专利名称：软土地基处理方法
技术领域：
本发明涉及工程施工领域，特别是涉及一种用于机场、港口码头、交通道路、变电站、电厂等基础设施建设工程中的软土地基处理方法。
背景技术：
现有的软土地基处理方法包括真空预压、增压式真空预压、高真空击密法。现有技术存在的问题是真空预压施工成本高，施工周期长，一般需半年以上、处理后承载力低，理想状态下仅为80kpa，且处理深度浅，一般在10米内。增压式真空预压施工周期较长，工期一般为4个月、处理浅层软土地基(8米以内)成本相对较高、且处理后承载力较低，处理深度较大的软土地基时，由于排水板是一次性使用，所以成本较高。高真空击密法施工速度快，一般为45天为一个施工周期、处理后地基承载力高，但其仅适合渗透系数较大的砂性
软土地基处理，且只能处理浅层软土地基(6米以内)，另渗透系数较小的淤泥质软土该工法无法处理。
发明内容
为了至少解决上述问题之一，本发明提出了一种增压式动力固结软土地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤(a)平整场地；(b)高压水冲法成孔后按设计间距和插管深度布设真空管和增压管，并在真空管插入时灌沙防淤堵；(C)将真空管和增压管分别与水平铺设的抽真空系统的卧管和增压系统的卧管分别进行连接并密封；(d)将各系统之水平卧管分别与真空泵和增压泵密封连接；(e)启动真空泵和增压泵开始抽真空和增压，对软土地基开始强制排水；(f)排水3-5天后，移除抽真空系统和增压系统所用之全部材料，对场地按设计方案要求进行强夯。作为本技术方案的优选，所述方法还可包括以下步骤(g)强夯结束后，重新布设抽真空系统和增压系统再次排水3-5天，加大夯击能对场地进行夯击；(h)强夯结束后，重复以上排水步骤，排水3-5天后，对场地进行一次低能量的满夯。作为本技术方案的优选，所述方法采用的真空管和增压管为镀锌不锈钢钢管。真空管长度最长可达10-12米，增压管长度可达8-10米，真空管直径根据项目需要有4cm和6cm两种,增压管直径为4cm。作为本技术方案的优选，所述方法采用的真空管和增压管上留有孔洞，以便抽水和吹气加压用。
作为本技术方案的优选，所述方法采用的真空管末端抽水孔处外包有防堵滤网，滤网一般用150克/m2 土工布。增压管由于是向土体内加压，故不需用滤网。作为本技术方案的优选，所述方法采用的真空管和增压管露出土体部分和水平卧管用软管和三通连接，连接处用密封膜缠绕密封。水平卧管直径为8cm。水平卧管分抽真空和增压两种，均分别和真空泵和增压泵独立连接，连接处密封。增压泵为市场上常见之空气增压泵，真空泵为2BV系列水环式真空泵。作为本技术方案的优选，抽真空系统和增压系统水平卧管上分别装有真空表和压力表，以便随时监测真空度和空气压力数值，监测管道是否漏气。本发明提出的增压式动力固结软土地基处理方法，在传统真空预压基础上增加了增压系统与强夯，在增压式真空预压基础上变插一次性塑料排水板为可反复抽插使用的真空管与强夯，产生了以下良好的技术效果I、通过增压系统增大土体和大气压之间的压差，并创造性的通过抽真空形成负压并结合增压系统形成的正压，在软土内部也形成了高低不同的压差，在该压差的作用下，在软土中改变孔隙水的原有存在状态，形成新的渗流通道，促使并加快孔隙水由高压处向低压处快速流动，并通过真空管汇集后将水排出。2、通过强夯加大、加速破坏软土内孔隙水原有存在状态，并进一步加大形成正压，使土体不宜排出的水尽快排出。3、通过抽真空系统抽真空形成负压，强夯和增压系统共同作用形成正压，相比传统技术加大了压差，由于压差增大，所以处理深度更深。通过增压系统的作用，相比传统固结排水技术，在一般软土地基处理中其处理深度更深，地基承载力提高更多，并且首次创新的解决了渗透系数很小的淤泥质软土的快速排水固结这一工程界的难题。施工周期从施工进场到施工结束一般为50天，相比传统的排水固结法，施工周期大大缩短。4、由于采用了在插真空管前，先用高压水枪在地基中冲击成空，然后在插管后向孔内灌沙保护真空管，其作用是通过在真空管四周灌注的黄沙，形成防淤堵层，彻底解决了 真空管在软土中抽水时的淤堵难题。说明书附I为本发明软土地基处理方法实施例的平面示意图。图2为本发明软土地基处理方法实施例的纵剖面示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如
图1-2所示，本发明的一个实施例为某集装箱堆场软土地基处理项目，该项目需处理的软土地基原为农田和鱼塘，渗透系数很小，仅为10_8，属淤泥质粘土。原始地基承力为6-8T，设计要求地基处理后承载力需达到15T，工后沉降小于20cm。传统工法有混凝土搅拌桩或真空预压联合堆载。但由于该工程施工期短，投资费用少，以上传统工法造价高且工期长，不能满足项目实际需要。如混凝土搅拌桩费用为300元/平方米，工期4个月，真空预压联合堆载费用为260元/平方米，工期接近一年。经对该项目地质报告做详细分析后，决定采用增压式动力固结法。工作时，施工方案为先平整场地，然后按纵向间距4m，横向排距4m插设真空管，真空管分Sm和6m两种，交叉插设。横向真空管中间处插设增压管，增压管插设深度6m，间距2m，分别将真空管和增压管与水平铺设的真空系统的PVC卧管和增压系统的PVC卧管密封连接，并将各系统水平PVC卧管与真空泵和增压泵分别密封连接，启动真空泵和增压泵开始工作。由于在插真空管时采用了灌沙做防淤堵并通过真空系统和增压系统的同时作用，加大了压差，使很难排水的淤泥质土的排水问题得到了顺利解决。