一种湿陷性黄土的处理方法与流程

文档序号:12581014阅读:732来源:国知局

本发明涉及土木工程领域,特别是涉及湿陷性黄土的地基处理。



背景技术:

我国的黄土覆盖面积很大,广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土,并且多具有湿陷性,湿陷性黄土是一种特殊性质的土,其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿,土结构会迅速破坏,产生较大附加下沉,强度迅速降低。目前在湿陷性黄土地基处理中,常用的处理方法有,穿透湿陷土层的桩基,垫层换铺法,灰土挤密桩法等。但这些方法都有其一定的局限性,如桩基经济性较差,当湿陷性土层较厚时造价更高,施工更加困难,垫层换铺法仅适用于不会出现区域性地下水位升高和荷载不大的建筑,灰土挤密桩法由于土体含水量较低土质较硬因此挤密效果较差。目前也有利用湿陷性黄土的特性而采用的浸水固结法,其工艺一般是在场地内布置浸水孔和四周构筑堤坝后,向堤坝内场地输水使地基土体浸水后湿陷,这种预浸水法对消除黄土的湿陷性具有一定的效果,但也存在一些难点无法解决,一是浸水孔内的土体遇水后易坍塌形成淤泥,影响土体的浸水固结效果;二是较深层的土体浸水效果较差;三是场地内全部过水且蒸发时间过长,对湿陷沉降量的准确观测和后续施工造成困难;四是仅仅消除了较浅层黄土湿陷,其地基承载力还不能满足建筑物的荷载要求。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述的问题而提出的,目的在于提供一种湿陷性黄土的处理方法,其步骤为:

1)在湿陷性黄土地层中,将带有螺旋钻头和高压喷射系统的钻杆旋转向下沉入;

2)沉入钻杆至一定深度后,向钻杆的高压喷射系统内高压注水,同时旋转钻杆使水形成高压射流向钻杆外周土体旋转喷射,所注入的水量不小于该层湿陷性黄土达到最大饱和程度时所需要的水量;

3)持续进行上述沉入钻杆并高压注水旋转喷射的操作,直至设定深度,该设定深度等于或者小于湿陷性黄土地层的厚度;

4)按照设定的间距,重复进行步骤1)至步骤3)的操作,直至整个所需要的地基场地内完成深层土体的高压注水操作;

5)对地基土体的湿陷性沉降量进行观测记录,直至地基土体的湿陷变形稳定;

6)采用填料挤密法或者强夯法对地基浅层土体进行加固处理。

最好,在上述的处理方法的步骤1)中,上述的高压喷射系统包括设于钻杆底部的喷嘴和设于钻杆内部的输浆管。

最好,在上述的处理方法的步骤2)中,上述的沉入钻杆至一定深度,该深度大于2m小于10m。

最好,在上述的处理方法的步骤4)中,桩孔之间的距离相等。

最好,在上述的处理方法的步骤5)中,地基土体的湿陷变形稳定的标准是最后5天的平均湿陷量小于1mm/d。

最好,在上述的处理方法的步骤6)中,采用填料挤密法对地基上层土体进行加固处理,是指在地基场地内布置桩位点,在桩位点处成孔至一定深度后,在桩孔内分次填入填充料并利用重锤进行夯击,反复进行填充和夯实操作直至地基表面处形成挤密桩体,使地基中一定深度和范围的土体得到加固密实。

上述湿陷性黄土的处理方法的特点和优势在于:

①湿陷性黄土地基的特点是土质较硬,因此采用螺旋钻引孔的方式阻力小速度快,更为容易的成孔到达深层位置;②采用旋转喷射的方式在湿陷性黄土中注射高压水,不仅能够加快注水过程、提高水流动的效果和速度,同时能够迅速扩大桩径从而提高土体的浸水速度和效果;③通过计算湿陷性黄土达到最大饱和程度时所需要的水量来控制高压注水的水量,同时在成孔一定深度后再进行高压注水,因此整个施工过程能够始终控制水位低于地表,达到干场作业的效果,便于机械和人员的操作施工,也便于对湿陷沉降量的准确观测,和后续施工的持续进行;④在成孔一定深度后再进行高压注水,其另一个目的和效果是保持浅层土体对深层土体的重量压力,从而使深层土体在更好的得到湿陷沉降密实;⑤在地基土体的湿陷沉降达到要求后,通过强夯法或者重锤填料挤密法进一步对地基上层土体进行密实加固,使地基土体的承载力得到显著提高,以满足上部建筑物的荷载要求。

附图说明

图1是本发明的一种湿陷性黄土的处理方法的一个实施例的工序图。

具体实施方式

图1是本发明的一种湿陷性黄土的处理方法的一个实施例的工序图,首先,如图1中a所示,在湿陷性黄土地层中,将带有螺旋钻头和高压喷射系统的钻杆1旋转向下沉入;然后,如图1中b所示,沉入钻杆1至5m深度后,向钻杆1的高压喷射系统内高压注水,同时旋转钻杆1使水形成高压射流向钻杆外周土体旋转喷射;然后,如图1中c所示,持续进行上述沉入钻杆1并高压注水旋转喷射的操作,直至设定深度20m;然后,如图1中d所示,提出钻杆1,观测记录湿陷性黄土自重湿陷沉降的沉降量,直至地基土体的湿陷变形稳定;然后,如图1中 e所示,利用细长形重锤2的自由落体运动反复冲击土体,形成直径为80cm、深度为6m的桩孔;然后,如图1中 f所示,在桩孔内分次填入碎石3并利用重锤2进行夯击,使桩孔底端和周围土体得到加固密实;然后,如图1中g所示,反复进行填充和夯实操作直至地基表面,在地基中形成挤密桩体。

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