CN117107739A - 一种沿海软土地基处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建设施工地基处理技术领域，具体提供了一种沿海软土地基处理方法，首先通过判断施工场地的软土地基深度，根据软土地基深度选择堆载夯实法或夯实换填法进行地基处理。之后再根据处理过程中压实度与标准压实度的比较结果，进一步选择分级堆载夯实法或分层夯实换填法的具体步骤，从而在满足施工承载质量的前提下，尽可能地加快施工速度，从而兼顾施工质量和施工周期。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工地基处理技术领域，特别是涉及一种沿海软土地基处理方法。
背景技术
沿海地区通常指濒临海洋的沿岸地带，由于这些地区长期受到海水的侵蚀和影响，形成了具有特殊性质的土壤，即所谓的“软土地基”。软土地基主要由粘土、淤泥、泥炭等有机物质组成，其特点是含水量高、压缩性大、透水性差，并且其承载能力往往不能满足建筑地基的设计要求。因此，需要对沿海软土地基进行处理，以提高其承载能力和稳定性。
传统的沿海软土地基处理方法主要包括以下几种：
预压法：通过向软土地基施加一定的静载或动载压力，使其排水固结，从而减小其压缩性和提高其强度。该方法施工简单、效果显著，但是对于处理深度有限的软土地基效果不佳。
换填法：将软土地基部分的或全部的挖除，然后换填高强度、稳定性好的材料，如砂、碎石等。该方法处理效果较好，但是施工难度大，成本高，且对环境影响较大。
搅拌桩法：将水泥或石灰等固化剂与软土地基搅拌混合，使软土地基固化，提高其强度和稳定性。该方法处理效果较好，但是施工难度大，成本高。
地下连续墙法：在软土地基中建造地下连续墙，以增加地基的侧向承载能力和防止地基的侧向位移。该方法处理效果较好，但是施工难度大，成本高。
并且，通常情况下建筑施工不仅仅要考量工程结构、施工难度等方面，还要考虑施工周期对项目的经济影响和质量影响，特别是对于沿海施工，周期较长可能导致工程受环境因素影响的不确定性大大增加，而现有的施工方法中往往难以综合考量工程质量和工程周期。
公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
基于此，有必要针对目前的沿海软土地基处理所存在的不能综合考量工程质量和工程周期进而导致工程质量较差的问题，提供一种沿海软土地基处理方法。
上述目的通过下述技术方案实现：
一种沿海软土地基处理方法，包括以下步骤：
S10，获取施工场地的软土地基深度；若取施工场地的软土地基深度大于3m，则进入步骤S20，否则进入步骤S50；
S20，进行分级堆载预压，并获取目标建筑荷重Q1、总堆载荷重Q2、地基可承载荷重Q3、总堆载级数n和当前堆载级数l；
S30，判断当前堆载级数l下的压实度K1是否大于标准压实度K0*0.9；
S40，若K1＜K0*0.9，则增加剩余堆载级数的堆载荷重或堆载时间,并重新执行步骤S30；若K1≥K0*0.9，则进行步骤S90；
S50，进行分层换填，并获取总填料质量m1、压实载荷m2、总填料层数p、和当前填料层数q；
S60，判断当前填料层数q下的压实度K2是否大于标准压实度K0*0.9；
S70，若K2＜K0*0.9，则增加压实载荷m2或在保持总填料质量m1不变的前提下增加总填料层数p，并重新执行步骤S60；若K2≥K0*0.9，则进行步骤S90；
S90，判定为合格，并进行施工验收。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S42，判断当前堆载级数l是否小于总堆载级数n；
S44，若l＜n，则在每级剩余堆载中增加载荷△Q。
在其中一个实施例中，步骤S42还包括：
S422，若 Q2+（n-l）△Q＜Q3，则在每级剩余堆载中增加载荷△Q；否则增加每级剩余堆载的堆载时间。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S46，若l=n，且Q2+Q2/n＜Q3，按照Q2+Q2/n进行堆载，堆载时间为T1/n，T1为n级堆载实际所用时间。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S48，若l=n，且Q2+Q2/n≥Q3，则增加堆载时长T2。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S49，若n级堆载实际所用时间T1和增加堆载时长T2的和超过初始预测时间T0，则执行步骤S50。
