[發明專利]一種快速處理厚層軟土地基的方法

無效

• 申請號: 200810070726.7
• 申請日: 2008-03-07
• 公開（公告）號: CN101302757A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 張伯謙
• 申請（專利權）人: 張伯謙
• 主分類號: E02D3/02
• 分類號: E02D3/02;E02D3/10;E02D3/046
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司
• 代理人: 李雁翔

技術領域

本發明涉及巖土工程的地基處理領域，具體地涉及一種厚層軟土的地基處理方法。

背景技術

1、厚層軟土地基處理有廣闊的應用前景

隨著我國建設事業的飛速發展和土地資源的日益緊缺，選址于沿海、沿江、沿湖的淤泥類軟土地基的建設項目越來越多，圍海造地項目也在迅速增加。利用沿海、河、江邊的高含水量厚層軟土吹填造陸建造面積大于100萬m²的工程場地也各處可見。這類工程場地的軟土地基均存在含水量高、壓縮性高、滲透性能差、短期內也不能為建設所使用的特性。因此，快速處理厚層軟土地基的方法符合當前經濟建設的需要，有著廣闊的應用前景。

2、傳統軟土地基處理方法的不足

目前可用軟土地基處理技術比較多，如石灰樁、碎石樁、砂樁、強夯法、高壓噴射注漿法、深層攪拌法、真空預壓法、堆載預壓法和動力排水固結法等都得到了廣泛的研究和應用。這些技術與方法要么需要大型設備，施工難度比較大，要么對材料要求比較高，要么對場地地質有較高要求。現有的動力排水固結法如高真空擊密法在局部深度超過8m的淤泥層中無法實施。傳統的厚層軟土處理方法有真空預壓法、堆載預壓法、真空聯合堆載預壓法，三種方法均為采用靜力排水固結法，需要等待淤泥面固化或先鋪設土工格柵、土工布，再填0.8m以上砂墊層，待淤泥表層具有一定強度后，人工和機械設備才能在其上進行后道工序施工，導致所需的工期較長，場地強度不高。尤其是，在使用真空預壓法、堆載預壓法和真空聯合堆載預壓法處理軟土地基的中后期，堆載料已形成一定強度的硬殼薄層，其應力擴散作用導致上部預壓荷載無法有效傳遞到下部軟土層，沉降速率減小。因此，如何快速處理深度超過8m的厚層軟土地基成為試驗區施工過程中的難題。軟土地基處理中使用的傳統加固材料為高分子材料土工格柵，其剛度和整體性均無法達到施工要求，在呈流塑狀的淤泥中更是無法進行回填等工序的操作。

發明內容

本發明的目的是提供一種快速處理厚層軟土地基的方法，以解決現有技術存在的上述問題。本發明中的軟土地基處理方法通過使用竹柵、利用竹柵比重較小和具有一定強度的特點，無需等待淤泥面固化后再使用人工和機械設備在其上進行后道工序施工，并同時施加預壓荷載和動力荷載作用，使處理土層在預壓過程中短時間內不能形成硬殼薄層，從而保證預壓荷載及動力荷載能有效傳遞到下部軟土層，最終形成成片的超固結硬殼層，同時硬殼層與竹柵的緊密結合提高了其底板的剛度和硬殼層的應力擴散效應，使處理軟土地基在短時間內滿足施工沉降要求與承載力要求。

本發明采用的技術方案如下：

一種快速處理厚層軟土地基的方法，包括步驟A-D：

A：在厚層軟土表層鋪設竹柵、土工布；而后在其上建立水平排水通道，在厚層軟土中建立豎向排水通道，所述豎向排水通道的上端與水平排水通道相連接；

B：按一定間距埋設集水井，集水井底部進入水平排水通道，集水井底部放置潛水泵；水平排水通道中按5～12m的間距埋設1根水平軟式透水濾管(管徑￠50mm)，將其通過高壓真空總管連接至圍堰岸邊的真空泵，形成立體的排水系統；

C：埋設相應的觀測儀器；

D：吹填或回填土至設計交工標高，并繼續回填相當于計算沉降量厚度的填土，進行2～3級超載-降水預壓和動力加載，在土層上逐步加載動力沖擊，使土體的密實度逐步提高，并與竹柵形成一個整體性良好的超固結硬殼層，整個過程中使用立體排水系統排水。

在步驟A中，可以先在厚層軟土表層鋪設竹柵，而后鋪設土工布；也可以先在厚層軟土表層鋪設土工布，而后鋪設竹柵。在處理含水量為40％以下的軟土地基時，可以直接在其上鋪設竹柵；在處理含水量在40％～80％的軟土地基時，需先鋪設土工布，而后再鋪設竹編土工格柵；而在處理含水量在80％以上的軟土地基時，需要先鋪設下方設置浮力塊的竹編土工格柵，而后再鋪設土工布。

本方法還可適用于吹填管口與管尾含水量等土質條件差異較大的厚層軟土。

在水平排水通道中按5～12m的間距排列埋設管徑￠50mm的水平軟式透水濾管，可加快水平排水通道排水，將其通過高壓真空總管連接至圍堰岸邊的真空泵，與集水井、潛水泵、水平軟式透水濾管一起形成立體排水系統，作為軟土地基快速固結處理過程中的排水節點進行全過程的排水。集水井可采用水泥管制成，也可采用PVC管或鋼筋籠等其它材質制成。

觀測儀器可以是孔隙水壓力計、沉降觀測標、深層沉降觀測儀、測斜儀等測試儀器中的一種或多種。