经过循环每次三到五天的排水和两遍点夯和一遍满夯后，经检测，地基承载力由原来的6-8T，迅速提高到了 16T，工后沉降经计算小于20cm，全部工期50天，费用100元/m2。完全满足了项目的质量、资金和工期需要。具体施工步骤如下平整场地1，；插设真空管2、增压管3 ;铺设水平卧管；密封连接真空管和真空系统水平卧管；密封连接增压管至增压系统水平卧管；密封连接各系统之水平卧管到真空泵和增压泵；在真空系统水平卧管上安装真空表；在增压系统水平卧管 上安装空压压力计；启动真空泵、增压泵开始排水，排水5天后拔出增压管开始强夯，夯能1500KN，击数8-10击；强夯结束后重新插入增压管开始排水，排水5天后拔出增压管，再次强夯，夯能提高到2000KN，击数8-10击；强夯结束后再次插入增压管排水，排水5天后拔出全部真空管2、增压管3以及移走水平卧管，对场地开始满夯；满夯结束后15天对场地进行检测，至施工结束。在软土地基中，由于抽真空系统和增压系统的同时作用，本发明实施例在土体内部也人为的制造了一个上下左右不同的压差，通过在土体内部制造压差，促使在土体内部形成新的渗透通道，使孔隙水由高压处向低压处定向快速流动。本发明采用了在插真空管前，先用高压水枪在地基中冲击成空，然后在插管后向孔内灌沙保护真空管，其作用是通过在真空管四周灌注的黄沙，形成防淤堵层，彻底解决了真空管在软土中抽水时的淤堵难题。本项目的增压式动力固结软土地基处理方法，主要立足于解决传统工法工期长、成本高、处理后地基承载力提高少等技术缺陷。为能够解决上述技术缺陷，增压式动力固结软土地基处理方法首次融合了抽真空系统和增压系统等施工工艺并和强夯法进行了结合，通过对软土地基反复进行抽真空并通过增压系统反复加压，人为制造一个远大于传统工法的压差，并结合强夯法进行数次不同能量的夯击，从而达到将软土中的水快速排出的目的。由于本工法施工周期短，且施工中抽真空系统和增压系统所用的真空管可以回收反复使用，所以施工成本相比传统工法大大降低。施工中由于增压系统的作用，改变了传统工法或仅靠大气压和土体间的压差排水或靠大气压结合抽真空形成的压差排水，相比上述方法，增压式动力固结法由于增压系统的作用，大大加大了压差，所以该工法处理深度更深，并且由于排水效果更好，施工过后地基承载力更高。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种软土地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤 (a)平整场地； (b)高压水冲法成孔后按设计间距和插管深度布设真空管和增压管，并在真空管插入时灌沙防淤堵； (c)将真空管和增压管分别与水平铺设的抽真空系统的卧管和增压系统的卧管分别进行连接并密封； Cd)将各系统之水平卧管分别与真空泵和增压泵密封连接； Ce)启动真空泵和增压泵开始抽真空和增压，对软土地基开始强制排水； Cf)排水3-5天后，移除抽真空系统和增压系统所用之全部材料，对场地按设计方案要求进行强夯。
2.如权利要求I所述的软土地基处理方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤 (g)强夯结束后，重新布设抽真空系统和增压系统再次排水3-5天，加大夯击能对场地进行夯击； (h)强夯结束后，重复以上排水步骤，排水3-5天后，对场地进行一次低能量的满夯。
3.如权利要求I所述的软土地基处理方法，其特征在于，所述方法采用的真空管和增压管为镀锌不锈钢钢管。
4.如权利要求I所述的软土地基处理方法，其特征在于，所述方法采用的真空管和增压管上留有孔洞，以便抽水和吹气加压用。
5.如权利要求I所述的软土地基处理方法，其特征在于，所述方法采用的真空管末端抽水孔处外包有防堵滤网，滤网一般用150克/m2 土工布。
6.如权利要求I所述的软土地基处理方法，其特征在于，所述方法采用的真空管和增压管露出土体部分和水平卧管用软管和三通连接，连接处用密封膜缠绕密封。水平卧管分抽真空和增压两种，均分别和真空泵和增压泵独立连接，连接处密封。
7.如权利要求I所述的软土地基处理方法，其特征在于，所述方法采用的抽真空系统和增压系统水平卧管上分别装有真空表和压力表，以便随时监测真空度和空气压力数值，监测管道是否漏气。
8.如权利要求I所述的软土地基处理方法，其特征在于，所述方法采用的真空管长度为10-12米,直径为4cm或6cm,增压管长度为8_10米,增压管直径为4cm。
全文摘要
本发明提供了一种软土地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤平整场地；高压水冲法成孔后按设计间距和插管深度布设真空管和增压管，并在真空管插入时灌沙防淤堵；将真空管和增压管分别与水平铺设的抽真空系统的卧管和增压系统的卧管分别进行连接并密封；将各系统之水平卧管分别与真空泵和增压泵密封连接；启动真空泵和增压泵开始抽真空和增压，对软土地基开始强制排水;排水3-5天后，移除抽真空系统和增压系统所用之全部材料，对场地按设计方案要求进行强夯。本方法施工成本低，施工周期短，处理后承载力高。
文档编号E02D3/02GK102953369SQ201210330070
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者谷孝建 申请人:谷孝建