專利名稱：快速“高真空擊密”軟地基處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軟土地基處理工程領(lǐng)域，具體地說，涉及一種改進(jìn)的快速"高真空擊
密"軟地基處理方法。
背景技術(shù)：
飽和軟土由于滲透性差、含水量高、承載力低，因此，對(duì)于軟土地基的加固處理一直以來都是世界性的難題。 現(xiàn)有"規(guī)范"認(rèn)為，飽和軟土不宜強(qiáng)夯，原因是擾動(dòng)易產(chǎn)生"彈簧土"，導(dǎo)致擾動(dòng)后軟土地基的承載力反而降低。
因此，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于飽和軟土的加固處理主要有以下幾種方法 1、碎石樁方法技術(shù)成熟，承載力高，施工方便；但存在需大量開山石，不環(huán)保等
缺點(diǎn)； 2、水泥攪拌樁法技術(shù)成熟，適用性強(qiáng)；但存在污染環(huán)境，質(zhì)量難控，成本高等缺點(diǎn)； 3、真空預(yù)壓法技術(shù)成熟，處理深度深，施工環(huán)保；但存在工期長(zhǎng)，成本高，承載力低等缺點(diǎn)； 4、堆載預(yù)壓法技術(shù)成熟，處理深度深；但存在需要運(yùn)輸大量土石方，資源困難，成本高，工期長(zhǎng)等缺點(diǎn)； 5、真空聯(lián)合堆載法技術(shù)成熟，處理深度深，處理后承載力高，工后沉降小，但存在工期更長(zhǎng)，造價(jià)更高等缺點(diǎn)； 6、高真空擊密法(中國(guó)發(fā)明專利號(hào)01127046. 2):這是近年來軟土地基處理新技術(shù)，國(guó)內(nèi)外發(fā)展推廣較快，造價(jià)極低，質(zhì)量受控，施工環(huán)保，工期快速；但存在處理深度淺，對(duì)低滲透參數(shù)的軟土質(zhì)量控制難度大等缺點(diǎn)； 7、塑料排水板+強(qiáng)夯法這是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)之一，具有施工工期短，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但存在針對(duì)飽和軟土質(zhì)量難控，技術(shù)指標(biāo)提高值低等缺點(diǎn)。 因此，有必要尋找一種更節(jié)省工期，節(jié)約造價(jià)，質(zhì)量可控和環(huán)保的方法，以克服上述方法中存在的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種快速"高真空擊密"軟地基處理方法，從而克服上述傳統(tǒng)方法的缺陷。
本發(fā)明提供的快速"高真空擊密"軟地基處理方法，包括以下步驟 第一步將使用土工布包裹的塑料排水板插入需處理的軟地基中，塑料排水板上
端用蓋子封閉，所述蓋子設(shè)有用于連接軟管的接口并通過軟管連接至抽真空系統(tǒng)； 第二步用粘土覆蓋軟管與塑料排水板上端的蓋子連接的接口，以使接口密實(shí)不
漏氣；
3
第三步啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述塑料排水板以矩形式或梅花形分布，其間距為O. 3 4米。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述數(shù)遍變能量強(qiáng)夯的變能量范圍為500KN *M 10000KN M，強(qiáng)夯遍數(shù)為強(qiáng)夯2 8遍，能量強(qiáng)夯的間隔時(shí)間為間隔1 10天。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述真空泵的抽真空范圍為500m2 1200m2/臺(tái)，所述抽真空的真空度為85-100kpa。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述覆蓋軟管與塑料排水板連接的接口的粘土的高度為0. 3 1.5米。 本發(fā)明的快速"高真空擊密"軟地基處理方法涉及以下控制標(biāo)準(zhǔn) 1、對(duì)于不同的土層，不同的滲透系數(shù)，需要采用不同的排水間距，滲透系數(shù)越小，
