改進型快速高真空擊密軟地基處理方法
2023-06-13 07:27:51 2
專利名稱：改進型快速高真空擊密軟地基處理方法
技術領域：
本發明涉及一種巖土工程技術領域的處理方法，具體地說，涉及一種改進型快速高真空擊密軟地基處理方法。
背景技術：
隨著城市可資利用土地的減少以及人們環境保護意識的增強，近年來人們在沿海、河、江邊造陸工程日益增多，剛形成的陸域土體通常含水量、壓縮性很高、滲透性很差，屬於軟弱土，必須經過處理才能滿足使用要求，就目前土地資源緊缺來看，這類工程日後還會大量增加，因而軟地基處理有著廣闊的應用前景。沿江、沿海和沿湖地區存在大量的軟地基，軟地基一般含水量高，滲透性差，承載力低，人機難以進入，不經過地基改良，無法進行道路、廠房等建設。所以軟地基必須經過地 基改良方可進行上部建築施工，否則會帶來建築物沉降、裂縫和斷裂等不良後果。「高真空擊密」法(CN 1330189A)是近年來軟地基處理中的新功法，該方法是採用高真空井點降水加振動碾壓或強夯方法來降低處理土體的含水量，以提高土體的密實度。高真空井點降水是在需要處理的軟地基上扦入數排真空管，各真空管連接井點設備集水管，井點設備總集水管連接一自動動態平衡筒，自動動態平衡筒分別與真空泵和排水泵相連，真空抽水；振動碾壓或強夯即採用在需處理土體達到一定含水量的同時，採用擊振設備擊實需處理的土體達一定密實度。目前，高真空擊密法存在問題第一、真空管插設於軟地基表面，由於履帶機行走寬度的需要，真空管的排布間距受到限制，所以排管的數量受到限制，影響了高真空擊密法實施的效果。第二、由於需要反覆拔出/插入真空管，當進行拔出/插入真空管作業時，夯錘對軟地基進行「適能量強夯」就會中斷，每次拔管之前軟地基內形成的「超真空」環境被破壞。第三、真空管為獨立結構，其所構成的排水通道的容積還不夠大。
發明內容
本發明的目的在於提供一種改進型快速高真空擊密軟地基處理方法，以達到提供一種造價低、工期短、質量可控且純物理施工環保的快速固結軟地基的方法的技術目的。本發明的目的在於提供一種改進型快速高真空擊密軟地基處理方法，該方法包括以下步驟第一步、將若干組使用土工布包裹的塑料排水板插入需要處理的軟地基中，塑料排水板上端連接至水平臥管，所述水平臥管再連接至抽真空設備；第二步、啟動抽真空設備，在軟地基表層的各個方位進行不間斷的抽真空及強夯施工。所述水平臥管採用抗衝壓材料，該抗衝壓材料的強度滿足在進行強夯施工時，該水平臥管不破損。所述進行強夯施工的夯擊力小於等於10000KN · Mo所述水平臥管埋設於被處理軟地基的表層土內。所述水平臥管與塑料排水板的連接接口為密封連接。
所述塑料排水板以矩形式或梅花形分布，其間距為O. 3 5米。所述數遍變能量強夯的變能量範圍為500KN-M 10000KN -M,強夯夯擊次數為強夯I 15次。所述抽真空設備的抽真空範圍為200m2 1200m2/臺，所述抽高真空的真空壓力差為 50_150kpa。所述軟地基的滲透係數取值為10_4 lO'm/s。與現有技術相比，本發明具有以下優勢I)本發明中與抽真空設備連接的水平臥管埋設於軟地基表層中，使軟地基表面沒有限制履帶機行走的阻礙物，使履帶機能夠走到軟地基表面的任意方位，使夯錘可以在軟地基的任意方位進行夯擊施工。
2)採用本發明處理軟地基由於無需反覆拔出/插入真空管，使夯錘能夠連續地對軟地基進行「適能量強夯」，控制孔隙水壓力升高為「正壓力」，該「正壓力」與抽真空設備形成的「負壓力」相疊加，使軟地基內的含水形成一個相對「超真空」環境。在「超真空」環境下，真空抽水設備進行抽真空，能夠使軟地基中的孔隙水壓力消散，使軟地基內的水能夠更容易地排出。3)本發明採用抗衝壓材料的水平臥管連接抽真空設備，夯錘夯擊力對軟地基土層造成下壓力，該下壓力傳遞到所述水平臥管，該水平臥管能夠抵抗一定範圍內夯錘夯擊傳遞到所述水平臥管的作用力，該水平臥管不破損，從而在施工過程中維持負壓力。4)本發明的排水通道採用塑料排水板，相較於真空管，塑料排水板是結構密度更高的排水通道，該塑料排水板排水效率更高。
圖I為本發明的示意圖。
