砂袋井點複合輕型井點深層速排動力固結法的製作方法
2023-10-17 08:29:44
專利名稱：砂袋井點複合輕型井點深層速排動力固結法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種軟土地基處理方法，尤其涉及一種大面積軟土地基處 理採用砂袋井點複合輕型井點(真空井點、電滲井點)降水結合動力固結 施工法。適用於軟弱地基深層處理。屬地基處理技術領域。
背景技術：
目前，在軟弱地基大面積施工中，特別是在堆場、道路的施工中，為 加速提高承載力，通常採取降低需處理區域土體的含水量即採用降水的方 法，例如在需處理區域進行大明溝降水、輕型井點降水等方法，然後結合 強夯、振動碾壓或衝擊碾壓的方法使之達到快速固結。實際上通過以上這些處理方法僅能在地基表層4 6m範圍形成一個所謂的"硬殼層"，而通過 上述方法處理過的地基對軟基6m以下進行鑽探取樣，分層測定S (地基土 的幹容重)和①(土體含水量)值，同處理前的地層5、 co值對照，基本變 化不大。這是因為軟土地基強夯所需的最佳含水量是依賴於大明溝降水， 輕型井點降水等方法來實現的，而這些方法由於受設備的限制(如井點管 的長度)以及吸水泵的真空度限制。使得降水深度無法達到6m以下，特 別是在淤泥質土的降水施工過程中，由於其滲透係數小，強夯後的超靜孔 隙水壓力消散慢(消散時間需一個多月)，使得大明溝降水、輕型井點降水 等結合強夯工法難以達到理想的效果和理想的深度，因此難以滿足軟土地基深層加固的需求。 發明內容本發明的目的在於克服上述不足，提供一種能提高需處理的軟弱地基 深層加固質量的砂袋井點複合輕型井點深層速排動力固結法。本發明的目的是這樣實現的 一種砂袋井點複合輕型井點深層速排動 力固結法，其特徵在於所述方法包括以下工藝步驟步驟一、採用"水衝法"或"機械插管法"將砂袋置入需處理的軟弱 地基土體中，布置砂袋井點，砂袋置入距地表0. 5m以下，表層用粘土封孔;步驟二、在砂袋井點內插置輕型井點管，輕型井點管的長度為6m，輕 型井點管連接總管接至真空泵，進行第一遍輕型井點降水施工；步驟三、第一遍輕型井點降水施工結束，拔出砂袋井點中的輕型井點 管，在需加固處理的軟土地基區域布置夯點，進行第一遍強夯施工，步驟四、夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第二遍插輕型井點管， 進行第二遍輕型井點降水施工，第二遍降水在地下水位和含水量達到要求、 超靜孔隙水壓力消散90%以後，拔出砂袋井點中的輕型井點管，在需加固 處理的軟土地基區域進行第二遍夯點布置，進行第二遍強夯施工，步驟五、夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第三遍插輕型井點管， 進行第三遍輕型井點降水施工，在第三遍降水在地下水位和含水量達到要 求、超靜孔隙水壓力消散90%以後，拔出砂袋井點中的輕型井點管，在需 加固處理的軟土地基區域進行第三遍夯點布置，進行第三遍強夯施工，經多輪輕型井點降水、多輪強夯施工後最後一遍滿夯，滿夯結束後， 待超靜孔隙水壓力消散至90°/。以上，施工結束。本發明的特點是在整個需加固處理區域置入所需長度的砂袋井點復 合管，通過真空泵進行降水施工，為軟弱地基降低含水量創造有利條件， 然後再結合強夯(或其他動力固結方法)施工分遍布置夯點進行動力固結， 由於動力固結施加動能， 一方面通過砂袋井點傳遞能量到達深層，另一方 面軟土地基內部由於動力產生的震擊使土體產生微小裂縫，土體內的自由 水、結合水匯聚到砂袋井點周圍，加速了孔隙水壓力的消散。 一遍夯後， 再在原砂袋井點位置插入輕型井點管，並進行輕型井點降水，進一步降低 含水量並加快孔隙水壓力的消散。通過本法進行多遍多輪降水和動力固結，其深層由於所施加的動能通過砂袋井點的傳遞；加上表層4 6m 土體對下 面深層的預壓作用，原理上可使6m以下的承載力大大提高。使用該方法，既能確保軟弱地基的加固達到設計要求，又能通過砂袋 井點控制影響深度。同時通過砂袋井點複合輕型井點的方法，夯後的超靜 孔隙壓力水能快速消散，由於砂袋井點的縱向作用使夯能深度傳遞，使得 強夯的影響深度加深，從而使軟弱地基達到設計要求所需的承載力。