[發明專利]液壓振動聯合真空吸水加固軟弱地基的處理方法及其裝置

無效

• 申請號: 201410078907.X
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103898892A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 葉國良;侯晉芳;李一勇;李樹奇;梁萌;劉愛民;喻志發;曹永華;付建寶
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務工程局有限公司;天津港灣工程質量檢測中心有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D3/054
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王融生

技術領域：

本發明屬于土木工程軟弱地基加固處理設計與施工技術，特別涉及圍海造陸黏粒含量較少的軟弱地基處理的液壓振動聯合真空吸水加固軟弱地基的處理方法及其裝置。

背景技術

利用振動和水沖加固土體的方法叫做振動水沖法，簡稱振沖法。振沖法分為振沖密實法和振沖置換法，前者適用于砂土及各類散粒材料的填土,后者適用于砂土、粉土、粉質粘土、素填土和雜填土，對于不排水抗剪強度小于20kPa的飽和粘性土應通過試驗確定其適用性。

強夯法處理地基是將很重的錘從高處自由落下給地基以沖擊力和振動，從而提高地基土的強度并降低其壓縮性。適用于加固松軟的碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、素填土和雜填土。

排水固結法通過設置排水系統，在地基上增加荷載（或降低地基內的大氣壓力），提高地基土附加應力，隨著土體孔隙水排出，土體有效應力增加，達到提高土體強度，消除沉降的地基處理法。適用于淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘土地基。

三種方法各有優點，也有局限。對于土層不厚、地基承載力要求不高、土體不排水抗剪強度小于20kPa的淤泥質粉質粘土和粉土、粘土等飽和粘性土的地基，強夯法和振沉法效果有限，快速和經濟的優點難以發揮，而采用排水固結法周期較長，加固費用較高。如何充分利用三者的優勢，開發一種適合此類地基的加固方法，是亟待解決的技術難題。

目前在水運工程中有采用液壓振動錘進行基床夯實整平，液壓振動錘可產生較大的激振力，放置在基床表面進行振動，達到基床密實消除沉降的目的，在實際應用中可在較短的時間內達到基床密實效果。受此啟發，提出將液壓振動法應用到軟土地基處理工程中，與改進的傳統加固方法相聯合的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種液壓振動聯合真空吸水加固軟弱地基的處理方法及其裝置，它是一種液壓振動錘聯合具有真空吸水系統的振動棒組加固軟弱地基的處理方法。適用于土層不厚（5m～10m）、地基承載力要求不高（60kPa～80kPa）、原地基土體不排水抗剪強度小于20kPa的淤泥質粉質粘土和粉土、粘土等飽和粘性土地基。

本發明具體內容：

一種液壓振動聯合真空吸水加固軟弱地基的處理方法，其特征在于：采用液壓振動錘，通過振動錘下部的振動板和連接在振動板下方的振動棒在軟弱地基土體表面和深層土體傳遞振動錘的激振力，增加土體的附加應力，通過在振動棒和振動板內部布置的真空吸水系統，加速土體的孔隙水壓力的排出，達到快速提高土體承載力；液壓振動聯合真空吸水加固后振動棒形成的空隙可根據需要回填砂土，形成排水通道。

在被處理的地基的周圍打出降水井，先對被處理的地基進行降水，再進行液壓振動聯合真空吸水作業。

一種液壓振動聯合真空吸水加固軟弱地基的裝置，其特征在于：一個液壓振動錘，液壓振動錘下面連接振動板，振動板下面連接多個豎直的振動棒，振動棒是中空的，振動棒上有透水孔，振動棒內置帶濾膜的排水通道；帶濾膜的排水通道與振動板內設置的排水管搭接形成排水系統，排水系統連接抽真空系統。

液壓振動錘采用APE400、APE600型號的液壓振動錘；

振動板尺寸2.5m*5m*0.25m；

振動棒長度5m～10m、外徑150mm～200mm、壁厚20mm～30mm；

振動棒間距1.0m，與振動板底部固定；

振動棒自振動板1/3處以下設置透水孔，孔徑2mm～5mm。

本發明特點

利用液壓振動錘的激振力作為附加荷載加固軟弱地基；

采用振動板傳遞激振力傳至土體表面，對表層土體產生振動夯實作用；

采用振動棒傳遞激振力傳至深層土體，對深層土體產生振動擠密作用；

利用振動板和振動棒內部真空吸水系統，在振動過程中加速土體內部孔隙水的排出，產生固結作用。

本方法是將強夯法、振沉法和排水固結法結合在一起，形成一種新的軟弱地基加固方法。

附圖說明

圖1液壓振動聯合真空吸水系統。

圖中：1液壓振動錘，2振動板，3振動棒，4排水系統，5抽真空系統，6透水孔。

圖2液壓振動聯合真空吸水系統加固軟弱地基示意圖。

圖中：7履帶吊，8液壓振動聯合真空吸水系統，9降水井。

（先四周降水，再液壓振動聯合真空吸水加固）

具體實施方式