間距越小，一般而言，滲透系數(shù)取值為10—4 10—8cm/s，間距采用4 0. 3m ; 2、根據(jù)不同的滲透系數(shù)，不同的含水量，需要采用不同夯能變化，對(duì)含水量較高，
滲透系數(shù)較小的軟土，夯能為500KN M 10000KN M，先低后高夯擊； 3、計(jì)算最佳含水量的最佳密實(shí)度(即承載力)，然后通過多遍強(qiáng)夯逐步接近最佳
含水量，最佳密實(shí)度，多遍強(qiáng)夯一般為強(qiáng)夯2 10遍； 4、每遍真空度，真空時(shí)間的控制，最佳真空度控制85-100kpa，最佳真空時(shí)間控制2 10天； 5、最佳土體頻率與最佳夯擊頻率控制為小于土體自振頻率15% 。
本發(fā)明的方法提供了一種新的工藝和新的控制標(biāo)準(zhǔn)。本方法提供的方法，克服了傳統(tǒng)方法的缺陷，達(dá)到更節(jié)省工期，更節(jié)約造價(jià)，特別是更質(zhì)量可控，更環(huán)保。使用本發(fā)明提供的快速新型"高真空擊密"軟地基處理方法處理含水量高、滲透性差的軟土，能夠加快超孔隙水的排出，同時(shí)還能更好地保證工程施工質(zhì)量，縮減工期。


圖1為快速"高真空擊密"軟地基處理方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。 本發(fā)明中使用的"軟管"，其強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)滿足在進(jìn)行強(qiáng)夯施工時(shí)，不會(huì)引起軟管破損
等不利情況的發(fā)生，以確保施工質(zhì)量。 本發(fā)明提供的方法，主要包括以下步驟 第一步、將使用土工布包裹的塑料排水板1完全插入到軟土中，排水板1的上端用蓋子2封閉，所述蓋子2上設(shè)有接口 ，并通過軟管3連接至抽真空系統(tǒng)；
根據(jù)本發(fā)明，在滲透系數(shù)10—4 10—8cm/s的軟土中，塑料排水板1的間距一般為4 0. 3米； 根據(jù)本發(fā)明，真空泵的抽真空范圍為500m2 1200m2/臺(tái)。
第二步、粘土封閉
4
用粘土覆蓋軟管與塑料排水板上端的蓋子連接的接口，以使接口密實(shí)不漏氣，覆蓋高度一般為0. 3 1. 5m。 第三步、抽真空，進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工
待覆土密實(shí)后開始抽真空，并實(shí)施變能量多遍強(qiáng)夯，其中，抽真空的真空度優(yōu)選的為85-100kpa ;變能量范圍為500 10000KN M，多遍強(qiáng)夯一般為強(qiáng)夯2 8遍，每遍強(qiáng)夯一般間隔1 10天。 使用本發(fā)明的方法進(jìn)行操作時(shí)，為獲得更好的實(shí)施效果，還需要注意以下控制標(biāo)準(zhǔn) 1、對(duì)于不同的土層，不同的滲透系數(shù)，需要采用不同的排水間距，滲透系數(shù)越小，
間距越小，一般而言，滲透系數(shù)取值為10—4 10—8cm/s，間距采用4 0. 3m。 2、根據(jù)不同的滲透系數(shù)，不同的含水量，需要采用不同夯能變化，對(duì)含水量較高，
滲透系數(shù)較小的軟土，夯能為500KN M 10000KN M，夯擊時(shí)應(yīng)先低后高。 3、計(jì)算最佳含水量的最佳密實(shí)度(即承載力)，然后通過多遍強(qiáng)夯逐步接近最佳
含水量，最佳密實(shí)度，多遍強(qiáng)夯一般為強(qiáng)夯2 10遍。 4、每遍真空度和抽真空時(shí)間的控制，最佳真空度控制85-100kpa，每遍最佳抽真空時(shí)間控制2 10天。 5、最佳土體頻率與最佳夯擊頻率，控制為小于土體自振頻率15%。 ^ML丄、某港口的軟土地基固結(jié) 某港口堆場(chǎng)工程，土層情況為淤泥質(zhì)土，厚約8 10米，含水量55 % ，滲透系數(shù)1. 2X10—Ws。 設(shè)計(jì)要求10米內(nèi)地基的承載力達(dá)到lOOKPa。
