[發明專利]可液化地基的抗震減災系統及地基處理方法

有效

• 申請號: 201210575187.9
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103015399A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 董志良;李燕;陳偉東;劉嘉;周琦;陳平山;羅彥;邱青長
• 申請（專利權）人: 中交四航工程研究院有限公司;中交第四航務工程局有限公司;廣州四航巖土技術工程有限公司;廣州港灣工程質量檢測有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 劉菁菁

技術領域

本發明涉及港口工程、交通工程、建筑工程、公路工程等軟土地基處理的技術領域。

背景技術

隨著我國經濟的持續快速發展，近年來我國沿海地區的基礎建設規模空前，為了解決港口碼頭、建筑、公路等工程用地問題，近年來天津、溫州、連云港、廈門、廣州南沙以及深圳鹽田等地區進行了大量的圍海造陸工程。

這些工程大多是在淤積的灘涂上進行水力吹填廢棄淤泥、粉細砂、粉土等材料，繼而進行地基加固處理。由于我國圍海造陸的工程量達到了空前的規模，造成了吹填資源的日益短缺，特別是抗震液化較好的中粗砂，在很多地方已經面臨無砂可用的境地，針對這種情況，越來越多的工程采用當地比較豐富的粉砂、細砂，如天津臨港、曹妃甸等。這類吹填材料對工程影響最大的工程特性就是液化的問題，加之這些沿海地區一般在吹填土以下也廣泛分布深厚的淤泥層、砂層、粉土層、粘土層，這些水力吹填和原有的飽和粉細砂、粉土在地震的作用下的液化問題是一個世界性的難題，特別是在工程竣工后，上部結構在運營期間。

在地震產生的水平振動作用下，土體間位置將發生調整而趨于密實，土體變密實勢必排除孔隙水。若在急劇的周期性動荷載作用下，如果土體的透水性不良且排水不暢的話，前一周期的排水還未完成，后一周期又要排水，應排走的水來不及排出，而水又是不可壓縮的，于是就產生了超孔隙水壓力，此時砂土的抗剪強度大為減小。隨振動時間延續，超孔隙水壓力不斷累積疊加而增大，最終使土體的抗剪強度完全喪失，這種現象稱之為液化。

砂土液化現象作為地震災害的一種主要形式，常常會引起建筑物基礎的不均勻沉降及結構的破壞，如：噴砂流土、岸堤滑塌、地面開裂下沉、建筑物開裂倒塌、碼頭破壞等，造成嚴重災害和人員傷亡，給人類帶來巨大災難。

超孔隙水壓力升高是發生液化的必要條件。降低飽和砂土、粉土在外力特別是周期力作用下的孔隙水壓力是解決液化的一種重要途徑。

發明內容

本發明旨在提供一種有效、便捷、節約成本的，應用于可液化地基提高抗震減災性能的方法。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術：一種可液化地基的抗震減災系統，其特征在于，在可液化地基內設置永久性豎向孔壓消散排水體及水平孔壓消散排水體，豎向孔壓消散排水體與水平孔壓消散排水體連通并與地表排水系統相接。

所述豎向孔壓消散排水體貫穿到達可液化地基的砂土或粉土層。

所述水平孔壓消散排水體鋪設于地基沉降的穩定層，或是可液化的砂土或粉土層，以防止地基產生的位移把水平孔壓消散排水體破壞。

具體來說，所述豎向孔壓消散排水體選自集水井、管井、豎向塑料排水板、紙板、砂樁、袋裝砂井、砂石樁中的一種或一種以上的排水材料。

具體來說，所述水平孔壓消散排水體選自砂、碎石或礦渣墊層、塑料排水板、塑料盲溝、碎石盲溝、砂被、砂袋、水平排水溝、水平排水管等一種或一種以上排水方式。

進一步地，所述水平孔壓消散排水體表面還覆蓋有防止外界雜物進入水平孔壓消散通道而產生堵塞的防堵層，所述防堵層選自蓋板、包裹土工布或用于過濾的土工織物等一種或一種以上材料。

所述豎向孔壓消散排水體和水平孔壓消散排水體的連接方式選自搭接、捆綁、捆扎中的一種或幾種方式的混合使用。

一種可液化地基的抗震減災地基處理方法，其特征在于包括以下步驟：

在地基加固前，設置如上任一所述的系統，作為施工中地基加固措施的組成部分；

進行地基加固處理；

在地基加固完成后，保留該系統作為地基消散地震產生的超孔隙水壓力的永久性通道。

一種可液化地基的抗震減災地基處理方法，其特征在于：對已完成加固處理的地基設置如上任一所述的系統作為運營期地震發生時超孔隙水壓力的消散通道。

本方法針對可液化地基，設置永久性的超孔隙水壓力消散通道，控制并減低了超靜孔隙水壓力，從產生液化的源頭進行防治，從而提高該地基的抗震液化性能。設置消散通道可以在地基加固前布置，施工期作為地基處理的排水系統，施工期完成后作為永久性超靜孔隙水壓力消散通道。也可以布置在地基加固后，作為運營期的永久設施。

附圖說明

圖1為可液化地基的抗震減災系統的示意圖。

其中，可液化地基1??豎向孔壓消散排水體2??水平孔壓消散排水體3??地表排水系統4

具體實施方法

實施例1

本例為在已完成加固處理的可液化地基內設置抗震減災系統的實施例。