专利名称：一种浅层软弱土复合地基加固处理方法
技术领域：
本发明涉及一种浅层复合地基处理方法，特别涉及处理湿陷性黄土、素填土、杂填 土和软粘土等深厚软土层的方法，属于岩土工程领域。
背景技术：
湿陷性黄土是一种以粉粒为主、多孔隙、天然含水量小、呈黄色、褐黄色的粘质土， 浸水后在外荷或自重作用下发生湿陷下沉，可分为自重湿陷和非自重湿陷两类。黄土的湿 陷特性，是引起场地建筑、道路破坏的主要因素。软土地基具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、透水 性差、层状分布复杂、层间物理力学性质相差大的特点。承载力普遍很低，整体稳定性较差， 因此在利用此类软弱地基时须采取适当的地基处理方式。现阶段对此类软弱地基采用的主 要处理方式是复合地基技术，使得天然地基部分土体得到增强，形成预定深度和范围的加 固区。复合地基处理软弱 地基土主要有以下几种方法(1)掺加固化剂(水泥土桩、石灰桩、 灰土桩等)；(2)散粒材料置换(碎石桩、砂桩)；(3)预制成型桩(低强素混凝土桩、钢筋混 凝土桩、钢管桩等)。小场地深厚软弱地基指建筑场地范围在100 5000m2左右，软弱土层厚度> IOm, 此类地基上建筑为小型点式建筑(库房、泵房、水闸等)或其它临时性建筑，自重轻，影响深 度范围有限(5 8m)，对于地基土的处理要求相应降低。根据小场地软土地基的特点，大范围软弱地基处理方式不能完全满足要求，存在 桩体入土深度过深(一般贯穿软土层)，桩径大(600 1000mm)，施工机械笨重进场困难， 施工工艺复杂，费用相对较高的弱点，因而对小场地软弱地基的复合地基加固处理，此类复 合地基施工方法存在一定的弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种小场地深厚软弱地基处理方法，提供一种 浅层软弱土复合地基处理方案-袋装挤密小直径石灰桩复合地基。通过此处理方案发挥小 直径石灰桩的优点，降低工程造价，简化施工工序，满足施工要求。本发明所述的浅层软弱土复合地基加固处理方法，其技术方案包括以下步骤1)预钻孔与土工管袋布设使用小型钻机或洛阳铲开挖直径100 130mm，深度 4 15m的孔，桩间距800 IOOOmm ；之后插入直径150 180mm的同深且底端封闭的土工 管袋；2)配制石灰拌合粘土混合填筑料充分消解石灰，并与就地挖出的粘性土及低塑 性粉土拌合均勻；3)填料夯实挤密混合均勻的混合填筑料填送至土工管袋底，分层夯击有限密 实；4)养护成桩在空气中自然养生，混合料形成浅层袋装挤密小直径石灰桩，使软弱地基强度达到设计和规范要求；5)铺设粗粒料垫层石灰桩桩体成形具备一定强度后，在加固区地表铺设400 600mm厚粗粒土垫层，小型碾机碾压密实。上述步骤2)配制石灰拌合粘土混合填筑料的步骤为(1)选用新鲜块灰，使用前4 7天消解过筛，使颗粒直径< 5mm ；拌合粘土采用就 地挖出粘土，粘土颗粒彡15mm、剔除可见有机质的粘性土 ；(2)石灰与粘二土按设计灰土比在拌合设备中拌合均勻，石灰掺量应结合设计值 与现场情况，范围为6% 10%。本发明的解决方法是向软弱地基土中添加袋装夯实石灰粘土拌合料，消解后的熟 石灰与粘性土化学反应式为Ca (OH) 2+C02 — CaC03+H20，Ca (OH) 2+Si02 — CaSi03+H20,生成的 水化物成为土粒的胶结材料，加固土体。步骤3)中夯实挤密压实施工步骤为底层灰土料填筑完成后，开动偏 心轮自动落 锤夯实机夯实，重复上述填筑夯实过程。根据土工管袋的容积与填料的充盈系数确定夯实 与填料的终了时间，夯实时间大于三天。本发明优点袋装挤密小直径石灰桩复合地基充分应用小场地深厚软弱地基的特 点，是处理浅层软弱地基的有效复合地基处理方式，具有就地取材，以土治土，原位处理、深 层加密和费用较低的特点。采用高强小直径土工管袋填装石灰土拌合料，有限挤密桩身周 围土体，形成高密微型群桩效应。为保持和提高石灰桩体的自立性，选用高强小直径土工管 袋约束填筑散体材料。袋装挤密小直径石灰桩能明显改善浅层地基土的工程性质，提高地 基土的强度，减小工后沉降，是处理小场地软土地基行之有效的方法。相较于大面积软土地 基的石灰桩方案，本发明具有工艺简单、施工速度快、施工设备小型化、用料省、造价低的特 点。因此，本发明方案可以作为特定的小场地软弱土地基处理方案。