具體實(shí)施方案如下 第一步、向軟土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的間距為0. 3 0. 5米。塑料排水板的上端用蓋子封閉，所述蓋子上設(shè)有接口，并通過軟管連接至抽真空系統(tǒng)； 其中，真空泵抽真空范圍的設(shè)置為每500 600m2軟土安裝一臺(tái)。
第二步、粘土封閉 將軟管與塑料排水板上端的蓋子連接的接口使用粘土覆蓋0. 3 0. 7m，至覆土密實(shí)，以確保在整個(gè)施工期間抽真空不漏氣。 第三步抽真空，并進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工
抽真空，并實(shí)施間歇性的多遍變能量強(qiáng)夯，每遍強(qiáng)夯后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，確定是否進(jìn)行下一遍強(qiáng)夯，其中，抽真空的真空度控制為85kpa，間歇性變能量多遍強(qiáng)夯操作如下 第一遍夯能取800KN M，擊數(shù)2擊，間歇天數(shù)為3天；
第二遍夯能取1600KN M，擊數(shù)2擊，間歇天數(shù)為5天；
第三遍夯能取3200KN M，擊數(shù)3擊，間歇天數(shù)為7天；
第四遍夯能取3200KN M，擊數(shù)3擊，間歇天數(shù)為7天； 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，第四遍交叉擊密后，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，于是全部拔除軟管，進(jìn)行低能量滿夯。
5
經(jīng)工后檢測(cè)，經(jīng)加固處理后的地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 經(jīng)計(jì)算分析，與目前國(guó)內(nèi)外常用的施工方式相比，采用上述方法進(jìn)行施工，節(jié)約的造價(jià)約為50元/tf，且施工工期可縮短50%以上，并且操作輕便安全。 ^MU、某沿江軟土地基加固工程 某沿江軟土地基，土層情況為淤泥質(zhì)土，厚約7 10米，含水量約60% ，滲透系數(shù)1. 7X10—8cm/s。 設(shè)計(jì)要求10米內(nèi)地基的承載力達(dá)到100KPa。
具體實(shí)施方案如下 第一步、向軟土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的間距為0. 8 1. 5米。塑料排水板的上端用蓋子封閉，所述蓋子上設(shè)有接口，并通過軟管連接至抽真空系統(tǒng)； 其中，真空泵抽真空范圍的設(shè)置為每700 800m2軟土安裝一臺(tái)。
第二步、粘土封閉 在塑料排水板上端接口處挖坑0. 5 1. Om，然后將塑料排水板上端接口埋入并覆蓋粘土至密實(shí)不漏氣。 第三步抽真空，并進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工
抽真空，并實(shí)施間歇性變能量多遍強(qiáng)夯，每遍強(qiáng)夯后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，確定是否進(jìn)行下一遍強(qiáng)夯，其中，抽真空的真空度控制為100kpa，間歇性變能j強(qiáng)夯操作如下
M，擊數(shù)2擊，間歇天數(shù)為6天M，擊數(shù)2擊，間歇天數(shù)為6天M，擊數(shù)3擊，間歇天數(shù)為7天M，擊數(shù)4擊，間歇天數(shù)為7天M，擊數(shù)5擊，間歇天數(shù)為8天M，擊數(shù)5擊，間歇天數(shù)為8天
行低能』
第一遍夯能取1000KN第二遍夯能取1500KN第三遍夯能取1500KN第四遍夯能取2000KN第五遍夯能取2000KN第六遍夯能取3000KN
;遍交叉擊密后，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，于是全部拔除軟管，進(jìn)
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，第
t滿夯。
經(jīng)工后檢測(cè)，經(jīng)加固處理后的地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)計(jì)算分析，與目前國(guó)內(nèi)外常用的施工方式相比，采用上述方法進(jìn)行施工，節(jié)約的