在其中一个实施例中，步骤S70还包括：
S72，预设压实载荷增量为△m，若m2+△m＜Q3，则在现有压实载荷m2的基础上增加△m再次压实，并重新执行步骤S60。
在其中一个实施例中，步骤S70还包括：
S74，预设压实载荷增量为△m，若m2+△m≥Q3，则保持压实载荷m2不变，增加1层填料层数，增加填料层数的质量为[m1-（m1*q/p）]/(p-q+1)。
在其中一个实施例中，压实度K1和压实度K2通过灌砂法测定。
在其中一个实施例中，步骤S70中，压实载荷m2为压路机的质量。
本发明的有益效果是：
本发明实施例提供的沿海软土地基处理方法，首先通过判断施工场地的软土地基深度，根据软土地基深度选择分级堆载法或分层换填法进行地基处理。之后再根据处理过程中压实度与标准压实度的比较结果，进一步选择分级堆载发或分层换填法的具体步骤，从而在满足施工质量的前提下，尽可能地加快施工速度，从而兼顾施工质量和施工周期。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的沿海软土地基处理方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明实施例提供了一种沿海软土地基处理方法，其适用于各类建筑施工当中的地基处理，特别适用于沿海软土施工中的地基处理，当然，其也可以适用于各种情况下的一般土质地基处理。
具体的，如图1所示，沿海软土地基处理方法包括以下步骤：
S10，获取施工场地的软土地基深度；若取施工场地的软土地基深度大于3m，则进入步骤S20，否则进入步骤S50；本步骤中，对于沿海软土基于经验判断选择地基深度标准为3m，若地基深度超过3m则认为地基深度较大，此时若采用换填法开挖难度大，施工成本高。若地基深度没有超过3m则认为地基深度较小，此时可以直接采用换填法，施工质量较好。可以理解的是，地基深度标准可以根据实际现场情况进行适应性调整，例如土质相对较硬的软土地基，由于其开挖换填的难度较大，可以适当减小地基深度标准。又例如，对于施工质量要求较高的工程，可以适当增加地基深度标准。
S20，进行分级堆载预压，并获取目标建筑荷重Q1、总堆载荷重Q2、地基可承载荷重Q3、总堆载级数n和当前堆载级数l。一般的，目标建筑荷重Q1＜总堆载荷重Q2＜地基可承载荷重Q3；总堆载级数n可由回弹指标获得，回弹指标通常通过回弹实验获得，总回弹指标范围在0-10%内的，总堆载级数n为4级-6级；总回弹指标范围在10%-20%内的，总堆载级数n为6级-8级；总回弹指标范围在20%-30%内的，总堆载级数n为8级-10级；总回弹指标范围在30%-40%内的，总堆载级数n为10级-12级。单级堆载时长一般在4-8小时，初始预测时间T0=单级堆载时长*总堆载级数n。
S30，判断当前堆载级数l下的压实度K1是否大于标准压实度K0*0.9，其中，K0为标准压实度，0.9为经验参数。压实度是指填充土或其他材料在施工过程中受到机械力作用后的紧实程度。压实度是指压实后的干密度与标准最大干密度之比，压实度通常用来评估填料的致密程度和强度。在土木工程中，达到一定的压实度是确保地基、路基、堤坝等结构物稳定和耐久的重要条件之一。
S40，若K1＜K0*0.9，则增加剩余堆载级数的堆载荷重或堆载时间,并重新执行步骤S30；若K1≥K0*0.9，则进行步骤S90。本步骤中，若K1＜K0*0.9，则说明压实度不足，需要通过增加堆载载荷或堆载时间的方式提高压实度；若K1≥K0*0.9，则说明压实度已经达到标准。
S50，进行分层换填，并获取总填料质量m1、压实载荷m2、总填料层数p、和当前填料层数q。一般的，分层换填法总填料层数p通常在3-5层，总填料质量m1=填料厚度*填料面积*填料单位重量，每层填料质量为m1/p。
S60，判断当前填料层数q下的压实度K2是否大于标准压实度K0*0.9。