图1为袋装挤密小直径石灰桩复合地基施工工序图，1为桩机成孔，2为土工管袋， 3为底层料，4为粗料土垫层，其中图la、桩机成孔；图lb、铺设土工管袋；图lc、填筑底层料夯实；图Id、依次填料夯实；图le、填料完成后表面铺设粗料土垫层；
具体实施例方式下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并 不限制本发明的范围。实施例1如图1，土工管袋布设步骤(1)如图la，应用洛阳铲成孔，成孔标准直径 0120_，深度4111，桩间距0. 6m，三角形布置；⑵如图lb，利用钻杆将直径180mm，长4. 5m土 工管袋封闭端送至孔底。
石灰拌合粘土混合填筑料配制步骤为(1)选用新鲜块灰，浇水预消解后过5mm 筛；拌合粘土采用就地挖出的粘土，粘土颗粒< 15mm、剔除可见有机质粘性土；(2)将石灰 与粘土按设计灰土比在拌合设备中拌合均勻，生石灰掺入量为8 %。如图Ic和图ld，夯实挤密压实施工步骤为混合均勻后石灰土填料沿土工管袋分 层填灌，填灌约0. 5m后开动偏心轮自动落锤夯实机夯实，锤重彡50kg，落距0. 8m，夯击结束 后重复上述石灰土填料过程；由土工管袋的容积与填料的设计充盈系数确定填料与夯实终 了时间，夯击时间大于三天。石灰桩体成形后自然条件下养护成桩。如图le，粗粒料垫层施工步骤为石灰桩桩体强度达到2Mpa后，加固区地表铺设500mm厚粗粒土垫层，小型碾机碾压密实。本发明袋装挤密小直径石灰桩复合地基是湿陷性黄土、素填土、杂填土和软粘土 等深厚软弱地基浅层复合地基处理方法，主要利用石灰桩的置换，吸水、升温膨胀、胶凝、碳 化作用以及土工管袋的有限挤密约束作用，使得灰石桩与桩间土体形成浅层复合地基，提 高软弱场地土的地基承载力与抗剪强度、减少地基沉降量。袋装挤密小直径石灰桩复合地 基利用土工管袋的包裹约束作用减小传统石灰桩直径，降低桩体入土深度，达到浅层软弱 场地土复合地基加固效果。因此，袋装挤密小直径石灰桩复合地基主要适用于湿陷黄土、深 厚淤泥质土或软粘土地基的浅层复合地基加固处理。主要特征是利用高强小直径土工管袋 约束夯实灰土体，有限挤密周围土体，形成浅层复合地基。
权利要求
一种浅层软弱土复合地基加固处理方法，其特征在于包括以下步骤1)预钻孔与土工管袋布设使用小型钻机或洛阳铲开挖直径100～130mm，深度4～15m的孔，桩间距600～1000mm；之后插入直径150～180mm同深且底端封闭的土工管袋；2)配制石灰拌合粘土混合填筑料充分消解石灰，并与就地挖出的粘性土及低塑性粉土拌合均匀；3)填料夯实挤密混合均匀的混合填筑料填送至土工管袋底，分层夯击有限密实；4)养护成桩在空气中自然养生，混合料形成浅层袋装挤密小直径石灰桩；5)铺设粗粒料垫层石灰桩强度达到2～3Mpa后，在加固区地表铺设300～500mm厚粗粒土垫层，小型碾机碾压密实。
2.根据权利要求1所述的浅层软弱土复合地基加固处理方法，其特征在于所述步骤2) 配制石灰拌合粘土混合填筑料的步骤为(1)选用新鲜块灰，使用的4 7天消解过筛，使颗粒直径<5mm ；拌合粘土采用就地挖 出的粘土，粘土颗粒< 15mm，剔除可见有机质的粘性土 ；(2)石灰与粘土按设计灰土比在拌合设备中拌合均勻，生石灰掺量结合设计值与现场 情况，掺入范围为6% 10%。
3.根据权利要求1所述的浅层软弱土复合地基加固处理方法，其特征在于步骤3)中 填料夯实挤密压实施工步骤为底层灰土料填筑完成后，开动偏心轮自动落锤夯实机夯实， 重复上述填筑夯实过程，根据土工管袋的容积与填料的充盈系数确定夯实与填料的终了时 间，夯实时间大于三天。
全文摘要
本发明涉及一种浅层软弱土复合地基加固处理方法，该方法是首先开挖直径100～130mm，深度4～15m的孔，桩间距800～1000mm；之后插入直径150～180mm的同深且底端封闭的土工管袋；配制石灰拌合粘土混合填筑料；将混合填筑料填送至土工管袋底，分层夯击有限密实；在空气中自然养生，混合料形成浅层袋装挤密小直径石灰桩，最后加固区地表铺设400～600mm厚粗粒土垫层，小型碾机碾压密实；本发明可有效降低工程造价，简化施工工序，满足施工要求。
文档编号E02D3/08GK101831901SQ201010177410
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者方建勤 申请人:广东省长大公路工程有限公司