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發明做進一步說明。應理解，以下實施例僅用於說明本發明而非用於限定本發明的範圍。本發明的軟地基處理方法，將水平臥管埋設於被處理土體的表層土中，避免了施工區域真空管的設置影響擊密設備的運行，且可以根據塑料排水板的影響範圍選擇合適的間距，而不必考慮施工設備的大小；同時，提升了水平臥管的抗壓強度，使其在擊密設備施工的時候不會發生損壞而影響抽真空的效果。這樣，在實際施工過程中可以同時進行不間斷的抽真空和強夯，不僅縮短了施工時間，節省了造價，而且保證施工質量。對於本發明中所使用的水平臥管，本領域的技術人員可以根據實際的需要選擇合適的材料，使其符合抗壓需求。實施例I如圖I所示，某港口堆場工程，土層情況為淤泥質土，厚約1(Γ12米，含水量65%，滲透係數IO-Ws0設計要求12米內軟地基16的承載力達到lOOKPa。具體實施方案如下
第一步、向軟地基16中插入若干組使用土工布包裹的塑料排水板11，其中，所述塑料排水板11以矩形式分布，插入的塑料排水板11的間距為O. 3^2米，塑料排水板11的上端用蓋子12封閉，所述蓋子12上設有接口，該接口與導管14的一端連接，導管14的另一端與對應的水平臥管15連接至抽真空設備13，所述水平臥管15設置於軟地基16的表層內；其中，抽真空設備13抽真空範圍的設置為每20(T800m2軟地基安裝一臺；將導管14與塑料排水板11上端的蓋子12連接的接口使用粘土 17覆蓋O. 3^1m,至覆蓋密實，以確保在整個施工期間抽真空不漏氣；第二步、抽真空，並在軟地基16表層的各個方位進行不間斷數遍變能量強夯結合抽真空的施工，夯錘夯擊力對軟地基16 土層造成下壓力，該下壓力傳遞到所述水平臥管15，所述水平臥管15不破損；
抽真空，並在軟地基16表層的每個方位實施不間斷的多遍變能量強夯，每遍強夯後，進行現場測試，並根據檢測結果，確定是否進行下一遍強夯以及夯能值，其中，抽真空的真空度控制為5(T80kpa，每個方位變能量多遍強夯操作如下第一遍夯能取500KN · M，夯擊次數I次；第二遍夯能取1500KN · M，夯擊次數5次；第三遍夯能取2500KN · M，夯擊次數8次；第四遍夯能取5000KN · M，夯擊次數3次；經現場測試，每個方位進行第四遍擊密後，技術指標達到設計要求。 經工後檢測，經加固處理後的地基承載力達到設計要求。經計算分析，與目前國內外常用的施工方式相比，採用上述方法進行施工，節約的造價為80元/m2，且施工工期可縮短60%以上，並且操作輕便安全。實施例2如圖I所示，某海邊開發區的地質情況為，土層情況為淤泥質土，厚約1(Γ15米，含水量70%，滲透係數I. 5Χ l(T6cm/s。設計要求15米內軟地基16的承載力達到120KPa。具體實施方案如下第一步、向軟地基16中插入若干組使用土工布包裹的塑料排水板11，其中，所述塑料排水板11以矩形式分布，插入的塑料排水板11的間距為2 4米，塑料排水板11的上端用蓋子12封閉，所述蓋子12上設有接口，該接口與導管14的一端連接，導管14的另一端與對應的水平臥管15連接至抽真空設備13，所述水平臥管15設置於軟地基16的表層內；其中，抽真空設備13抽真空範圍的設置為每40(Tl000m2軟地基安裝一臺；將導管14與塑料排水板11上端的蓋子12連接的接口使用粘土 17覆蓋O. 8^1. 2m,至覆蓋密實，以確保在整個施工期間抽真空不漏氣；第二步、抽真空，並在軟地基16表層的各個方位進行不間斷的數遍變能量強夯結合抽真空的施工，夯錘夯擊力對軟地基16 土層造成下壓力，該下壓力傳遞到所述水平臥管15，所述水平臥管15不破損；抽真空，並在軟地基16表層的每個方位實施不間斷的多遍變能量強夯，每遍強夯後，進行現場測試，並根據檢測結果，確定是否進行下一遍強夯以及夯能值，其中，抽真空的真空度控制為6(Tl00kpa，每個方位變能量多遍強夯操作如下第一遍夯能取4000KN · M，夯擊次數3次；第二遍夯能取4500KN · M，夯擊次數12次；第三遍夯能取6500KN · M，夯擊次數6次；第四遍夯能取8000KN · M，夯擊次數5次；經現場測試，每個方位進行第四遍擊密後，技術指標達到設計要求。經工後檢測，經加固處理後的地基承載力達到設計要求。經計算分析，與目前國內外常用的施工方式相比，採用上述方法進行施工，節約的 造價為70元/m2，且施工工期可縮短60%以上，並且操作輕便安全。實施例3如圖I所示，某沿江軟地基16，土層情況為淤泥質土，厚約12 18米，含水量約75%，滲透係數 l(T9cm/s。設計要求18米內軟地基16的承載力達到140KPa。