CN1190565C

CN1190565C - 排水粉喷桩复合地基操作方法

Info

Publication number: CN1190565C
Application number: CN 03152854
Authority: CN
Inventors: 刘松玉
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2023-08-28
Also published as: CN1490469A

Abstract

排水粉喷桩复合地基操作方法是一种加固软土地基的方法，其操作方法为：粉喷桩定位：该粉喷桩1的位置为纵向等距布置；横向奇数排粉喷桩1的位置布置相同，横向偶数排粉喷桩1的位置与横向奇数排粉喷桩1的位置形成等边三角形；排水板定位：在每排纵向等距布置的粉喷桩中，每两个粉喷桩1之间的中点设定一个排水板2；排水沟定位：将各排每两个粉喷桩之间的中点斜向连成一条直线4，沿该直线4的方向挖排水沟3，并填砂；排水板2按设定位置插入地下后，采用常规粉喷桩机进行粉喷桩2的成桩；粉喷桩成桩时横向由第一排向另一侧顺序进行，并及时排出地表积水。在地面铺碎石、砂垫层。

Description

排水粉喷桩复合地基操作方法

一、技术领域

本发明是一种加固软土地基的方法，属于软土地基处理技术领域。

二、背景技术

粉喷桩是一种利用压缩空气输送粉体固化材料，并通过搅拌叶片使固化材料与软土搅拌混合在一起形成水泥土桩体加固软土地基的方法。这种方法自从瑞典工程师Kjeld pans 1967年发明以来，在国内外的铁路、公路，市政工程，港口码头等各类软土地基加固工程中得到了广泛的应用。我国自70年代末期引进该方法以来，在铁路、公路，工业与民用等工程中也得到了推广应用。

大量工程实践表明，粉喷桩法具有施工简单，快速，振动小等优点，能有效地提高软土地基的稳定性，减少和控制沉降量。然而粉喷桩价格昂贵，深部处理效果不佳(有效加固深度一般＜15m)，因而限制了该方法的大量应用，另一方面，在施工过程中常出现意想不到的问题，如：

(1)当存在临空面时，粉喷桩施工会引起边坡失稳；

(2)在已有构筑物附近施工，会引起地面开裂，构筑物受损等现象；

(3)施工完后的粉喷桩会突然下沉等。

实际上这些现象不是偶然的，都与粉喷桩施工时产生的一种短时侧向压力有关，导致周围孔隙水压力增加，其来源主要是：(1)粉喷桩施工时的压缩空气对周围土体施加的侧向压力；(2)搅拌叶片搅拌时对周围土体施加的剪切力。

这种短时侧向压力至今未被人们所认识和利用。

排水固结法也是一种加固软土地基经济有效方法，它是先在软土地基中设置排水板或砂井，增大软土的渗透性并形成排水通道，在上覆荷载作用下软土地基排水固结，从而提高软土地基的强度。该方法简单、经济，但排水速度慢、工期长、效率低。

三、发明内容

1、技术问题

本发明的目的是提供一种能增大桩周的渗透性，使桩周土强度提高，同时大大提高深部粉喷桩的有效性的排水粉喷桩复合地基操作方法。

2、技术方案

该项发明主要是把排水法处理软土地基与粉喷桩法处理软土地基有机地结合起来，提出一套新的施工工法，具体操作步骤如下：

1)、粉喷桩定位：该粉喷桩的位置为纵向等距布置；横向奇数排粉喷桩的位置布置相同，横向偶数排粉喷桩的位置与横向奇数排粉喷桩的位置形成等边三角形；

2)、排水板定位：在每排纵向等距布置的粉喷桩中，每两个粉喷桩之间的中点设定一个排水板；

3)、排水沟定位：将各排每两个粉喷桩之间的中点斜向连成一条直线，沿该直线的方向挖排水沟，并填砂；

4)、排水板(2)按设定位置插入地下后，采用常规粉喷桩机进行粉喷桩(2)的成桩；粉喷桩成桩时横向由第一排向另一侧顺序进行，并及时排出地表积水。

5)、在地面铺碎石、砂垫层。

排水板纵向涌水量要大于70cm³/s；排水板出口长度应保证伸入砂层不小于15cm，使其与砂垫层贯通；

粉喷桩在成桩中，钻进和提升速度控制在0.8～1.0m/min；控制粉喷桩第一次下钻时喷气压力比提升喷粉时压力大0.1～0.15MPa；复搅时压力为正常喷粉压力。

本发明是先在软土地基中设置排水板，再嵌打粉喷桩，通过利用粉喷桩施工时的侧向压力，使软土中水沿排水板排出，同时通过扩张作用，大大增大桩周的渗透性，在固结作用下使桩周土强度提高。另一方面，排水板的作用可以大大提高深部粉喷桩的有效性。这两方面的复合，可以较大幅度地加大粉喷的间距，加快粉喷桩复合地基的强度增长，从而对软土地基处理产生重大经济和社会效益。