本發明通過砂袋井點結合輕型井點複合動力固結處理技術，達到深層 處理的目的。根據不同的地質條件和不同的處理要求，通過調整砂袋井點 的間距和深度以及動力固結的動能，遍數等，既能解決軟土地基深層加固 的根本問題，又能解決軟土地基經動力固結後的超靜孔隙水壓力不易消散 的困難；使需處理的軟土地基可根據設計要求及地質條件達深層，並且使 軟基處理快速可控。本工法施工安全係數大、工期短，經處理後的軟土地 基影響深度可達20m左右。特別適用於軟弱地基的深層加固需要。本工法 的有如下優點1、 施工周期短、性價比高本施工法由於直接利用砂袋井點複合輕型井點對需處理的軟弱地基表 層進行直接加固的作用，施工周期短；同時，由於經砂袋井點深層傳遞動 能，深層加固質量提高，降水深度能達到6m以下，使軟弱地基快速適合 不同設計的需要；其性價比大大提高。2、 不受軟弱地基地質條件的限制，可根據需要隨意調整砂袋井的直徑 和長度，通過調整使之適合不同地質對地基的不同承載力的需求，從而為 軟弱地基的加固處理提供了有效的保障。3、 由於砂袋井點複合了輕型井點管，為分層分遍降水插管創造了條件， 從而能使土體含水量(co值)達到最佳；在最佳含水量條件下的最大幹容 重5得到提高；通過多輪降水結合多遍碾壓或強夯施工工藝，使得土體的 K (壓實係數)增大，同時e0 (天然孔隙比)減小；從而為大面積軟基提高承載力奠定了基礎。4、 通過最後一遍滿夯後，再鋪墊30cm厚的面層結構所需的石料後即 能進入道面或場地面層的澆築，為加快施工工期創造了有得條件。5、 在施工中，可根據不同的地質條件和不同滲透係數結合多種降水施 工工藝，如電滲降水、真空降水以及深層電滲井點管、淺層真空井點管進 行調整，同時還可通過電滲降水時間、真空降水時間進行調整，以獲得不 同的降水要求。6、 施工過程中可根據地質情況採取局部撥管的方法，為加快超靜孔隙 水壓力的消散創造條件，由於採取了局部撥管的方法，末撥的井點管為下 一遍插管作為基準點，使下一遍插管能準確的插入原砂袋內。
圖1為本發明採用的砂袋井點複合輕型井點管示意圖。圖2為本發明的施工原理圖。
具體實施方式
本工法的具體工藝步驟如下(動力固結以強夯為例) 步驟一、布置砂袋井點對需處理的軟弱地基根據設計要求及地質情況，採用"水衝法"或"機 械插管法"將砂袋置入需處理的軟弱地基土體中，布置砂袋井點，砂袋置入距地表0.5m以下，表層用粘土封孔；如圖2。砂袋井點的深度、間距根據所需加固深度決定。步驟二、在砂袋井點內插置輕型井點管，如圖1，輕型井點管的長度為6m，輕型井點管按傳統輕型井點管加工製作。輕型井點管連接總管接至 真空泵，如圖2，在外圍水源豐富的地區，則井點布置分內層井點管和外 圍井管，進行第一遍輕型井點降水施工。對滲透係數大的粉質土可採取砂 袋井點複合真空井點降水；對滲透係數小的淤泥質土則通過砂袋井點複合 電滲井點降水。所述輕型井點降水是指真空井點降水電滲井點降水。步驟三、當地表下3 6m的地下水位含水量達到設計及動力固結施工 所需的要求後，拔出砂袋井點中的輕型井點管(也可撥除夯點位置或影響強 夯邊的井點管，不在夯點或不影響強夯位置的井點管則不撥)，保留外圍管 (確保在強夯施工期間施工區域內的水位在所需的位置，同時不讓外圍水 侵入施工區域)；在需加固處理的軟土地基區域布置夯點，強夯機進入施工 區域，夯錘對位後根據所需的夯能進行第一遍強夯施工。步驟四、夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第二遍插輕型井點管， 進行第二遍輕型井點降水施工，第二遍降水在地下水位含水量達到要求、超靜孔隙水壓力消散90%以後，拔出砂袋井點中的輕型井點管(也可撥除夯 點位置或影響強夯邊的井點管，不在夯點或不影響強夯位置的井點管則不 撥)，在需加固處理的軟土地基區域進行第二遍夯點布置，第二遍夯點布置 在第一遍夯點中間，與第一遍夯點成梅花型或正方形布置，強夯機進入施 工區域，夯錘對位後根據所需的夯能進行第二遍強夯施工。