[發(fā)明專利]深層共振密實加固雜填土地基的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112609673B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 程遠
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12;E02D3/054
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 程世芳

深層共振密實加固雜填土地基的裝置及方法，通過將振動桿沉入土體以后，將振動錘頻率調節(jié)到振動桿?土系統(tǒng)的共振頻率，利用共振放大原理將振動能量有效傳遞給深層雜填土，形成雜填土共振密實區(qū)，加上起輔助加固作用的可凝固漿液與雜填土混合區(qū)域，振動錘帶動振動桿自由下落壓實振孔內部松散土體形成的壓實區(qū)，共同加固雜填土地基；有效解決了傳統(tǒng)方法加固深層雜填土效果差、經濟效益低、施工技術復雜等方面的不足。

技術領域

本發(fā)明屬于雜填土地基處理技術領域，特別涉及深層共振密實加固雜填土地基的裝置及方法。

背景技術

隨著城市經濟的快速發(fā)展和人口的逐漸增加，人們對土地的需求越來越大，建筑用地日趨緊張。與此同時我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展和更新使得由大量建筑垃圾，工業(yè)廢料或生活垃圾等雜物組成的雜填土層分布越來越廣泛，造成一些工程建設不得不在雜填土層上進行。而雜填土地基性質復雜，存在著厚度變化大、表層土體堅硬、承載力低、孔隙率大、滲透性不均勻、變形大等問題，因此在作為天然地基使用時，難以滿足其上覆建筑物對于地基承載力和穩(wěn)定的要求，必須對其進行相應的加固處理。而常見的換填法、碎石樁法、振沖法、強夯法和強夯置換法等雜填土地基處理方法雖然有了一些規(guī)范和工程實例，但其在深層加固雜填土地基方面都有一定的不足和局限性，無法較為廣泛的應用推廣。例如換填法只適用于地基淺層處理，建筑物上部荷載較小的情況，且費事費力；碎石樁法一般只適用于地下水位以上的地基處理，且它對提高地基承載力的能力比較有限；強夯法施工時產生的振動和噪音會對周邊環(huán)境和建筑物造成一定的影響，且深層雜填土處理效果不佳。因此一種工藝簡單、施工便捷、加固效果良好且經濟效果優(yōu)異的深層雜填土地基處理方法有待提出。

文獻《振桿密實法處理濕陷性黃土地基試驗研究》公開了利用振桿密實法技術處理濕陷性黃土地基，利用氣動振桿密實法處理濕陷性黃土地基的施工工藝，并對處理效果進行了測試評價，但其采用的是高壓噴氣，利用邊噴氣邊振動下沉的氣動振桿密實法施工工藝，并不適用于雜填土地基的處理。

中國發(fā)明專利“振桿密實法處理濕陷性黃土地基的方法”(公開號：CN110284487A)公開了一種振桿密實法處理濕陷性黃土地基的方法，該方法包括以下步驟：1)施工準備；2)振點定位；3)振動與注液；4)振動下沉；5)孔底留振；6)振動提升；7)回填反插；8)提升結束。施工中按照預先設計的振點間距，采用三角形或者正方形布點方式，依次進行振點施工，直至加固區(qū)施工結束。所述振動中的注液為工業(yè)廢液，它能與黃土中的碳酸鈣等成分反應，進而加速“軟化”土體，有利于振動翼的振動下沉；所述孔底留振的時間不小于10s；所述回填反插工藝的次數至少1次；所述振點間距的范圍為1.0m～1.8m；該發(fā)明側重的是對濕陷性黃土地基進行處理，無需額外填料，并沒有涉及到本發(fā)明的雜填土地基的處理以及深層共振的處理方法。

中國發(fā)明專利“膨脹型高聚合物水泥漿、注漿加固裝置及注漿加固方法”(公開號：CN107417182A)公開了一種膨脹型高聚合物水泥漿、注漿加固裝置及注漿加固方法，要解決的技術問題是采用強夯置換法進行雜填土地基處理時，強夯夯實不均勻，局部達不到密實度的要求，建筑物出現差異沉降。本發(fā)明由以下重量份的原料制成：硅酸鹽水泥為91-95份，無聲破碎劑為2-4份，聚丙烯纖維為3-5份。采用上述技術方案后的本發(fā)明通過鋼制注漿花管將本發(fā)明膨脹型高聚合物水泥漿均勻的注入地層中，漿液以填充、滲透、膨脹和擠密等方式，將原來的裂隙填充，使原來松散的土?？焖俟探Y成一個整體，并在鉆孔內形成一根微型樁，以改善地基土的力學性質，達到提高地基土承載力，加固地基的效果。該發(fā)明雖然涉及的是對雜填土地基的處理，但其采用的是對水泥漿的加固。