具體實施方案如下第一步、向軟地基16中完全插入若干組使用土工布包裹的塑料排水板11，其中，所述塑料排水板11以梅花形分布，插入的塑料排水板11的間距為3飛米，塑料排水板11的上端用蓋子12封閉，所述蓋子12上設有接口，該接口與導管14的一端連接，導管14的另一端與對應的水平臥管15連接至抽真空設備13，所述水平臥管15設置於軟地基16的表層內；其中，抽真空設備13抽真空範圍的設置為每60(Tl200m2軟地基16安裝一臺；將導管14與塑料排水板11上端的蓋子12連接的接口使用粘土 17覆蓋f I. 5m,至覆蓋密實，以確保在整個施工期間抽真空不漏氣；第二步、抽真空，並在軟地基16表層的各個方位進行不間斷的數遍變能量強夯結合抽真空的施工，夯錘夯擊力對軟地基16 土層造成下壓力，該下壓力傳遞到所述水平臥管15，所述水平臥管15不破損；抽真空，並在軟地基16表層的每個方位實施不間斷的多遍變能量強夯，每遍強夯後，進行現場測試，並根據檢測結果，確定是否進行下一遍強夯以及夯能值，其中，抽真空的真空度控制為9(Tl50kpa，每個方位變能量多遍強夯操作如下第一遍夯能取3000KN · M，夯擊次數10次；第二遍夯能取3500KN · M，夯擊次數15次；第三遍夯能取4500KN · M，夯擊次數8次；第四遍夯能取6000KN · M，夯擊次數6次；第五遍夯能取8000KN · M，夯擊次數6次；第六遍夯能取10000KN · M，夯擊次數4次；經現場測試，每個方位進行第六遍擊密後，技術指標達到設計要求。經加工後檢測，經加固處理後的軟地基16承載力達到設計要求。經計算分析，與目前國內外常用的施工方式相比，採用上述方法進行施工，節約的造價為150元/m2，且施工工期可縮短60%以上，並且操作輕便安全。
權利要求
1.一種改進型快速高真空擊密軟地基處理方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 第一步、將若干組使用土工布包裹的塑料排水板插入需要處理的軟地基中，塑料排水板上端連接至水平臥管，所述水平臥管再連接至抽真空設備； 第二步、啟動抽真空設備，在軟地基表層的各個方位進行不間斷的抽真空及強夯施工。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述水平臥管採用抗衝壓材料，該抗衝壓材料的強度滿足在進行強夯施工時，該水平臥管不破損。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述進行強夯施工的夯擊力小於等於10000KN · Mo
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述水平臥管埋設於被處理軟地基的表層土內。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述水平臥管與塑料排水板的連接接口為密封連接。
6.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述塑料排水板以矩形式或梅花形分布，其間距為O. 3飛米。
7.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述數遍變能量強夯的變能量範圍為500KN · m^iooookn · M，強夯夯擊次數為強夯ι 15次。
8.根據權利要求ι所述的方法，其特徵在於，所述抽真空設備的抽真空範圍為200nTl200m2/臺，所述抽高真空的真空壓力差為50_150kpa。
9.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述軟地基的滲透係數取值為104 10 9cm/s ο
全文摘要
本發明公開了一種巖土工程技術領域的改進型快速高真空擊密軟地基處理方法，該方法包括以下步驟第一步、將若干組使用土工布包裹的塑料排水板插入需要處理的軟地基中，塑料排水板上端連接至水平臥管，水平臥管再連接至抽真空設備，水平臥管埋設於被處理軟地基的表層土內；第二步、啟動抽真空設備，在軟地基表層的各個方位進行數遍變能量強夯結合抽真空施工，使軟土長期在高真空即高壓力差狀態。本發明提供了一種造價低、工期短、質量可控且純物理施工環保的快速固結軟地基的方法。
文檔編號E02D3/10GK102828499SQ20121013747
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月4日 優先權日2012年5月4日
發明者徐士龍, 徐望 申請人:上海港灣基礎建設(集團)有限公司, 徐士龍, 徐望