三、有益效果

把排水法和粉喷桩法二种独立的软土地基技术有机结合起来，变不利因素为有利，同时发挥各自优点，形成一种新的实用地基处理工法(2D法)。该工法的优点有：

(1)利用粉喷桩施工时的短时的短时侧向压力排水，提高桩周土的强度。

(2)利用粉喷桩施工时的扩张作用，产生劈裂作用、增大桩周土的渗透性，加快复合地基强度的提高；

(3)利用排水板的排水排气作用，提高深部粉喷桩施工的有效性(强度)；

(4)提高粉喷桩和桩周土组成的复合地基强度；

可较大幅度加大粉喷桩间距，从而节省工程投资。

四、附图说明

图1是排水粉喷桩复合地基处理过程示意图。其中有排水板1、粉喷桩2、排水沟3、直线4。

五、具体实施方式

本发明把排水法和粉喷桩法二种独立的软土地基技术有机地结合起来。先在软土地基中设置排水板，形成粉喷桩施工时的排水排气通道，再嵌打粉喷桩，利用粉喷桩施工时的侧向压力，使软土中水沿排水板排出，同时通过扩张作用，产生劈裂，使软土中产生水平裂隙，从而增大桩周土的渗透性，在固结作用下，桩周土强度会随着时间而增长；另一方面，在粉喷桩施工时，由于排水板的排水排气作用，可使粉喷桩搅拌均匀，喷粉畅通均匀，因此提高粉喷桩桩身质量特别是深部粉喷桩的有效性。

软土地基经这样处理后，在上覆荷载作用下，桩周土强度会进一步提高，同时加快了复合地基强度提高的速度。由于排水板的排水排气作用能使桩周土和桩身强度提高，因而可以较大幅度地加大粉喷桩的间距，达到经济、有效、快速地加固软土地基的目的。

本发明的排水粉喷桩复合地基操作方法为：

先整平场地；

1)、粉喷桩定位：该粉喷桩1的位置为纵向等距布置；横向奇数排粉喷桩1的位置布置相同，横向偶数排粉喷桩1的位置与横向奇数排粉喷桩1的位置形成等边三角形；

2)、排水板定位：在每排纵向等距布置的粉喷桩中，每两个粉喷桩1之间的中点设定一个排水板2；

3)、排水沟定位：将各排每两个粉喷桩之间的中点斜向连成一条直线4，沿该直线4的方向挖排水沟3，并填砂；

4)、排水板2按设定位置插入地下后，采用常规粉喷桩机进行粉喷桩2的成桩；粉喷桩成桩时横向由第一排向另一侧顺序进行，并及时排出地表积水。

5)、在地面铺碎石、砂垫层。

排水板2纵向涌水量要大于70cm³/s；排水板出口长度应保证伸入砂层不小于15cm，使其与砂垫层贯通；粉喷桩1成桩过程中，钻进和提升速度控制在0.8～1.0m/min；控制粉喷桩1第一次下钻时喷气压力比提升喷粉时压力大0.1～0.15MPa；复搅时压力为正常喷粉压力。最后便可进行上部构造施工。

Claims

1、一种排水粉喷桩复合地基操作方法，其特征在于操作方法为：

1)、粉喷桩定位：该粉喷桩(1)的位置为纵向等距布置；横向奇数排粉喷桩(1)的位置布置相同，横向偶数排粉喷桩(1)的位置与横向奇数排粉喷桩(1)的位置形成等边三角形；

2)、排水板定位：在每排纵向等距布置的粉喷桩中，每两个粉喷桩(1)之间的中点设定一个排水板(2)；

3)、排水沟定位：将各排每两个粉喷桩之间的中点斜向连成一条直线(4)，沿该直线(4)的方向挖排水沟(3)，并填砂；

5)、在地面铺碎石、砂垫层。

2、根据权利要求1所述的排水粉喷桩复合地基操作方法，其特征在于排水板(2)纵向涌水量要大于70cm³/s；排水板出口长度应保证伸入砂层不小于15cm，使其与砂垫层贯通；

3、根据权利要求1所述的排水粉喷桩复合地基操作方法，其特征在于粉喷桩(1)成桩过程中，钻进和提升速度控制在0.8～1.0m/min；控制粉喷桩(1)第一次下钻时喷气压力比提升喷粉时压力大0.1～0.15MPa；复搅时压力为正常喷粉压力。