CN1884707A

CN1884707A - 真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法

Info

Publication number: CN1884707A
Application number: CN 200610088344
Authority: CN
Inventors: 叶吉; 张志铁; 何栋民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2006-12-27

Abstract

本发明涉及一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，该法包括以下工艺步骤：在场地软土上布置真空井点降水系统，真空井点降水开始；真空井点降水结束后，在场地上真空井点管的内侧竖插电渗管，安装电渗系统，使真空井点管与电渗系统的阴极相连，使电渗管与电渗系统的阳极相连以形成直流回路，真空电渗降水开始；真空电渗降水结束后，拔除电渗管和真空井点管，在场地上铺设一层填料，第一遍低能量强夯开始，经2～3轮“铺设填料～低能量强夯”施工后，低能量强夯结束；振动碾压、平整场地。本发明的既适用于渗透系数较大的软土，也适用于以粘粒为主的渗透系数很小的淤泥、淤泥质土且处理的场地强度高、变形小、固结时间短。

Description

真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法

技术领域：

本发明涉及一种大面积软土地基的综合加固方法，尤其是涉及一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法。适用于粉土、粉质粘土、泥沙混合地基，更适用于以粘粒等细颗粒为主的淤泥、淤泥质土地基的处理。

背景技术：

在实际工程中，经常遇到场地浅层(＜8m)覆盖着(自然形成或人工吹填)一层软弱土或软土，该层土不但强度低且压缩性大，为此需对该层土先行加固处理。加固软土地基的工艺方法有很多种：如复合地基、真空预压法等。尤其是一种名为“真空降水及动力挤密法联合加固软土地基”的新工艺，该工艺造价低、工期较短，处理后场地的强度高，具有较明显的经济效益。然该工艺方法也有一些明显的缺点和不足，以致在一定程度上制约了该工艺方法的推广和应用。其主要缺点如下：

1、工法对场地土的局限性大

该工法适用于渗透系数大于0.1m/d的以粗粒为主的土，如沙、以沙为主的含泥细沙地基。然地基软土若以粘粒等细颗粒为主的流泥、淤泥或淤泥质土地基，由于其渗透系数远小于0.1m/d，使工法中的井点降水工序变得十分困难，甚至根本达不到降水的目的；由于降水效果差，降水后的场地仍处在高含水率的工况，这使低能量强夯施工产生“橡皮土”的概率极高。为此该工法对场地土的适用局限性大。

2、工期相对较长

对粗颗粒为主的场地土，该工法一般采用3轮“真空降水～低能量强夯”，工期较长，对以粘粒为主的场地土，一方面降水困难，降水时间延长，同时强夯后孔隙水压力消散困难，导致工期较长。

以上缺点很大程度上制约了该工艺方法的推广应用。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种既适用于渗透系数较大的软土，也适用于以粘粒为主的渗透系数很小的淤泥、淤泥质土且处理的场地强度高、变形小、固结时间短的真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于该法包括以下工艺步骤：

a)、真空井点降水

场地上布置真空井点降水系统，真空井点降水开始；

b)、真空电渗降水

真空井点降水结束后，场地上真空井点管的内侧竖插电渗管，安装电渗系统，使真空井点管与电渗系统的阴极相连，使电渗管与电渗系统的阳极相连以形成直流回路，真空电渗降水开始；

c)、低能量强夯

真空电渗降水结束后，拔除电渗管和真空井点管，在场地上铺设一层填料，第一遍低能量强夯开始，经2～3轮“铺设填料～低能量强夯”施工后，低能量强夯结束；

d)、振动碾压、平整场地。

本发明加固的机理

a)插真空井点管进行真空降水：场地软土在真空井点管降水过程中含水量降低，土体得到初步压缩固结。

b)真空电渗降水：场地软土在真空电渗降水的过程中，在电泳现象、烘烤作用和真空降水的联合作用下，有效地将软土中大部分孔隙水经由真空管排出，使软土的含水量大幅度下降，以致最后达到低能量强夯所对应的最佳含水量，为下一轮强夯创造条件。

c)、低能量强夯：场地软土在夯击能作用下，被挤密而最终达到超固结。

与真空降水动力挤密联合加固法相比，本发明的主要优点如下：

1、本发明采用有回填料的“真空电渗降水～低能量强夯”施工。由于工法中采用了电渗工艺，使工法不但适用于渗透系数较大的软土，更适用于渗透系数很小、以粘粒为主的淤泥、淤泥质土地基，大大拓宽了工法适用范围。

2、本工法采用“高真空电渗降水～低能量强夯”施工，以及采用不同能量的强夯或冲击、振动碾压，加固结束后，场地软土在交工面上的承载力可达100kpa以上。

3、本工法采用“真空电渗降水～低能量强夯”施工，与原工法中需进行三遍真空井点降水相比，改为只需一遍真空井点降水和一遍真空电渗降水，不但提高了降水速度和效率，而且缩短了工期。

