CN110904948B - 一种软塑改性土换填地基的应急压实施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法具有地表封水→降水→原位一次掺灰→开挖+二次掺灰拌和→静置砂化→三次掺灰拌和→第一压实分层压实→静置硬塑化→重复压实分层施工至完成全部压实填筑任务的施工流程，与传统弃土换填施工方法比，具有能快速治理软土化地基病害、既经济环保又质量可靠的优点。

Description

一种软塑改性土换填地基的应急压实施工方法
技术领域
本发明涉及到一种改性土压实施工方法，特别是涉及到一种软塑改性土换填地基的应急压实施工方法。
背景技术
由于地基土为饱和的粉质土和粉质黏土时，受施工扰动后，土体易变为软塑至流塑状态的软化土，抗剪强度极低，压缩性大，不经处理无法作为浅基础的地基，因此，把因为施工扰动使饱和的粉质土和粉质黏土变为软塑至流塑状态土的地基称为软化土地基病害。我国南方城市区域的河流一级阶地或湿地范围进行高层房地产建设，裙楼部分常常采用浅基础，持力层往往由一级阶地上部的粉质黏土、粉砂土层组成。地下水位以下的粉质黏土、粉砂土层，受到基坑开挖及抗浮锚杆施工机械的扰动，往往会在地基表层形成一层厚度在1m-2m的软塑至流塑态的软化土层，这就形成软土化浅层地基病害，尤其是雨季施工和排水困难的场地更是如此。采用弃土换填法对软土化浅层地基病害进行处理是软土浅层地基处理的传统方法。随着国家对环境保护的日益重视，加之南方雨季往往阴雨连绵，在南方大中城市区域雨季施工条件下进行弃土换填法施工，不但存在运距远、难以找到弃土场和取土场地的困难，还存在城市区域运输软塑及流塑态土易于污染环境、难以找到弃土和换填施工需要的晴好天气的困难，这就造成了用弃土换填法进行软土化浅层地基处理存在环保性差、成本高和工期长等居多缺点，因而难以被业主和施工方接受。为此，本发明提供了一种用软塑改性土法进行换填应急压实施工的新方法，该新方法具有能快速治理软土化地基病害、既经济环保又质量可靠的优点，已在长沙卓伯根项目软土化地基处理实际工程中得到业主和施工方的认可。
发明内容
采用软塑改性土的换填应急压实施工方法进行软化土浅层地基病害处理本质上是一种将固化和压实相结合的施工方法，可实现对流塑态和可塑态软化改性土的快速压实施工，并兼备施工速度快和低成本的优势，从而达到对软化土地基进行经济和环保性好、施工简便且速度快的换填施工的目的。
施工试验要解决的技术问题实质是要寻找一种将高含水量的流塑态和可塑态软化土地基通过改性土施工来实现在应急施工允许的时间内快速转变成能满足浅基础地基强度要求的改性土地基。因此，本发明要解决的首要技术问题就是寻找一种适宜软塑改性土填筑的适宜含水量、适宜湿密度和分层施工间隔时间等施工参数的施工工艺和施工方法。
本发明依据流塑状态的水泥改性土在一定的含水量条件下，其稠度随时间增长，可在短期内由流塑态渐变为可塑态和硬塑态的基本规律，设计了一种软塑改性土换填地基的应急压实施工方法。
本发明提出的一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法的要点如下：
1.地基表层和浅层软土最经济的方法是换土法。但换土法存在以下问题：(1)一方面，由于雨季阴雨连绵，不但弃土、压实施工需在晴天进行，造成难以快速施工。另一方面，雨季采取湿度合适的填土土料也存在困难；(2)城区施工，弃土与取土运距大、成本高、环保要求严，尤其是流塑态的软化土，影响施工速度。本发明直接利用地基软化土作为原材料，通过加入生石灰、水泥对其进行改性处理，将软塑状态的软化土迅速转变为硬塑状态的改性土，从而形成了满足浅基础设计承载力和变形要求的新地基。因此，既能通过改性土对软化土地基进行快速地基处理，又能“就地取材”节约成本，避免了废土外运而造成的环境问题；
2.本发明通过原地井点降水和掺拌生石灰的施工工艺，实现对流塑态的软化土的快速降水和经济与处理，从而实现经济和快速进行施工与处理的目的；
3.本发明通过二次掺拌水泥灰的施工工艺，并采用挖掘机现场掺和工艺，解决了机拌改性土成本高，而现拌改性土均匀性差的矛盾，实现了对可塑态的软化土的快速和经济施工。
4.本发明的施工工艺流程为地表封水→降水→原位一次掺灰→开挖+二次掺灰拌和→静置砂化→三次掺灰拌和→第一压实分层压实→静置硬塑化→重复压实分层施工至完成全部压实填筑任务。
本发明提供一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法具有能快速治理软土化地基病害、既经济环保又质量可靠的优点，已在长沙卓伯根项目软土化地基处理实际工程中得到业主和施工方的认可。
附图说明
图1是一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法的示意图。
具体试验方法
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法，具体步骤如下：
1.一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法的施工流程为：地表封水→降水→原位一次掺灰→开挖+二次掺灰拌和→静置砂化→三次掺灰拌和→第一压实分层压实→静置硬塑化→重复压实分层施工至完成全部压实填筑任务。一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法具有如下的施工步骤特征：
(1)地表封水：划定拟进行地基处理的区域6，打截水沟7截断处理区域外部的地表水；
(2)降水：在处理区域两端部位设2处降水的井点，采用潜水泵8降低处理区域的地下水位；
(3)一次掺灰：在流塑态软化土区域3原地掺入适量生石灰，通过生石灰与流塑态软化土中水的熟化反应及放热，加速降低流塑态软化土中的含水量，生石灰掺量以将流塑态软化土变为可塑态为准，采用落锥试验判别；
(4)开挖：将所选地基处理的区域6的软塑软化土2的全部软化土，以及流塑态软化土区域3范围的全部已掺灰的软化土用挖掘机开挖并运到软土化地基边部的正常地基1的表面位置；
(5)二次掺灰：地表拌和堆场按土灰重量比掺入3％的普通硅酸盐水泥，进行二次掺灰施工，并将在地表拌和堆场拌和好的二次掺灰改性土料4静置保持6小时以上；
(6)三次掺灰：将完成二次掺灰后静置好的改性土料4，再按土灰重量比掺入5％的普通硅酸盐水泥，用挖掘机进行翻拌掺灰作业，掺灰3小时后，测定捣密的改性土样的无侧限抗压强度；若无侧限抗压强度大于160kPa，则可开始进行分层压实步骤(9)的施工；
(7)若无侧限抗压强度小于160kPa，则再按土灰重量比掺入2％的普通硅酸盐水泥，用挖掘机进行翻拌掺灰作业，并在掺灰3小时后，测定捣密的改性土样的无侧限抗压强度，若无侧限抗压强度大于 160kPa，则可开始进行分层压实步骤(9)的施工；；
(8)若步骤(7)测定的无侧限抗压强度仍小于160kPa，则需重复步骤(7)的施工直至步骤(7)测定的无侧限抗压强度大于160kPa，方可开始进行分层压实步骤(9)的施工；
(9)分层压实：用挖掘机在将所选地基处理的区域6的开挖区底部进行回填第一分层的摊铺-碾压-拍实找平施工，注意摊铺厚度控制在250mm并用挖掘机慢速碾压及拍实找平三遍，并保证每遍碾压的履带轮迹布满压实层顶部和每遍碾压后再用挖斗下侧平拍拍实找平一遍；
(10)静置：静置1小时以上，静置结束时间以改性土压实层达到硬塑状态为准，硬塑状态则是以现场76g锥落仪的落锥深度小于 2mm作为达到硬塑状态的判别标准，注意如果静置时间超过3小时后，压实层仍未达到硬塑状态，则应对余下的改性土料进行翻晒降水，每半小时翻晒一次，翻晒两次为准；
(11)重复步骤(9)、(10)进行分层压实，直至完成处理区域的全部换填施工任务。

