[發明專利]一種軟土地基排水固結結構和方法

有效

• 申請號: 202110641900.4
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113481966B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王瑞春;焦倓;馬躍;丘文彬;傅棟梁;廖勇剛;鹿傳建;何哲亮;王乙在;葉紹棠
• 申請（專利權）人: 廣州市市政工程設計研究總院有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D3/02;E02D3/12;E02D5/34;E02D5/46
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張萍

本發明公開了一種軟土地基排水固結結構和方法，多個樁體間隔分布于復合層中，并沿豎向伸入持力層中，多個豎向排水體間隔分布于排水固結層中，并沿豎向伸入復合層，以插入樁體中或相鄰兩個樁體之間，砂墊層安裝于排水固結層的頂部，堆載位于砂墊層的頂部。該技術方案的軟土地基排水固結結構和方法所發生的地基沉降主要發生于軟土地基的排水固結層，相對于深厚軟土地基而言，固結更為充分，可有效解決常規排水固結工藝、長板短樁工藝處理深厚軟土帶來的工后沉降偏大的問題，且操作簡單，利于推廣應用，降低成本。

技術領域

本發明用于軟土地基處理領域，特別是涉及一種軟土地基排水固結結構和方法。

背景技術

常見的軟土地基處理方法有排水固結法和水泥土攪拌樁復合地基工藝。其中，排水固結法為了加快排水固結過程，需要在地基中設置豎向(垂直)和水平向排水體。其原理是，通過設置塑料排水板、袋裝砂井等豎向排水體，縮短排水距離，在路基堆載、真空預壓等荷載作用下，軟土地基中的孔隙水從豎向排水體中排出地表，再沿著中粗砂墊層等水平向排水體向兩側排出，土體發生固結沉降，強度和承載力都有所提高。但其工期長，工后沉降不易控制在規范允許范圍。

水泥土攪拌樁復合地基的原理是利用水泥等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機械，就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌，使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的水泥固化土樁體，從而增大地基土強度和變形模量。根據固化劑摻入狀態的不同，可分漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。工程中應用得較多的是漿液攪拌工藝。普通單軸水泥攪拌樁處理深度一般不超18m；單軸雙向水泥攪拌樁在成樁質量穩定可靠的前提下，一般處理深度為20m左右。

近些年來，出現了將水泥土攪拌樁和排水固結法聯合應用的工藝，這種工藝兼具排水固結和復合地基的一些優點。但根據現有的水泥土攪拌樁和排水固結法聯合應用處理軟土地基工藝的原理，以及工程實踐效果，可以發現存在以下不足：深厚軟基(軟土處理厚度大于20米的地基)的工后沉降仍然偏大，不能有效控制在規范允許范圍。雖然通過在地基上部設置水泥攪拌樁，減少地基總沉降，但樁端以下軟土層的排水距離是不變的；對于軟土厚度超過20米的情況，由于孔隙水排水距離長，不易排出地表，孔壓難以消散，地基深部的軟土固結效果還是較差的。即便增加堆載預壓時間，也無法有效解決工后沉降偏大的問題。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種軟土地基排水固結結構和方法，其能夠減少地基總沉降，有效解決深厚軟基工后沉降偏大的問題，操作簡單，利于推廣應用，降低成本。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

第一方面，一種軟土地基排水固結結構，所述軟土地基包括排水固結層和復合層，所述排水固結層位于所述復合層的頂部，所述軟土地基的底部設有持力層，其特征在于，所述軟土地基排水固結結構包括：砂墊層、堆載、多個豎向排水體和樁體，多個所述樁體間隔分布于所述復合層中，并沿豎向伸入所述持力層中，多個所述豎向排水體間隔分布于所述排水固結層中，并沿豎向伸入所述復合層，以插入所述樁體中或相鄰兩個所述樁體之間，所述砂墊層安裝于所述排水固結層的頂部，所述堆載位于所述砂墊層的頂部。

結合第一方面，在第一方面的某些實現方式中，所述軟土地基的厚度為H，所述豎向排水體的長度為L1，所述樁體的長度為L2，所述樁體的直徑為D，所述豎向排水體伸入所述復合層的深度為L3，

(1)當18m＜H≤20m時,L1＝16m,L2＝H-L1+L3+2D；

(2)當20m＜H≤25m時,L1＝18m,L2＝H-L1+L3+2D；

(3)當25m＜H時,L1＝20m,L2＝H-L1+L3+2D。

結合第一方面和上述實現方式，在第一方面的某些實現方式中，當18m＜H≤20m時,所述樁體采用單軸雙向水泥攪拌樁；當20m＜H≤25m時,所述樁體采用單軸雙向水泥攪拌樁或素砼樁；當25m＜H時，所述樁體采用素砼樁。