[發(fā)明專利]軟弱地基快速分離夯實(shí)法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410263061.7
• 申請日: 2014-06-14
• 公開（公告）號: CN104047280A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉吉;葉凝雯;葛輝;王雷;張家歡
• 申請（專利權(quán)）人: 葉吉;葉凝雯;王雷
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D3/046
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟土地基處理方法，尤其涉及一種適用于大面積軟弱地基加固處理的軟弱地基快速分離夯實(shí)法。適用于對場地不能滿足設(shè)計(jì)所需承載力及壓實(shí)度的吹填砂泥的場地，屬地基處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，利用沿江、沿海灘涂通過吹填造地的方法以解決用地不足，由于新吹填土高含水量、高流變性、高壓縮性、低強(qiáng)度。吹填完成后難以進(jìn)入機(jī)械設(shè)備展開后續(xù)施工，為加快建設(shè)速度，常用井點(diǎn)降水結(jié)合強(qiáng)夯、管井降水結(jié)合點(diǎn)夯以及真空預(yù)壓的方法，其主要解決土體含水量過高的問題，通過井點(diǎn)降水或管井降水的方法，以降低土體含水量，使之滿足強(qiáng)夯工藝，達(dá)到加固處理的目的，提高土體的承載力及壓實(shí)度。也就是說，在這所有的加固措施中，降低土體含水量是主要目的，只有在土體滿足動(dòng)力加固最佳含水量的條件下，通過強(qiáng)夯過程中的多遍點(diǎn)夯、振動(dòng)碾壓等動(dòng)力加固方法，以改變土體三高一低土質(zhì)特性。我國現(xiàn)在軟土地基中降低含水量的方法有輕型井點(diǎn)降水，塑料排水板降水、管井降水，其主要作用就是降低地下水。

但在工程實(shí)踐中，井點(diǎn)降水由于受井點(diǎn)管長度的限制（一般入土深度僅6m），因此其降水深度僅為2m左右，對于2m以下的軟弱土體，其含水量根本無法滿足點(diǎn)夯所需的最佳含水量，因此，其加固深度一般僅為4～6m，而且土體的密實(shí)度隨著加固深度而急劇衰減，所謂的“硬殼層”實(shí)際上也只有4m左右；常規(guī)的管井降水則是利用水力釋重的原理，其降水深度隨著管井置入深度而定，一般可達(dá)到5～6m，為點(diǎn)夯對土體的壓實(shí)創(chuàng)造了條件，由于其5～6m的軟弱土體含水量滿足點(diǎn)夯夯實(shí)的條件，因此其加固深度根據(jù)工程實(shí)踐，一般可達(dá)到7～8m，所以在這兩種降水方法上，管井降水結(jié)合強(qiáng)夯方法更適合軟弱地基的加固處理。但由于管井降水屬自流排水，特別是在大面積軟弱地基的處理時(shí)，通過結(jié)合強(qiáng)夯法、振動(dòng)法等動(dòng)力加固處理，在施加這些動(dòng)力加固過程中，動(dòng)力加固對土體施加的沖擊、振動(dòng)壓力，會(huì)產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，土體在動(dòng)力加固的過程中經(jīng)歷破壞——恢復(fù)過程，而管井降水由于屬被動(dòng)降水，當(dāng)土體經(jīng)動(dòng)力加固的沖擊及載荷壓力下，土體因變形產(chǎn)生超靜孔隙水和超靜孔隙壓力（統(tǒng)稱為超靜孔隙水壓力），特別是在點(diǎn)夯的沖擊過程中，土體內(nèi)超靜孔隙水壓力一般高達(dá)50KPa以上，沖擊力越高，產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力越高，對軟弱地基加固處理，一般都采取少擊多遍的原則，當(dāng)采用多遍點(diǎn)夯時(shí)，需等待該壓力消散至90%以上，讓土體恢復(fù)后，才能進(jìn)行下一遍點(diǎn)夯。

采用真空井點(diǎn)降水，通過真空泵對土體一定層厚抽真空，土體內(nèi)超靜孔隙壓力隨超靜孔隙水被排出土體，但由于其井點(diǎn)入土深度有限，下臥層土體超靜孔隙壓力仍無法消散，其消散是依靠孔隙水被真空泵排入井點(diǎn)后緩慢消散，因此，真空井點(diǎn)降水結(jié)合強(qiáng)夯的方法，其夯擊能、夯擊數(shù)無法提高，其原因就是超靜孔隙壓力在地表2m以下難以消散而造成，而點(diǎn)夯所采取的夯擊能直接影響到地基的加固深度。

管井降水由于管井屬被動(dòng)降水，因此，強(qiáng)夯后在土體內(nèi)產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力消散速度更慢。管井降水是利用水力釋重的原理降水，因此不像真空井點(diǎn)降水那樣，通過真空泵（負(fù)壓）抽真空而使超靜孔隙水壓力主動(dòng)消散。對于軟弱地基特別是粉質(zhì)黏土等滲透系數(shù)小的土質(zhì)，其孔隙水壓力消散時(shí)間長甚至無法消散，造成土體結(jié)構(gòu)破壞，土體結(jié)構(gòu)一經(jīng)破壞，其恢復(fù)期少則幾月，多則一年以上。

另外，降水方法的選用是根據(jù)土的滲透系數(shù)K來確定，根據(jù)土的滲透系數(shù)K經(jīng)驗(yàn)值：真空井點(diǎn)降水其適用滲透系數(shù)為K≧0.1～50m/d的土層中，而管井降水適用于滲透系數(shù)為K≧20～200m/d。由此可見這兩種降水方法僅適用于滲透系數(shù)較大的砂性土、粉質(zhì)土；而對于滲透系數(shù)K≤0.1m/d的土質(zhì)如淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)黏土等低滲透性的土層，則無法適用。

綜上所述；真空井點(diǎn)降水雖能快速消散因動(dòng)力加固后產(chǎn)生的孔隙水壓力，但由于其降水深度有限，因此僅能消散淺層的孔隙水壓力；而管井降水雖能將地下水位降至地表以下5～6m，但由于管井降水屬被動(dòng)降水，因此動(dòng)力加固后產(chǎn)生的孔隙水壓力消散慢；根據(jù)這兩種降水方法的適用范圍，僅適用于滲透系數(shù)為K≧0.1～50m/d的土層中以上的土質(zhì)，對于滲透系數(shù)K≤0.1m/d的土質(zhì)則無法滿足動(dòng)力加固所需的降水要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種采用水氣分離集成管井降水結(jié)合動(dòng)力加固方法，既能達(dá)到降水深度要求，又能快速消散因動(dòng)力加固后產(chǎn)生的孔隙水壓力，且適用于低滲透性土質(zhì)動(dòng)力加固要求的軟弱地基快速分離夯實(shí)法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種軟弱地基快速分離夯實(shí)法，該方法包括以下工藝步驟：

步驟一、水氣分離集成管井布置