挖方、填方和土石方运输量进行综合权衡，预先制定调配方案。便于对软基地面的组织施工，减少不必要的往返运输，填挖施工的先后顺序、土石方的来源和去向，以及机械、车辆的运行路线等。

进一步的，所述步骤二铺设垫基砂垫层过程中，选用的垫基砂垫层主要组成成分包括碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑，所述掺入不少于总重百分之三十的碎石或卵石。通过选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑作为垫基砂垫层，便于提高软基地面的地基承载力。

进一步的，所述步骤二铺设垫基砂垫层过程中，使用振压夯对垫层材料进行处理后，再使用平板振动器对表层的垫层材料进行振荡处理。通过使用平板振动器对表层的垫层材料进行振荡处理，便于使垫基砂垫层内的多种石粒杂质均匀平铺。

进一步的，所述步骤二铺设垫基砂垫层过程中，将碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂铺设前，首先进行筛选，滤除杂草、树根等有机杂质。通过对垫基砂垫层中的杂质进行筛选，便于减少有机杂质填充于软基地面中的空隙处，造成地基的不平整。

进一步的，所述步骤六混凝土发泡过程中，向水泥发泡机内添加韧性联结纤维，所述韧性联结纤维为超高分子量聚乙烯纤维和碳纤维共同制造的新型混杂纤维。通过向泡沫混凝土内添加韧性联结纤维，便于增强填充泡沫混凝土后的软基地面的韧性和连接强度。

进一步的，所述步骤七泡沫混凝土填充过程中，在泡沫混凝土通入地基内之前，向泡沫混凝土内添加水泥缓凝剂，所述水泥缓凝剂主要成分包括10-15％的乙二胺四甲叉膦酸钠钙、40-45％的磷酸和40-50％缓凝增强剂。通过向泡沫混凝土内添加水泥缓凝剂，便于减缓泡沫混凝土的凝结速度，使泡沫混凝土流动至软基地面的空隙处，并对松软的地基充分填充。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现针对部分地基由粘土和粉土等细微颗粒组成的，或含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的软性地基，向地基内部填充泡沫混凝土，利用泡沫混凝土的高吸水率，使经由毛细孔渗透吸水后的泡沫混凝土分隔建筑处的软地基与其他区域的地基，在吸水后的泡沫混凝土形成封闭的泡沫孔，减少软基处的地基滑动层的形成，增强特殊地形的地基质量，进而提升软基地面上的建筑安全。

(2)步骤四软基内压抽气前，在铺设气液双向管道后的砂垫层表面铺设气隙密封膜，使气隙密封膜包覆于地基外侧。通过在砂垫层表面铺设气隙密封膜，便于后续对软基地面下层的抽气处理。

(3)步骤一场地平整过程中，对地基高处的地面进行挖方处理，对地基低处的地面进行填方处理，填方处理的地面所用的填土优先使用挖方处理取出的填土。通过对不平整软基地面处进行填方和挖方处理，便于后续对软基地面的处理和对软基地面进行合理调配。

(4)填方处理和挖方处理过程中，对挖方、填方和土石方运输量进行综合权衡，预先制定调配方案。便于对软基地面的组织施工，减少不必要的往返运输，填挖施工的先后顺序、土石方的来源和去向，以及机械、车辆的运行路线等。

(5)步骤二铺设垫基砂垫层过程中，选用的垫基砂垫层主要组成成分包括碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑，掺入不少于总重百分之三十的碎石或卵石。通过选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑作为垫基砂垫层，便于提高软基地面的地基承载力。

(6)步骤二铺设垫基砂垫层过程中，使用振压夯对垫层材料进行处理后，再使用平板振动器对表层的垫层材料进行振荡处理。通过使用平板振动器对表层的垫层材料进行振荡处理，便于使垫基砂垫层内的多种石粒杂质均匀平铺。

(7)步骤二铺设垫基砂垫层过程中，将碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂铺设前，首先进行筛选，滤除杂草、树根等有机杂质。通过对垫基砂垫层中的杂质进行筛选，便于减少有机杂质填充于软基地面中的空隙处，造成地基的不平整。

(8)步骤六混凝土发泡过程中，向水泥发泡机内添加韧性联结纤维，韧性联结纤维为超高分子量聚乙烯纤维和碳纤维共同制造的新型混杂纤维。通过向泡沫混凝土内添加韧性联结纤维，便于增强填充泡沫混凝土后的软基地面的韧性和连接强度。