S70，若K2＜K0*0.9，则增加压实载荷m2或在保持总填料质量m1不变的前提下增加总填料层数p，并重新执行步骤S60；若K2≥K0*0.9，则进行步骤S90。本步骤中，若K2＜K0*0.9，则说明压实度不足，需要通过增加压实载荷m2或在保持总填料质量m1不变的前提下增加总填料层数p的方式提高压实度；若K2≥K0*0.9，则说明压实度已经达到标准。
S90，判定为合格，并进行施工验收。
由此，本发明实施例提供的沿海软土地基处理方法，首先通过判断施工场地的软土地基深度，根据软土地基深度选择分级堆载法或分层换填法进行地基处理。之后再根据处理过程中压实度与标准压实度的比较结果，进一步选择分级堆载发或分层换填法的具体步骤，从而在满足施工质量的前提下，尽可能地加快施工速度，从而兼顾施工质量和施工周期。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S42，判断当前堆载级数l是否小于总堆载级数n；
S44，若l＜n，则在每级剩余堆载中增加载荷△Q。
步骤S40-步骤S44中，当压实度不足，且当前还剩余有至少一级堆载未进行时，可以通过增加剩余级数堆载的载荷来尽可能地提高压实度。△Q根据单级载荷的载荷量确认，一般的，△Q为单级载荷量的10%-50%。
在其中一个实施例中，步骤S42还包括：
S422，若 Q2+（n-l）△Q＜Q3，则在每级剩余堆载中增加载荷△Q；否则增加每级剩余堆载的堆载时间。
本步骤中，当压实度不足，且当前还剩余有至少一级堆载未进行时，若在剩余级数增加堆载载荷后，总堆载载荷已经超过了地基承载能力，则说明该情况下不适合以增加载荷的方式进行堆载，此时可通过增加堆载时间的方式来提高压实度，每级剩余堆载的堆载时间增加量可以是原有每级堆载时间的30%-80%。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S46，若l=n，且Q2+Q2/n＜Q3，按照Q2+Q2/n进行堆载，堆载时间为T1/n，T1为n级堆载实际所用时间。
本步骤中，当压实度不足、全部级数堆载均已完成，且总堆载荷重Q2与地基可承载荷重Q3之间的差值要大于单级载荷荷重Q2/n时，可通过增加一级堆载级数的方式来提高实际总堆载荷重以提高压实度，增加一级堆载的堆载时间为T1/n，T1为n级堆载实际所用时间。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S48，若l=n，且Q2+Q2/n≥Q3，则增加堆载时长T2。
本步骤中，当压实度不足、全部级数堆载均已完成，且总堆载荷重Q2与地基可承载荷重Q3之间的差值要小于单级载荷荷重Q2/n时，此时不能够通过增加一级堆载级数的方式来提高实际总堆载荷重以提高压实，而应当通过增加堆载时长T2的方式提高压实度。
进一步的，增加堆载时长T2可以根据当前时刻前一个时间段T3内的压实度变化速率和当前时刻压实度据目标压实度的差值求得。前一个时间段T3的起始时间节点的压实度为K1，前一个时间段T3的结束时间节点的压实度为K2，则T2= (90％*K0-K)*T3/（K2-K1）。
在其中一个实施例中，步骤S40还包括：
S49，若n级堆载实际所用时间T1和增加堆载时长T2的和超过初始预测时间T0，则执行步骤S50。
本步骤中，若通过计算得出T2后，若n级堆载实际所用时间T1和增加堆载时长T2的和超过初始预测时间T0，则说明仍按照堆载预压法，即使压实度能够达到目标，施工周期也已经超过了可接受范围。此时应当换用施工速度较快的分层换填法进行地基处理。
在其中一个实施例中，步骤S70还包括：
S72，预设压实载荷增量为△m，若m2+△m＜Q3，则在现有压实载荷m2的基础上增加△m再次压实，并重新执行步骤S60。
本步骤中，当压实度不足，且在增加压实载荷增量△m后，实际总压实载荷仍在地基承载能力范围内，则可现有压实载荷m2的基础上增加△m再次压实，以提高压实度。
在其中一个实施例中，步骤S70还包括：
S74，预设压实载荷增量为△m，若m2+△m≥Q3，则保持压实载荷m2不变，增加1层填料层数，增加填料层数的质量为[m1-（m1*q/p）]/(p-q+1)。
本步骤中，当压实度不足，且在增加压实载荷增量△m后，实际总压实载荷超出了地基承载能力范围，则不能按照现有压实载荷m2的基础上增加△m再次压实的方式提高压实度。此时可以在现有压实地基的基础上，不增加压实载荷m2，而增加填料级数，增加填料层数的质量为[m1-（m1*q/p）]/(p-q+1)。