Claims (1)

1.一种软塑改性土换填地基应急压实施工方法的施工流程为：地表封水→降水→原位第一次掺灰→开挖+第二次掺灰拌和→静置砂化→第三次掺灰拌和→第一压实分层压实→静置硬塑化→重复压实分层施工至完成全部压实填筑任务，其特征是具有如下试验步骤：
(1)地表封水：划定拟进行地基处理的区域(6)，打截水沟(7)截断处理区域外部的地表水；
(2)降水：在处理区域两端部位设2处降水的井点，采用潜水泵(8)降低处理区域的地下水位；
(3)一次掺灰：在流塑态软化土区域(3)原地掺入适量生石灰，通过生石灰与流塑态软化土中水的熟化反应及放热，加速降低流塑态软化土中的含水量，生石灰掺量以将流塑态软化土变为可塑态为准，采用落锥试验判别；
(4)开挖：将所选地基处理的区域(6)的软塑软化土(2)的全部软化土，以及流塑态软化土区域(3)范围的全部已掺灰的软化土用挖掘机开挖并运到软土化地基边部的正常地基(1)的表面位置；
(5)二次掺灰：地表拌和堆场按土灰重量比掺入3％的普通硅酸盐水泥，进行二次掺灰施工，并将在地表拌和堆场拌和好的二次掺灰改性土料(4)静置保持6小时以上；
(6)三次掺灰：将完成二次掺灰后静置好的改性土料(4)，再按土灰重量比掺入5％的普通硅酸盐水泥，用挖掘机进行翻拌掺灰作业，掺灰3小时后，测定捣密的改性土样的无侧限抗压强度；若无侧限抗压强度大于160kPa，则可开始进行分层压实步骤(9)的施工；
(7)若无侧限抗压强度小于160kPa，则再按土灰重量比掺入2％的普通硅酸盐水泥，用挖掘机进行翻拌掺灰作业，并在掺灰3小时后，测定捣密的改性土样的无侧限抗压强度，若无侧限抗压强度大于160kPa，则可开始进行分层压实步骤(9)的施工；；
(8)若步骤(7)测定的无侧限抗压强度仍小于160kPa，则需重复步骤(7)的施工直至步骤(7)测定的无侧限抗压强度大于160kPa，方可开始进行分层压实步骤(9)的施工；
(9)分层压实：用挖掘机在将所选地基处理的区域(6)的开挖区底部进行回填第一分层的摊铺-碾压-拍实找平施工，注意摊铺厚度控制在250mm并用挖掘机慢速碾压及拍实找平三遍，并保证每遍碾压的履带轮迹布满压实层顶部和每遍碾压后再用挖斗下侧平拍拍实找平一遍；
(10)静置：静置1小时以上，静置结束时间以改性土压实层达到硬塑状态为准，硬塑状态则是以现场76g锥落仪的落锥深度小于2mm作为达到硬塑状态的判别标准，注意如果静置时间超过3小时后，压实层仍未达到硬塑状态，则应对余下的改性土料进行翻晒降水，每半小时翻晒一次，翻晒两次为准；
(11)重复步骤(9)、(10)进行分层压实，直至完成处理区域的全部换填施工任务。
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