[發(fā)明專利]一種軟土路段真空預(yù)壓基坑支護(hù)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810242581.4
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101768951A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃正榮
• 申請（專利權(quán)）人: 黃正榮
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D17/02;E02D17/20
• 代理公司: 暫無信息
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種道路施工中的基坑支護(hù)方法，具體涉及一種對軟土路段進(jìn)行真空預(yù)壓基坑支護(hù)的方法。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們越來越需要交通快速方便，因此道路快速化改造工程日益增多，下穿方案由于其對外觀影響較小，越來越多的受到青睞。在軟土路段進(jìn)行下穿施工，需要進(jìn)行基坑支護(hù)。公路工程下穿基坑支護(hù)有其特殊性，基坑深度大多在7～9m之間，且下穿兩側(cè)還有地面道路。

目前軟土路段基坑支護(hù)采用的方法主要有：SMW工法樁支護(hù)、水泥土攪拌樁支護(hù)、灌柱樁支護(hù)等。其原理是不改變土體的物理性質(zhì)，采用支護(hù)來擋住兩側(cè)軟土，使得在支護(hù)內(nèi)側(cè)開挖軟土得以順利實(shí)施。這樣做造價較高，且并沒有改變兩側(cè)軟土的物理性質(zhì)，且為了減少兩側(cè)地面道路的工后沉降，仍然需要處理兩側(cè)地面道路的軟土路基。即對于軟土地基和基坑支護(hù)，是分開來處理的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是將兩側(cè)地面道路的軟基處理和下穿段基坑支護(hù)結(jié)合起來，從而提供一種對軟土路段進(jìn)行真空預(yù)壓基坑支護(hù)的方法，這樣不僅可以使得軟土路段的基坑支護(hù)得以實(shí)現(xiàn)，而且還能夠同時對下穿段兩側(cè)地面道路的軟土路基進(jìn)行加固。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的：

一種軟土路段真空預(yù)壓基坑支護(hù)方法，在軟土路段公路下穿施工中進(jìn)行基坑支護(hù)時對軟土路段進(jìn)行真空預(yù)壓，采用如下的施工步驟：

(a)、在下穿段兩側(cè)地面道路相應(yīng)位置打設(shè)水泥土攪拌樁，所述水泥土攪拌樁將軟土路段圍合劃分成多個封閉區(qū)域；

(b)、在每個封閉區(qū)域內(nèi)按一定間距打設(shè)塑料排水板；

(c)、在封閉區(qū)域的地面鋪設(shè)砂墊層并在其中埋設(shè)濾水管，再用密封膜覆蓋住沙墊層使之與大氣隔絕；

(d)、將真空泵與沙墊層中的濾水管接通并抽氣將密封膜內(nèi)空氣排出；

(e)、保持密封膜內(nèi)真空度值大于80KPa，停止下穿段預(yù)壓時，地基固結(jié)度要求大于80％，然后進(jìn)行下穿段基坑開挖，設(shè)置下穿段擋墻。

進(jìn)一步地，所述封閉區(qū)域面積為6000～10000m²。

進(jìn)一步地，所述濾水管直徑為60～70mm的鐵管或硬質(zhì)塑料管，濾水部分鉆有濾水孔，濾水管外繞有鉛絲，外包一層尼龍紗布，再包濾水材料構(gòu)成濾水層。

進(jìn)一步地，所述濾水管平面布置采用條形或魚刺形排列，排距為6～10m，最外層濾水管距場地邊水泥土攪拌樁的距離為2～5m。

進(jìn)一步地，所述密封膜為聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。

采用本專利方法進(jìn)行基坑支護(hù)的作用機(jī)理在于：

應(yīng)用真空排水預(yù)壓法加固軟土地基時，首先通過水泥土攪拌樁將軟土路段圍合劃分成多個封閉區(qū)域，再在欲加固的地基上按一定的間距打設(shè)塑料排水板，然后在地面鋪設(shè)砂墊層并在其中埋設(shè)濾水管，再用不透氣的密封膜覆蓋使之與大氣隔絕，如圖1所示，借助于埋設(shè)在砂墊層中的管道，與真空泵接通并抽氣，將密封膜內(nèi)空氣排出，大氣壓力P_a作用于密封膜上，密封膜下抽真空壓力P₀，使密封膜下壓力降至P_v(P_v＝P_a-P₀)，密封膜內(nèi)外存在壓力差P_a-P_v，使密封膜緊貼在沙墊層上，這個壓差稱之為“真空度”。壓差通過塑料排水板逐漸向下延伸并向四周擴(kuò)展，引起自由水發(fā)生滲流，使孔隙水應(yīng)力降低，有效應(yīng)力增加，土體固結(jié)，強(qiáng)度增長，形成負(fù)的超靜孔隙水應(yīng)力。抽真空中形成的孔隙水應(yīng)力小于大氣壓力，所以孔隙水應(yīng)力增量值為負(fù)值。該方法實(shí)質(zhì)是在總應(yīng)力基本不變的情況下，降低垂直排水通道中的孔隙水應(yīng)力，使有效應(yīng)力增加。圖2中陰影部分為抽真空前、后的有效應(yīng)力隨深度的分布情況。

從以上分析可以看出，垂直排水通道在真空預(yù)壓中，不僅僅起著垂直排水、減少排水距離、加速土體固結(jié)的作用，而且起著傳遞真空度的雙重作用。“預(yù)壓荷載”在這里是通過垂直排水通道向土體施加的。

真空預(yù)壓在軟土路段基坑開挖中能夠得以順利實(shí)施的作用機(jī)理有以下三點(diǎn)：

1、在真空預(yù)壓作用下，地基土的強(qiáng)度能夠在較短的時間內(nèi)提高2～3倍，即通過提高土體自身的強(qiáng)度，增大了土體的自立性能；

2、其次，為實(shí)施真空預(yù)壓而插入軟土中的塑料排水板，對土體有加強(qiáng)筋作用，即塑料排水板起著類似于抗滑樁的作用，能夠更好的在基坑開挖過程中保持穩(wěn)定，不出現(xiàn)大面積滑坡；

3、在基坑開挖過程中，持續(xù)保持較高的真空度，從而可以利用大氣壓力來對軟土段的基坑進(jìn)行支護(hù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：