在其中一个实施例中，压实度K1和压实度K2通过灌砂法测定，也可通过其他常用压实度测定方法测得。
在其中一个实施例中，步骤S70中，压实载荷m2为压路机的质量；当然，对于采用其他方式进行地基压实的场合，压实载荷m2根据所选压实方式计算得出即可。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种沿海软土地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10，获取施工场地的软土地基深度；若取施工场地的软土地基深度大于3m，则进入步骤S20，否则进入步骤S50；
S20，进行分级堆载预压，并获取目标建筑荷重Q1、总堆载荷重Q2、地基可承载荷重Q3、总堆载级数n和当前堆载级数l；
S30，判断当前堆载级数l下的压实度K1是否大于标准压实度K0*0.9；
S40，若K1＜K0*0.9，则增加剩余堆载级数的堆载荷重或堆载时间,并重新执行步骤S30；若K1≥K0*0.9，则进行步骤S90；
S50，进行分层换填，并获取总填料质量m1、压实载荷m2、总填料层数p、和当前填料层数q；
S60，判断当前填料层数q下的压实度K2是否大于标准压实度K0*0.9；
S70，若K2＜K0*0.9，则增加压实载荷m2或在保持总填料质量m1不变的前提下增加总填料层数p，并重新执行步骤S60；若K2≥K0*0.9，则进行步骤S90；
S90，判定为合格，并进行施工验收。
2.根据权利要求1所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S40还包括：
S42，判断当前堆载级数l是否小于总堆载级数n；
S44，若l＜n，则在每级剩余堆载中增加载荷△Q。
3.根据权利要求2所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S42还包括：
S422，若 Q2+（n-l）△Q＜Q3，则在每级剩余堆载中增加载荷△Q；否则增加每级剩余堆载的堆载时间。
4.根据权利要求2所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S40还包括：
S46，若l=n，且Q2+Q2/n＜Q3，按照Q2+Q2/n进行堆载，堆载时间为T1/n，T1为n级堆载实际所用时间。
5.根据权利要求2所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S40还包括：
S48，若l=n，且Q2+Q2/n≥Q3，则增加堆载时长T2。
6.根据权利要求5所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S40还包括：
S49，若n级堆载实际所用时间T1和增加堆载时长T2的和超过初始预测时间T0，则执行步骤S50。
7.根据权利要求1所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S70还包括：
S72，预设压实载荷增量为△m，若m2+△m＜Q3，则在现有压实载荷m2的基础上增加△m再次压实，并重新执行步骤S60。
8.根据权利要求1所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S70还包括：
S74，预设压实载荷增量为△m，若m2+△m≥Q3，则保持压实载荷m2不变，增加1层填料层数，增加填料层数的质量为[m1-（m1*q/p）]/(p-q+1)。
9.根据权利要求1所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，压实度K1和压实度K2通过灌砂法测定。
10.根据权利要求1所述的沿海软土地基处理方法，其特征在于，步骤S70中，压实载荷m2为压路机的质量。
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- 2023-10-24 CN CN202311376940.6A patent/CN117107739B/zh active Active
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