一种在抛填块石层下实施深层软土加固和置换处理的工法的制作方法

本发明涉及岩土工程的软土地基处理领域，特别涉及沿海地区在抛填较厚块石层下实施软土加固和置换处理的施工工法。

背景技术：

在沿海地区软土层面抛填较厚较大的块石，给地基处理施工增加不少困难。在现有技术中，特别是针对在软土层上抛填块石，现有工法先用强夯处理抛填面层，用潜孔锤或者带尖头重锤击穿抛填层，再实施桩基工程，施工费用较大。若抛填层下软土不处理，工后沉降隐患依然存在。因此，当需要在大面积抛填层下实施深层软土加固和置换处理，要将抛填层下软土内的地下孔隙水排出地面，现有技术没有办法解决。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的旨在提供一种具有排水固结效果显著、施工周期短、高置换率、用于大面积抛填层下软土加固和置换处理，或无抛填层的深层软土加固地基和置换处理的施工工法。

为了实现上述发明目的，本发明技术方案是：一种在抛填块石层下实施深层软土加固和置换处理的工法，引导地下孔隙水和空气先在滤水管内富集，再用抽真空设备抽排出地面，实现软土地基快速排水固结的目的。其主要特征为

1)用挖机局部开挖抛填的块石层；

2)选用直径较小底部设置活动钢桩尖或砼桩尖的钢管压入软土层；

3)植入外裹滤布底部封堵的细长滤水管，滤布外填入滤水物料；

4)将吸水装置植入细长滤水管底部；

5)连接钢丝软管出地面进入管网系统；

6)由抽真空设备将地下空隙水快速集中排放到集水装置；

7)提升滤水管和钢丝软管出地面；

8)桩孔造散体桩或者刚性桩。

上述主要特征1)中，最好在所述的用挖机局部开挖抛填的块石层，为下沉钢管创造有利条件，能够避开坚硬的块石抛填层，有效加固下部的软土层，因此，对于无抛填块石层的深厚软土地基本工法同样适用；

上述主要特征2)中，最好在所述的选用直径较小底部设置活动钢桩尖或砼桩尖的钢管，钢管直径越小，挖机开挖块石层受影响的体积越少，钢管压入软土阻力越小；若选用直径较小细长的滤水管，施工成本能够有效降低；

上述主要特征2)中，最好在所述的选用直径较小底部设置活动钢桩尖或砼桩尖的钢管，若钢管底部设置活动的桩尖，可减少软土挤入钢管内；

上述主要特征3)中，最好在所述的植入外裹滤布底部封堵的细长滤水管，滤布外填入滤水物料，其滤水管外裹滤布和滤水管外填入滤水物料，能够提高防淤堵能力，提高地下孔隙水的泄水功能；

上述主要特征4)中，最好在所述的将吸水装置植入细长滤水管底部，提高吸水效率，植入深度越深，吸水效果越好；

上述主要特征5)中，最好在所述的连接钢丝软管出地面进入管网系统，加速集中排水效果，缩短排水固结周期；

上述主要特征6)中，最好在所述的由抽真空设备将地下空隙水快速集中排放到集水装置，能够充分发挥抽真空设备功效，有效缩短施工周期，抽水时间越长，土体相变效果越好；

上述主要特征7)中，最好在所述的提升滤水管和钢丝软管出地面，将滤水管和钢丝软管作为工具，提高工具使用的周转率；

上述主要特征8)中，最好在所述的桩孔造散体桩或者刚性桩，进一步径向挤扩桩间土体，桩孔间距越小，地下孔隙水行程越短，排水固结周期越短，效果越好，体积置换率越高，地基承载能力提高越多。

本发明技术方案的有益效果是：采用“避开坚硬的块石抛填层，加固下部的软土层”的技术优势，实施有效的有组织排水固结措施，引导地下孔隙水和空气先在滤水管内富集，再通过抽真空设备集中抽水，将地下水排到地面储水装置，达到软土地基快速排水固结效果的目的。因此，本发明通过实施该技术方案，能够较好地加固抛填层下部的软弱土体，大幅提高地基承载能力，降低投资成本，缩短施工周期。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明从开挖抛填块石层、钢管就位下行成孔的剖视示意图；

图2为本发明从钢管入土到位后，植入滤水管的剖视示意图；

图3为本发明提升钢管后，用抽真空设备从滤水管内抽水的剖视示意图；

图4为本发明抽水装置的剖视示意图；

图5为本发明钢管和滤水管之间填入滤水物料的平面示意图；

图6为本发明滤水管和钢丝软管或抽水装置之间的平面示意图。

具体实施方式

本发明一种在抛填块石层下实施深层软土加固和置换处理的工法，采用“避开坚硬的块石抛填层，加固下部的软弱土层”的技术措施，引导地下孔隙水排出地面，在特殊地质条件下，达到软土地基快速排水固结效果的目的。对于无抛填块石层的深厚软土地基本发明同样适用，具有承载力有效提高、高效、简捷、环保的特点。