(9)步骤七泡沫混凝土填充过程中，在泡沫混凝土通入地基内之前，向泡沫混凝土内添加水泥缓凝剂，水泥缓凝剂主要成分包括10-15％的乙二胺四甲叉膦酸钠钙、40-45％的磷酸和40-50％缓凝增强剂。通过向泡沫混凝土内添加水泥缓凝剂，便于减缓泡沫混凝土的凝结速度，使泡沫混凝土流动至软基地面的空隙处，并对松软的地基充分填充。

附图说明

图1为本发明的主要工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，泡沫混凝土的组成成分包括：硅酸盐水泥、活性混合材料、河沙、玻璃纤维、发泡剂、减水剂、活性二氧化硅、增稠剂、高效减水剂、水、普通砂和外加剂，其施工工序包括以下步骤：

步骤一、场地平整，使用专业测量工具测算施工区域各角点的地面标高，通过测算的地面标高，计算各交点的设计标高和施工高度，对不平整地面进行挖方和填方处理；

步骤二、铺设垫基砂垫层，将垫层材料铺设于平整后的地基表面，使用振压夯对垫层材料进行处理，使垫层材料均匀地平铺于地基表面；

步骤三、设置气液双向管道，在铺设垫基砂垫层内插入气液双向管道，使气液双向管道一端与软地基内部接触，启动抽水泵对软基进行抽水处理；

步骤四、软基内压抽气，使用蓄气抽放气泵连接气液双向管道远离地基一端连接，启动蓄气抽放气泵，抽取地基内的填充气体；

步骤五、水泥浆料制备，将泡沫混凝土中的原料按照预定配置比添加入搅拌机内进行搅拌；

步骤六、混凝土发泡，将加水稀释后的发泡剂与搅拌后的水泥浆料添加入发泡机内，启动水泥发泡机，通过柱塞泵和空压机将发泡剂和水泥浆料混合成泡沫混凝土；

步骤七、泡沫混凝土填充，将泡沫混凝土与蓄气抽放气泵连接，在蓄气抽放气泵加压下填充入软基地下，可以实现针对部分地基由粘土和粉土等细微颗粒组成的，或含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的软性地基，向地基内部填充泡沫混凝土，利用泡沫混凝土的高吸水率，使经由毛细孔渗透吸水后的泡沫混凝土分隔建筑处的软地基与其他区域的地基，在吸水后的泡沫混凝土形成封闭的泡沫孔，减少软基处的地基滑动层的形成，增强特殊地形的地基质量，进而提升软基地面上的建筑安全。

步骤六混凝土发泡过程中，向水泥发泡机内添加矿渣和粉煤灰。

步骤四软基内压抽气前，在铺设气液双向管道后的砂垫层表面铺设气隙密封膜，使气隙密封膜包覆于地基外侧。通过在砂垫层表面铺设气隙密封膜，便于后续对软基地面下层的抽气处理。

步骤一场地平整过程中，对地基高处的地面进行挖方处理，对地基低处的地面进行填方处理，填方处理的地面所用的填土优先使用挖方处理取出的填土。通过对不平整软基地面处进行填方和挖方处理，便于后续对软基地面的处理和对软基地面进行合理调配。

填方处理和挖方处理过程中，对挖方、填方和土石方运输量进行综合权衡，预先制定调配方案。便于对软基地面的组织施工，减少不必要的往返运输，填挖施工的先后顺序、土石方的来源和去向，以及机械、车辆的运行路线等。

步骤二铺设垫基砂垫层过程中，选用的垫基砂垫层主要组成成分包括碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑，掺入不少于总重百分之三十的碎石或卵石。通过选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑作为垫基砂垫层，便于提高软基地面的地基承载力。

步骤二铺设垫基砂垫层过程中，使用振压夯对垫层材料进行处理后，再使用平板振动器对表层的垫层材料进行振荡处理。通过使用平板振动器对表层的垫层材料进行振荡处理，便于使垫基砂垫层内的多种石粒杂质均匀平铺。

步骤二铺设垫基砂垫层过程中，将碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂铺设前，首先进行筛选，滤除杂草、树根等有机杂质。通过对垫基砂垫层中的杂质进行筛选，便于减少有机杂质填充于软基地面中的空隙处，造成地基的不平整。

步骤六混凝土发泡过程中，向水泥发泡机内添加韧性联结纤维，韧性联结纤维为超高分子量聚乙烯纤维和碳纤维共同制造的新型混杂纤维。通过向泡沫混凝土内添加韧性联结纤维，便于增强填充泡沫混凝土后的软基地面的韧性和连接强度。