4、本工法采用“真空电渗降水～低能量强夯”施工，特别适用于含水量高、渗透系数小的软土，这就能有效地防止因强夯而出现“橡皮土”现象。

附图说明：

图1为本发明施工工艺图。

图2为本发明在场地软土上布置井点管示意图。

图3为本发明在场地软土上布置电渗管示意图。

图中：场地软土1、十字井点管2、真空吸水装置3、电渗管4、电渗系统5、软土地基表层6、振动碾压设备7。

具体实施方式：

参见图1，本发明为一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，该法包括以下工艺步骤：

a)、场地软土上布置高真空井点降水系统，真空降水开始

即是在场地软土1上竖插许多排平行的十字井点管2，十字井点管长约6～8m，尽量贯穿软土(图2)，十字井点管滤头长约1.0～1.5m，十字井点管间距1×1m，十字井点管与许多条横置的连接管相连，连接管采用φ32mm内含螺旋形钢丝的透明尼龙管，连接管与集水总管相连，集水总管采用φ63mm的PVC管，节间用与之配套的接头连接，并用三通将集水总管与总管相连，总管与真空吸水装置3相连。在地下水丰富地区，应在被处理场地外围设外围封管。真空井点降水时间一般为5～7天，当平衡系数R大于0.75时，真空井点降水结束。

b)、真空电渗降水

真空井点降水结束后，在真空十字井点管的内侧竖插许多平行的电渗管4，安装电渗系统5，使真空十字井点管与电渗系统的阴极相连，使电渗管与电渗系统的阳极相连以形成直流回路，真空电渗降水开始。即在真空井点管的内侧(图3)布置φ25mm钢筋作为电渗管，电渗管与井点管成等腰三角形或并列对称布置，电渗管比井点管长1mm左右。电渗管之间用电阻小的铝棒并用夹件相连后与电渗系统的阳极连接，井点管之间用铝板或导电性能良好的材料相连后与电渗系统的阴极连接，二条线路形成直流回路，最后用绝缘胶布包裹以确保绝缘良好。以上电渗系统通电后即可进行真空电渗降水，电渗降水为直接电压40V。真空电渗降水时间一般为15～20天左右，当场地软土的含水量达塑限附近，场地表面出现泛白，并在靠近电渗管处的场地土出现开裂，真空电渗降水结束。

当电渗管插入不需电渗的土层(如渗透系数大于0.1m/d及土层表面59cm以上土层)，为确保电渗效率，表面应涂沥青两层或用塑料套管加以绝缘。

c)、低能量强夯

(1)真空电渗降水结束后，拔除电渗管和真空井点管，在场地表面铺设一层0.3～0.5m的填料，第一遍低能量强夯开始。当最后二击贯入量小于10cm，第一遍低能量强夯结束。

(2)经2～3轮“铺设填料～低能量强夯”施工后，场地软土达到超固结。

注：第二、三遍低能量强夯各项参数和指标详见下表：

遍数	夯击能	布置形式	间距(m)	每点击数(击)	夯印搭接
遍数	夯击能	布置形式	间距(m)	每点击数(击)	夯印搭接	1	500～800knm	梅花形	4.5×4.5	1～2	～
2	800～1000knm	梅花形	4.5×4.5	2～3	～	1	500～800knm	梅花形	4.5×4.5	1～2	～
2	800～1000knm	梅花形	4.5×4.5	2～3	～	3	1000～1200knm	满夯	夯印搭接	1～2	1/3

e)、振动碾压、平整场地。

Claims

1、一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于该法包括以下工艺步骤：

a)、真空井点降水

在场地软土上布置真空井点降水系统，真空井点降水开始；

b)、真空电渗降水

真空井点降水结束后，在场地上真空井点管的内侧竖插电渗管，安装电渗系统，使真空井点管与电渗系统的阴极相连，使电渗管与电渗系统的阳极相连以形成直流回路，真空电渗降水开始；

c)、低能量强夯

d)、振动碾压、平整场地。

2、根据权利要求1所述的一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于所述真空井点降水时间为5～7天，当平衡系数R＞0.75时，真空井点降水结束。

3、根据权利要求1所述的一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于真空电渗降水时间为15～20天，当被加工土体的含水量达塑限值，场地表面泛白，电渗管附近土体开裂，真空电渗降水结束。

4、根据权利要求1所述的一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于第一遍低能量强夯夯击能500～800knm，梅花形布置，每点1～2击，当最后二击贯入量小于10cm，第一遍低能量强夯结束；第二遍低能量强夯夯击能800～1000knm，梅花形布置，每点2～3击；第三遍低能量强夯夯击能1000～1200knm，满夯，夯印搭接1/3，每点1～2击。

5、根据权利要求1所述的一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于所述真空井点降水系统是在场地软土上竖插井点管，井点管与横置的连接管相连，连接管与集水总管相连，集水总管与总管相连，总管与真空吸水装置相连。

6、根据权利要求1所述的一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于电渗管比井点管长0.8～1.2m。

7、根据权利要求1所述的一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于当电渗管插入渗透系数大于0.1m/d及土层表面50cm以上土层时，电渗管表面涂沥青两层或用塑料套管加以绝缘。

8、根据权利要求1所述的一种真空电渗降水及低能量强夯综合加固软土地基的方法，其特征在于所述电渗管采用φ25mm钢筋或50×50mm角钢，电渗管与井点管成等腰三角形或并列对称布置，电渗管之间用铝棒并用夹件相连后与电渗系统的阳极连接，井点管之间用铝板或导电性能良好的材料相连后与电渗系统的阴极连接，十字井点管长6～8m，贯穿泥封层，十字井点管滤头长1～1.5m，十字井点管间距1×1m，连接管采用φ32mm内含螺旋形钢丝的透明尼龙管，集水总管采用φ63mm的PVC管。