在本发明实施的工法中，先从地面14开挖抛填块石层15到淤泥11层面，压入底部带有活动钢桩尖5的钢管1到设计标高，植入外裹滤布3沿管壁竖向满布细长泄水孔4的滤水管2，往钢管1和滤水管2之间，投入滤水物料6，地下孔隙水12径向泄入滤水管2富集，植入钢丝软管7连接底部剖口、管周开孔的pvc管13到pvc管堵头10底部，pvc管堵头10内螺纹连接软式透水管9，软式透水管9内螺纹连接上部pvc管接头8，pvc管接头8与钢丝软管7衔接。

本发明公开的较佳实施例和附图，本领域技术人员容易理解，在本发明权利要求和说明的范围内，但不设限定，所作的任何修改、等同替换、改进等，均属于侵权，凡在本发明的精神和原则之内，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种在抛填块石层下实施深层软土加固和置换处理的工法，其主要特征为：

1)用挖机局部开挖抛填的块石层；

2)选用直径较小底部设置活动钢桩尖或砼桩尖的钢管压入软土层；

3)植入外裹滤布底部封堵的细长滤水管，滤布外填入滤水物料；

4)将吸水装置植入细长滤水管底部；

5)连接钢丝软管出地面进入管网系统；

6)由抽真空设备将地下空隙水快速集中排放到集水装置；

7)提升滤水管和钢丝软管出地面；

8)桩孔造散体桩或者刚性桩。

2.根据权利要求1所述的主要特征1)中，所述的用挖机局部开挖抛填的块石层，其特征在于为下沉钢管创造有利条件，能够避开坚硬的块石抛填层，有效加固下部软土层，因此，对于无抛填块石层的深厚软土地基本工法同样适用。

3.根据权利要求1所述的主要特征2)中，所述的选用直径较小底部设置活动钢桩尖或砼桩尖的钢管，其特征在于钢管直径越小，开挖块石层受影响的体积越少，钢管压入软土阻力越小；若选用直径较小细长的滤水管，施工成本有效降低。

4.根据权利要求1所述的主要特征2)中，所述的选用直径较小底部设置活动钢桩尖或砼桩尖的钢管，其特征在于钢管底部设置活动的桩尖，可减少软土挤入钢管内。

5.根据权利要求1所述的主要特征3)中，所述的植入外裹滤布底部封堵的细长滤水管，滤布外填入滤水物料，其特征在于滤水管外裹滤布和滤水管外填入滤水物料，能够提高防淤堵能力，提高地下孔隙水的泄水功能。

6.根据权利要求1所述的主要特征4)中，所述的将吸水装置植入细长滤水管底部，其特征在于提高吸水效率，植入深度越深，吸水效果越好；抽水时间越长，地下土体相变效果越好。

7.根据权利要求1所述的主要特征5)中，所述的连接钢丝软管出地面进入管网系统，其特征在于加速集中排水效果，缩短排水固结周期。

8.根据权利要求1所述的主要特征6)中，所述的由抽真空设备将地下空隙水快速集中排放到集水装置，其特征在于充分发挥抽真空设备功效，有效缩短施工周期，抽水时间越长，土体相变效果越好。

9.根据权利要求1所述的主要特征7)中，所述的提升滤水管和钢丝软管出地面，其特征在于将滤水管和钢丝软管作为工具，提高工具使用的周转率。

10.根据权利要求1所述的主要特征8)中，所述的桩孔造散体桩或者刚性桩，其特征在于进一步径向挤扩桩间土体，桩孔间距越小，地下孔隙水行程越短，排水固结周期越短，效果越好，体积置换率越高，地基承载能力提高越多。

技术总结
本发明所属岩土工程软土地基处理技术领域，特别涉及沿海地区在抛填较厚块石层下实施软土加固和置换处理的施工工法，尤其当抛填块石层较厚、块石粒径较大、抛填层下软弱土层较深时，本工法先局部开挖抛填层，在软土内压入钢管，植入底部封堵外裹滤布的细长滤水管，提升钢管，由地下孔隙水径向产生的压力差在滤水管内有效富集，再将吸水装置植入滤水管底部，吸水装置连接钢丝软管出地面，由抽真空设备将地下水快速地集中排放到集水装置，地下土体相变完成，再提升滤水管和钢丝软管，竖向产生的桩孔用散体材料夯击成散体桩，或用砼浇筑成刚性桩，桩间土体再次被挤密，形成承载能力较好的地基基础，不管地面有没有抛填块石层，本工法同样适用。

技术研发人员：丁思华;丁锦良;王强
受保护的技术使用者：丁思华;丁锦良;王强
技术研发日：2020.08.24
技术公布日：2020.11.27