[發明專利]一種土體硬化形成復合地基的軟土路基處理方法

在審

• 申請號: 201810886054.0
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN108999178A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 牛富生;朱漢華;陳孟沖
• 申請（專利權）人: 寧波市交通規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E01C3/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種土體硬化形成復合地基的軟土路基處理方法，屬于軟土地基處理領域。本發明采用空心預制留孔管樁，在管樁打入時樁周的部分孔隙水流入空心管樁內，既可以減少部分擠土效應，也可以減小超孔隙水壓力；在空心預制留孔管樁內采用高壓旋噴噴氣，高壓氣體通過空心預制管樁留孔側向擴散至周圍土體形成水平通道加速排水固結，然后抽水，解決了現場實際的排水過程中土顆粒會進入預制管樁橫向孔洞堵塞預設的排水路徑的問題；然后采用機械碾壓土體，加速樁周土體排水，然后再次抽水，最后形成復合地基，符合軟土路基快速處理，快速施筑通車，提高承載，控制路基工后沉降的特點。

技術領域

本發明涉及軟土地基處理領域，具體涉及一種土體硬化形成復合地基的軟土路基處理結構及其方法。

背景技術

堆載或真空預壓排水固結法是一種較為經濟的軟土地基處理方法，但有較大局限性。主要表現在：(1)現有技術是一種由地表向地下深層處理的技術，經濟處理深度一般不超過10m；(2)處理時間較長；(3)后續土體仍長期蠕變，地基承載力有限，工后沉降較大。

預制管樁打入土體時存在著擠土效應明顯、超靜孔隙水壓力值較大等問題。為此許多學者研發出了一系列新型排水管樁，如：專利號201020649772.5中徐小慶等研發的一種排水管樁；專利號201510150002.3中唐曉武等研發了一種能排水并增大摩阻力的預制管樁。此類新型管樁都是通過在樁身側壁預留橫向孔洞來提供排水路徑，然后向上抽水，然而在現場實際的排水過程中土顆粒會進入排水通道堵塞預設的排水路徑，加速排水效果有限，實際地基效果并不理想。

專利號201510584221.2中吳慧明等一種土體硬化的處理方法，該方法通過注氣設備經導管向土體注氣，注氣完成后通過抽水設備進行抽水作業，該發明只是單一的改善了土體工程力學性狀，沒有形成復合地基，處理后的地基承載力有限。

專利號201510301241.4中吳慧明等研發了一種不同深度擾動結合排水固結的軟土地基處理方法；專利號201711363451.1中吳慧明研發了一種縱橫立體分層增壓排水地基處理方法；上述兩種發明皆是結合堆載加荷，排水固結加速，但處理后的地基承載力有限。

鑒于以上問題，亟待開發一種減緩擠土效應，加快超靜孔隙水壓力消散，土體硬化后形成復合地基的軟土路基快速處理方法。

發明內容

本發明針對軟土地基處理方法中堆載或真空預壓排水固結法以及預制管樁存在的問題，并提供一種土體硬化形成復合地基的軟土路基處理結構。

在現有技術基礎上，本發明結合軟土路基的特點，不再采用傳統意義上的堆載或真空預壓排水固結法，而是采用空心預制留孔管樁，在管樁打入時樁周的部分孔隙水流入空心管樁內，既可以減少部分擠土效應，也可以減小超孔隙水壓力；在空心預制留孔管樁內采用高壓旋噴噴氣，猶如海上熱力漩渦風浪，高壓氣體通過空心預制管樁留孔側向擴散至周圍土體形成水平通道加速排水固結，然后抽水，解決了現場實際的排水過程中土顆粒會進入預制管樁橫向孔洞堵塞預設的排水路徑的問題；然后采用機械碾壓土體，加速樁周土體排水，然后再次抽水，最后形成復合地基，符合軟土路基快速處理，快速施筑通車，提高承載，控制路基工后沉降的特點。

本發明所采用的具體技術方案如下：

一種土體硬化形成復合地基的軟土路基處理方法，其步驟如下：

1)平整待處理的軟土地基場地；

2)向軟土地基中施打開設有預留孔的空心預制管樁，使淤泥軟土中的部分孔隙水進入預制管樁內腔；

3)施作噴氣管，使噴氣管的底部出氣口進入預制管樁內底部，再用導管連接噴射管的頂端進氣口和噴氣發生裝置的出氣口，將噴氣管從下往上邊噴氣邊徐徐提升，使高壓氣體通過預制管樁的預留孔水平向擴散至周圍土體，在預制管樁周向形成若干條橫向延伸的氣體通道間隙，周圍土體中的孔隙水通過氣體通道間隙進入預制管樁內，加速排水固結；