[發(fā)明專利]環(huán)保輕質(zhì)材料樁處理軟土地基的方法

有效

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• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN103306278A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮守中;閆澍旺
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢廣益交通科技股份有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/46
• 分類號(hào): E02D5/46
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程建設(shè)中深厚軟土進(jìn)行淺層加固處理領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保輕質(zhì)材料樁處理軟土地基的方法。

背景技術(shù)

我國地域廣袤，軟土分布范圍廣，無論在沿海、內(nèi)陸平原，還是在西部山區(qū)，工程建設(shè)中經(jīng)常遇到軟土地基的處理問題，軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)雖然不同，但都有含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低和透水性差的特點(diǎn)。

針對(duì)沿江、河、湖泊等地域的深厚沉積性軟土、濕地軟土，利用傳統(tǒng)技術(shù)的地基處理時(shí)，往往造價(jià)較高，施工技術(shù)復(fù)雜，并且容易破壞建筑物之外的原始生態(tài)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種環(huán)保輕質(zhì)材料樁處理軟土地基的方法，該方法可通過擠密、輕質(zhì)置換、排水及化學(xué)固結(jié)、柔性基樁的承力形成表層持力層，其既滿足地基上部荷載及變形要求的同時(shí)，又不破壞地基深處及周邊的土體結(jié)構(gòu)及水系滲透結(jié)構(gòu)，保證建筑物之外的原始生態(tài)環(huán)境，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保，地基加固效果好的目的。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

環(huán)保輕質(zhì)材料樁處理軟土地基的方法，包括如下步驟：

1）環(huán)保輕質(zhì)材料樁的材料準(zhǔn)備：環(huán)保輕質(zhì)材料樁的材料包括下述三種原料:①生石灰，②水泥或廢石膏或硫酸鈉粉末，③粉煤灰、爐渣、礦渣中的任意一種或任意二種以上（含二種）的混合；按各原料所占重量份數(shù)為：①生石灰1～8份，②水泥1～3份或廢石膏0.01～2份或硫酸鈉粉末0.01～1份，③粉煤灰或爐渣或礦渣按任意配比共2～9份；選取以上各原料；

將上述各原料混合攪拌2~3min，得到輕質(zhì)活性材料（即環(huán)保輕質(zhì)混合料）；

2）環(huán)保輕質(zhì)材料樁的成樁設(shè)備：①引孔樁管的準(zhǔn)備：引孔樁管由引孔鋼管和活動(dòng)底門樁尖組成，引孔鋼管底部鉸接開合式活動(dòng)底門樁尖，活動(dòng)底門樁尖由3～6瓣活動(dòng)鋼片組成；引孔鋼管的頂部外周邊固定有振動(dòng)錘（即引孔鋼管穿過空心振動(dòng)錘的中心孔，振動(dòng)錘的中心孔的孔徑與引孔鋼管的直徑匹配）；引孔鋼管的上部側(cè)壁還開設(shè)有引孔樁管的下料口；②在打樁機(jī)上設(shè)置沖擊卷揚(yáng)機(jī)，沖擊卷揚(yáng)機(jī)通過打樁機(jī)架頂定滑輪和鋼絲繩與沖擊重錘連接，鋼絲繩通過沖擊卷揚(yáng)機(jī)的控制導(dǎo)引沖擊重錘在引孔鋼管內(nèi)上下自由活動(dòng)；

3）打樁機(jī)就位，提升沖擊重錘至引孔鋼管上部，閉合引孔樁管底部的活動(dòng)底門樁尖，啟動(dòng)振動(dòng)錘將引孔樁管打樁至設(shè)計(jì)深度（打樁機(jī)就位前有：加固地面的平整、樁位測量放線）；

4）上拔引孔樁管50～100cm，啟動(dòng)沖擊卷揚(yáng)機(jī)使沖擊重錘連續(xù)沖擊引孔樁管底部1～3次（沖擊重錘位于引孔樁管內(nèi)），以保證引孔樁管底部的活動(dòng)底門樁尖完全打開；

5）將拌和好的輕質(zhì)活性材料（即環(huán)保輕質(zhì)混合料）通過運(yùn)輸車輛接料斗（或下料斗）往引孔樁管的下料口第一次下料（此時(shí)，沖擊重錘提升至下料口的上方），下料量保證能達(dá)1～1.5m樁長；

6）開啟沖擊重錘連續(xù)沖擊引孔樁管內(nèi)的輕質(zhì)活性材料（即環(huán)保輕質(zhì)混合料）1～6次，保證引孔樁管底部的環(huán)保輕質(zhì)混合料形成密實(shí)、擴(kuò)徑的樁體，再將沖擊重錘通過鋼絲繩牽吊至引孔樁管的上部；

7）通過引孔樁管的下料口第二次下料至設(shè)計(jì)樁頂并超10～30cm樁高，然后一邊通過振動(dòng)錘振動(dòng)上拔引孔鋼管，一邊啟動(dòng)沖擊重錘夯擊引孔樁管內(nèi)的樁體，待引孔樁管底部的活動(dòng)底門樁尖即將上拔離開地面時(shí)，用沖擊重錘夯擊引孔樁管內(nèi)的樁體1~5次，達(dá)到擴(kuò)大樁體頂部的樁頭的目的；

8）繼續(xù)提升引孔樁管直至引孔鋼管底部提升離地面30-50cm，移位打樁機(jī)，用土填平樁頂并夯實(shí)或碾壓；

9）重復(fù)步驟3）～8），至軟土地基加固處理完畢。

按上述技術(shù)方案，步驟1）所述的原料還包括第四種原料，為陶粒砂或風(fēng)積沙，各原料所占重量份數(shù)為：①生石灰1～8份，②水泥1～3份或廢石膏0.01～2份或硫酸鈉粉末0.01～1份，③粉煤灰或爐渣或礦渣按任意配比共2～9份，④陶粒砂或風(fēng)積沙按任意配比共1～6份；將四種原料一起混合。

按上述技術(shù)方案，步驟1）所述的混合為：將上述各原料裝入混合料計(jì)量集料系統(tǒng)的固定料斗內(nèi)，并通過皮帶運(yùn)輸機(jī)輸入混料集料斗內(nèi)均勻攪拌2~3min，得到輕質(zhì)活性材料（即環(huán)保輕質(zhì)混合料），然后由混料集料斗直接卸入運(yùn)輸車輛接料斗內(nèi)；

混合料計(jì)量集料系統(tǒng)包括固定料斗、皮帶運(yùn)輸機(jī)、混料集料斗、支柱和運(yùn)輸車輛接料斗，固定料斗的輸出口與皮帶運(yùn)輸機(jī)的輸入端連接，皮帶運(yùn)輸機(jī)的輸出端位于混料集料斗的輸入口的上方，混料集料斗的輸出口與運(yùn)輸車輛接料斗相連，運(yùn)輸車輛接料斗的高度不超過混合集料斗的最低面，支柱支撐在混料集料斗的兩側(cè)；混合料計(jì)量集料系統(tǒng)用于拌和及運(yùn)輸輕質(zhì)材料。