[發(fā)明專利]一種多層復(fù)雜軟土地基快速降水固結(jié)施工結(jié)構(gòu)及施工方法

有效

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• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113605359B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡瑾;李冰;尚晶;陽小良;曾岳;張政;李華;童冉;段凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10;E02D19/10;E02D1/02;E02D3/046
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 楊宣仙

本發(fā)明提供了一種多層復(fù)雜軟土地基快速降水固結(jié)施工結(jié)構(gòu)及施工方法。所述結(jié)構(gòu)包含降水系統(tǒng)、抽排水系統(tǒng)、動力夯實系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)等四個部分。降水系統(tǒng)包含深淺不同的輕型井管，不同深度的輕型井管各自獨(dú)立，互不影響，各自形成獨(dú)立的降水系統(tǒng)；先通過淺部輕型井管抽水，并聯(lián)合淺部點夯進(jìn)行加固排水，然后再通過深部輕型井管抽水，聯(lián)合深部點夯進(jìn)行加固排水；淺部點夯和深部點夯的夯擊力不同，可以通過點夯的沖擊力和殘余力作用，使超孔隙水不斷快速排出，孔隙體積逐漸減小，加快地基土的排水固結(jié)；本發(fā)明中通過分層處理多層復(fù)雜軟土，達(dá)到一次施工、分步處理的目的，施工方法簡捷、高效，處理效果顯著，大幅度節(jié)省工期與費(fèi)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軟土地基處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)合輕型井點降水、強(qiáng)夯動力夯實、降水強(qiáng)夯和靜動聯(lián)合排水固結(jié)等多種工藝，適用于多層復(fù)雜軟土地基快速降水固結(jié)施工結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)

在我國沿江沿海地區(qū)廣泛分布著高壓縮性、低強(qiáng)度的沖積、湖積、海陸交互沉積淤泥與淤泥質(zhì)土等軟土。沿江沿海以軟土為主的復(fù)雜“二元結(jié)構(gòu)”或“多元結(jié)構(gòu)”地基為前提，即存在深部海陸交互沉積的軟土，又存在吹填或沖填的軟土。而我國目前城鎮(zhèn)化率高，新型產(chǎn)業(yè)不斷興起，工程建筑項目眾多。當(dāng)在多層軟土分布的范圍內(nèi)開展工程建設(shè)時，因軟土地基處理不到位導(dǎo)致的巖土工程災(zāi)害與事故頻發(fā)，所以需要對這類土進(jìn)行加固處理，確定合適的加固處理方式以達(dá)到使用要求。

現(xiàn)有軟土地基處理常用的方法有真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓、靜動聯(lián)合排水固結(jié)等。真空預(yù)壓及堆載預(yù)壓都屬于排水固結(jié)法，是由瑞典皇家地質(zhì)學(xué) W.Klellman教授于1952年提出的。堆載預(yù)壓是通過對軟基施加超載，經(jīng)過較長時間(一般為12個月)的預(yù)壓，使軟土中的超靜孔隙水壓力逐漸消散，土體有效應(yīng)力逐漸增加，以達(dá)到減少軟土地基工后沉降的目的，但在堆載預(yù)壓期間，土體受堆載影響，加固土體容易產(chǎn)生側(cè)向擠出變形。真空預(yù)壓是通過對軟土地基設(shè)置塑料排水板或砂井等豎向排水通道，在表面鋪設(shè)砂墊層和水平抽水通道，并在其上覆蓋密封膜，然后采用真空泵將膜內(nèi)氣體和水抽出，在膜內(nèi)外產(chǎn)生約80kPa的氣壓差，使軟土中的水加速排出而達(dá)到加固軟基的目的，在真空預(yù)壓期間，受真空預(yù)壓荷載的影響，加固土體容易產(chǎn)生側(cè)向收縮變形。真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法是近幾年來在真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓基礎(chǔ)上發(fā)展而成的、對沿海軟基加固較為經(jīng)濟(jì)有效的處理方法，它具有真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的雙重效果。采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法處理軟土，上述兩種變形在施工過程中可相互抵消，從而可以使堆載的速度加快但不會使地基失穩(wěn)的效果，但是其工期至少需要九個月左右，處理完成后地基表層承載力約120kPa，處理造價高，工期較長。靜動聯(lián)合排水固結(jié)即靜力、動力聯(lián)合排水固結(jié)法處理軟土路，通過靜壓排水與動力夯實結(jié)合進(jìn)行軟土處理，該方式雖然可以加快處理工期，但是對于軟土層較深、復(fù)雜多層的軟土地基在進(jìn)行處理時，由于軟土層承載力較差，夯擊力太大很容易導(dǎo)致夯錘陷入軟土層，或者對軟土地基造成損害，夯擊力太小又無法達(dá)到夯擊效果，而且靜力排水過程時間也比較長，無法達(dá)到處理效果。

因此為了提高多層復(fù)雜軟土地基的處理效果，需要尋找一種施工工藝簡單、快捷、預(yù)壓時間短、處理效果好的軟土地基處理方法十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有軟土地基加固處理工期長、造價高、處理效果差、且無法適應(yīng)多層軟土地基的問題提供了一種復(fù)雜多層軟土地區(qū)地基加固處理結(jié)構(gòu)與方法；該方法在傳統(tǒng)的降水強(qiáng)夯基礎(chǔ)上，對輕型井點和強(qiáng)夯進(jìn)行改進(jìn)，有機(jī)結(jié)合井點降水、強(qiáng)夯動力夯實、深淺一并處理的優(yōu)點，達(dá)到軟土排水固結(jié)的最佳效果。

為了達(dá)到上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多層復(fù)雜軟土地基快速降水固結(jié)施工結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述施工結(jié)構(gòu)包括降水系統(tǒng)、抽排水系統(tǒng)、動力夯實系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)；