步骤七泡沫混凝土填充过程中，在泡沫混凝土通入地基内之前，向泡沫混凝土内添加水泥缓凝剂，水泥缓凝剂主要成分包括10-15％的乙二胺四甲叉膦酸钠钙、40-45％的磷酸和40-50％缓凝增强剂。通过向泡沫混凝土内添加水泥缓凝剂，便于减缓泡沫混凝土的凝结速度，使泡沫混凝土流动至软基地面的空隙处，并对松软的地基充分填充。

在此之外，软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。

本发明可以实现针对部分地基由粘土和粉土等细微颗粒组成的，或含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成的软性地基，向地基内部填充泡沫混凝土，利用泡沫混凝土的高吸水率，使经由毛细孔渗透吸水后的泡沫混凝土分隔建筑处的软地基与其他区域的地基，在吸水后的泡沫混凝土形成封闭的泡沫孔，减少软基处的地基滑动层的形成，增强特殊地形的地基质量，进而提升软基地面上的建筑安全。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述泡沫混凝土的组成成分包括：硅酸盐水泥、活性混合材料、河沙、玻璃纤维、发泡剂、减水剂、活性二氧化硅、增稠剂、高效减水剂、水、普通砂和外加剂，其施工工序包括以下步骤：

步骤一、场地平整，使用专业测量工具测算施工区域各角点的地面标高，通过测算的地面标高，计算各交点的设计标高和施工高度，对不平整地面进行挖方和填方处理；

步骤二、铺设垫基砂垫层，将垫层材料铺设于平整后的地基表面，使用振压夯对垫层材料进行处理，使垫层材料均匀地平铺于地基表面；

步骤三、设置气液双向管道，在铺设垫基砂垫层内插入气液双向管道，使气液双向管道一端与软地基内部接触，启动抽水泵对软基进行抽水处理；

步骤四、软基内压抽气，使用蓄气抽放气泵连接气液双向管道远离地基一端连接，启动蓄气抽放气泵，抽取地基内的填充气体；

步骤五、水泥浆料制备，将泡沫混凝土中的原料按照预定配置比添加入搅拌机内进行搅拌；

步骤六、混凝土发泡，将加水稀释后的发泡剂与搅拌后的水泥浆料添加入发泡机内，启动水泥发泡机，通过柱塞泵和空压机将发泡剂和水泥浆料混合成泡沫混凝土；

步骤七、泡沫混凝土填充，将泡沫混凝土与蓄气抽放气泵连接，在蓄气抽放气泵加压下填充入软基地下。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤六混凝土发泡过程中，向水泥发泡机内添加矿渣和粉煤灰。

3.根据权利要求1所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤四软基内压抽气前，在铺设气液双向管道后的砂垫层表面铺设气隙密封膜，使气隙密封膜包覆于地基外侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤一场地平整过程中，对地基高处的地面进行挖方处理，对地基低处的地面进行填方处理，所述填方处理的地面所用的填土优先使用挖方处理取出的填土。

5.根据权利要求4所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述填方处理和挖方处理过程中，对挖方、填方和土石方运输量进行综合权衡，预先制定调配方案。

6.根据权利要求1所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤二铺设垫基砂垫层过程中，选用的垫基砂垫层主要组成成分包括碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑，所述掺入不少于总重百分之三十的碎石或卵石。

7.根据权利要求6所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤二铺设垫基砂垫层过程中，使用振压夯对垫层材料进行处理后，再使用平板振动器对表层的垫层材料进行振荡处理。

8.根据权利要求6所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤二铺设垫基砂垫层过程中，将碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂铺设前，首先进行筛选，滤除杂草、树根等有机杂质。

9.根据权利要求1所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤六混凝土发泡过程中，向水泥发泡机内添加韧性联结纤维，所述韧性联结纤维为超高分子量聚乙烯纤维和碳纤维共同制造的新型混杂纤维。

10.根据权利要求1所述的一种基于新型泡沫混凝土的软基处理施工方法，其特征在于：所述步骤七泡沫混凝土填充过程中，在泡沫混凝土通入地基内之前，向泡沫混凝土内添加水泥缓凝剂，所述水泥缓凝剂主要成分包括10-15％的乙二胺四甲叉膦酸钠钙、40-45％的磷酸和40-50％缓凝增强剂。