[發(fā)明專利]一種高壓水氣置換深厚回填碎石土下淤泥層的地基處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010913080.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN112081090A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊印旺;張潔玙;田剛;武衛(wèi)軍;李英濤;謝俊平;原曉東;賀亞琴;張曉霞;檀艷青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E02D3/00
• 分類號(hào): E02D3/00;E02D3/10
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明屬于土木工程地基處理領(lǐng)域，具體是一種高壓水氣置換深厚回填碎石土下淤泥層的地基處理方法。在堆積淤泥的場(chǎng)地，已上覆碎石土層厚度10?20m以及下伏淤泥層3?5m厚的情況下，用高壓水氣設(shè)備將高壓水氣注入淤泥層，通過高壓水氣將淤泥切割攪拌稀釋，并在高壓下沿導(dǎo)管噴出地表，從而達(dá)到深層淤泥被置換清除。本發(fā)明可在不處理上覆土層的前提下，直接對(duì)深厚上覆碎石土層10?20m以下的淤泥層進(jìn)行直接置換處理，具有處理效果明顯、工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低、工期短、節(jié)材環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程地基處理領(lǐng)域，具體是一種高壓水氣置換深厚回填碎石土下淤泥層的地基處理方法。

背景技術(shù)

在我國工程建設(shè)中不可避免會(huì)遇到淤泥地基；在沿海、沿湖區(qū)域存在大量淤泥地基。這類地基大多采用先回填碎石土形成陸域再進(jìn)行地基處理的模式。但隨著工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，上部回填碎石土層厚度越來越大，原有淤泥軟弱下臥層則成為地基處理的重點(diǎn)、難點(diǎn)。

如何對(duì)原淤泥軟弱下臥層進(jìn)行處理，目前采用的處理方式一般有高能級(jí)強(qiáng)夯置換、高壓旋噴樁、碎石樁法。強(qiáng)夯置換因上覆碎石土層厚度大、置換深度有限，對(duì)深厚上覆土層下的淤泥層，不能進(jìn)行有效處理；高壓旋噴樁因施工工藝的局限性，在碎石土層中容易卡鉆，則需采用地質(zhì)鉆機(jī)引孔等輔助手段，且造價(jià)高昂；碎石樁處理超過10m厚的碎石回填層時(shí)穿越難度較大，當(dāng)遇上較大塊石或相對(duì)密實(shí)層時(shí)則難以繼續(xù)下沉，且功效低下。因此，對(duì)于超過10m厚的碎石回填層而下伏僅有3—5m厚軟弱淤泥層，這種特殊的地層結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)的地基處理方法難以達(dá)到預(yù)期處理效果且代價(jià)巨大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)的地基處理方法難以達(dá)到預(yù)期處理效果且代價(jià)大的問題，提供一種高壓水氣置換深厚回填碎石土下淤泥層的地基處理方法。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種高壓水氣置換深厚回填碎石土下淤泥層的地基處理方法，在堆積淤泥的場(chǎng)地，已上覆碎石土層厚度10-20m以及下伏淤泥層3-5m厚的情況下，用高壓水氣設(shè)備將高壓水氣注入淤泥層，通過高壓水氣將淤泥切割攪拌稀釋，并在高壓下沿導(dǎo)管噴出地表，從而達(dá)到深層淤泥被置換清除。

包括以下步驟：

S100～施工準(zhǔn)備：詳細(xì)了解場(chǎng)地的地質(zhì)條件，包括擬置換淤泥區(qū)域的地層分布、地下水位、淤泥層的厚度及埋深情況，采用潛孔鉆作為高壓水氣置換設(shè)備；同時(shí)配備滿足空氣壓力不小于1.5MPa，排風(fēng)量達(dá)到25m3/min的空壓機(jī)配合作為高壓水氣置換設(shè)備。

S200～結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告，進(jìn)一步探明場(chǎng)地內(nèi)上覆碎石土層的厚度、淤泥層的埋深、厚度及范圍；

S300～根據(jù)選定的高壓水氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定置換半徑及范圍，進(jìn)行高壓水氣置換布點(diǎn)設(shè)計(jì)；具體為根據(jù)選定的高壓水氣設(shè)備（即潛孔鉆）在施工地層條件下的噴攪半徑、淤泥厚度的測(cè)定，置換點(diǎn)設(shè)計(jì)要保證噴攪半徑搭接、淤泥厚度滿足該地層擬置換出的深層淤泥的厚度。

S400～按步驟S300設(shè)計(jì)布點(diǎn)逐孔安放導(dǎo)管；

S500～高壓水氣設(shè)備就位，將潛孔鉆移位至安放好的導(dǎo)管處，開始下鉆至預(yù)定淤泥層深度，進(jìn)行高壓水氣噴射；

S600～噴射先自上而下進(jìn)行，再上下往復(fù)噴射，持續(xù)高壓水氣噴射至清水噴出，且每孔噴射時(shí)間不少于1小時(shí)；

S700～停止噴射后，拔出導(dǎo)管；

S800～噴出的淤泥漿液集中排至現(xiàn)場(chǎng)淤泥池，沉淀排水后集中清理外運(yùn)。

步驟S300中，高壓水氣置換點(diǎn)按照1.6m正方形布置。

步驟S400中，導(dǎo)管直徑140mm，導(dǎo)管長(zhǎng)度按穿透上覆回填碎石土層進(jìn)入到擬置換淤泥層0.5m。

S700中，其停止標(biāo)準(zhǔn)以置換點(diǎn)噴出清水，保持清水噴射時(shí)間不少于5分鐘。