步驟五、夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第三遍插輕型井點管， 進行第三遍輕型井點降水施工，第三遍降水在地下水位含水量達到要求、 超靜孔隙水壓力消散90%以後，拔出砂袋井點中的輕型井點管(也可撥除夯 點位置或影響強夯邊的井點管，不在夯點或不影響強夯位置的井點管則不 撥)，在需加固處理的軟土地基區域進行第三遍夯點布置，第三遍夯點布置 在第一、二遍夯點中間，與第一、二遍夯點成梅花型或正方形布置，強夯 機進入施工區域，夯錘對位後根據所需的夯能進行第三遍強夯施工。 經多輪輕型井點降水、多輪強夯施工後最後一遍滿夯。 根據軟基加固要求，可按上述方法對需處理的軟土地基進行多遍複合 加固處理，使之達到所需的承載力要求，在遍與遍強夯施工過程中應注意 超靜孔隙壓力消散90%以上方能進行下一遍施工；經多輪點夯後進行最後 一遍滿夯。在施工期間應保留外圍管繼續降水直至最後一遍強夯結束方能 撥除外圍井點管。滿夯結束後，待超靜孔隙水壓力消散至90%以上，施工結束，即可交 付檢測，為大面積軟弱地基處理確定所需的各種參數。
權利要求
1. 一種砂袋井點複合輕型井點深層速排動力固結法，其特徵在於所述方法包括以下工藝步驟步驟一、採用「水衝法」或「機械插管法」將砂袋置入需處理的軟弱地基土體中，布置砂袋井點，砂袋置入距地表0.5m以下，表層用粘土封孔；步驟二、在砂袋井點內插置輕型井點管，輕型井點管的長度為6m，輕型井點管連接總管接至真空泵，進行第一遍輕型井點降水施工；步驟三、第一遍輕型井點降水施工結束，拔出砂袋井點中的輕型井點管，在需加固處理的軟土地基區域布置夯點，進行第一遍強夯施工，步驟四、夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第二遍插輕型井點管，進行第二遍輕型井點降水施工，第二遍降水在地下水位含水量達到要求、超靜孔隙水壓力消散90％以後，拔出砂袋井點中的輕型井點管，在需加固處理的軟土地基區域進行第二遍夯點布置，進行第二遍強夯施工，步驟五、夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第三遍插輕型井點管，進行第三遍輕型井點降水施工，在第三遍降水在地下水位含水量達到要求、超靜孔隙水壓力消散90％以後，拔出砂袋井點中的輕型井點管，在需加固處理的軟土地基區域進行第三遍夯點布置，進行第三遍強夯施工，經多輪輕型井點降水、多輪強夯施工後最後一遍滿夯，滿夯結束後，待超靜孔隙水壓力消散至90％以上，施工結束。
2、 根據權利要求1所述的一種砂袋井點複合輕型井點深層速排動力固 結法，其特徵在於所述輕型井點降水是指真空井點降水電滲井點降水。
3、根據權利要求1或2所述的一種砂袋井點複合輕型井點深層速排動 力固結法，其特徵在於所述第二遍夯點布置在第一遍夯點中間，與第一遍 夯點成梅花型或正方形布置；第三遍夯點布置在第一、二遍夯點中間，與 第一、二遍夯點成梅花型或正方形布置。
4、根據權利要求1或2或3所述的一種砂袋井點複合輕型井點深層 速排動力固結法，其特徵在於所述的每遍輕型井點管的撥除在夯前可全 部撥除，也可根據強夯布點，在強夯點或影響強夯的位置撥除砂袋內的 井點管，而留下不在夯點或不影響強夯位置的輕型井點管。
全文摘要
本發明涉及一種砂袋井點複合輕型井點深層速排動力固結法，包括以下步驟布置砂袋井點；在砂袋井點內插置輕型井點管，第一遍輕型井點降水施工；拔出輕型井點管，進行第一遍強夯施工，夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第二遍插輕型井點管，進行第二遍輕型井點降水施工，拔出砂袋井點中的輕型井點管，進行第二遍強夯施工，夯後推平夯坑，在原砂袋井點位置進行第三遍插輕型井點管，進行第三遍輕型井點降水施工，拔出砂袋井點中的輕型井點管，進行第三遍強夯施工，經多輪輕型井點降水、多輪強夯施工後最後一遍滿夯。本發明方法能提高需處理的軟弱地基深層加固質量。
文檔編號E02D3/00GK101260665SQ200810023668
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月15日 優先權日2008年4月15日
發明者吉 葉, 葉凝雯 申請人:葉凝雯;葉 吉