造價(jià)約為120元/tf，且施工工期可縮短50%以上，并且操作輕便安全。
實(shí)施例3、某港口的軟土地基固結(jié) 某港口堆場(chǎng)工程，土層情況為淤泥質(zhì)土，厚約8 10米，含水量45%，滲透系數(shù)1. 0X10—Ws。 設(shè)計(jì)要求10米內(nèi)地基的承載力達(dá)到100KPa。
具體實(shí)施方案如下 第一步、向軟土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的間距為2. 0 2. 5米。塑料排水板的上端用蓋子封閉，所述蓋子上設(shè)有接口，并通過軟管連接至抽真空系統(tǒng)； 其中，真空泵抽真空范圍的設(shè)置為每90Q 10001112軟土安裝一臺(tái)。
第二步、粘土封閉 將軟管與塑料排水板上端的蓋子連接的接口使用粘土覆蓋1. 2 1. 5m，至覆土密實(shí)，以確保在整個(gè)施工期間抽真空不漏氣。 第三步抽真空，并進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工
抽真空，并實(shí)施間歇性的多遍變能量強(qiáng)夯，每遍強(qiáng)夯后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，確定是否進(jìn)行下一遍強(qiáng)夯，其中，抽真空的真空度控制為95kpa，間歇性變能量多遍強(qiáng)夯操作如下 第一遍夯能取1600KN M，擊數(shù)2擊，間歇天數(shù)為6天；
第二遍夯能取8000KN M，擊數(shù)6擊，間歇天數(shù)為9天； 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，第二遍交叉擊密后，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，于是全部拔除軟管，進(jìn)行低能量滿夯。 經(jīng)工后檢測(cè)，經(jīng)加固處理后的地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 經(jīng)計(jì)算分析，與目前國(guó)內(nèi)外常用的施工方式相比，采用上述方法進(jìn)行施工，節(jié)約的造價(jià)約為70元/tf，且施工工期可縮短60%以上，并且操作輕便安全。 ^MMi、某沿海軟土地基加固工程 某沿海軟土地基，土層情況為淤泥質(zhì)土，厚約7 10米，含水量約55%，滲透系數(shù)2. 7X10—Ws。 設(shè)計(jì)要求10米內(nèi)地基的承載力達(dá)到180KPa。
具體實(shí)施方案如下 第一步、向軟土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的間距為3. 5 4米。塑料排水板的上端用蓋子封閉，所述蓋子上設(shè)有接口 ，并通過軟管連接至抽真空系統(tǒng)； 其中，真空泵抽真空范圍的設(shè)置為每1100 1200m2軟土安裝一臺(tái)。
第二步、粘土封閉 在塑料排水板上端接口處挖坑1. 2 1. 5米，然后將塑料排水板上端接口埋入并覆蓋粘土至密實(shí)不漏氣。 第三步抽真空，并進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工
抽真空，并實(shí)施間歇性變能量多遍強(qiáng)夯，每遍強(qiáng)夯后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，確定是否進(jìn)行下一遍強(qiáng)夯，其中，抽真空的真空度控制為120kpa，間歇性變能量多遍強(qiáng)夯操作如下 第一遍夯能取500KN M，擊數(shù)2擊，間歇天數(shù)為1天；
第二遍夯能取1000KN M，擊數(shù)2擊，間歇天數(shù)為3天；
第三遍夯能取2000KN M，擊數(shù)3擊，間歇天數(shù)為4天；
第四遍夯能取3500KN M，擊數(shù)3擊，間歇天數(shù)為5天；
第五遍夯能取5000KN M，擊數(shù)4擊，間歇天數(shù)為7天；
第六遍夯能取6500KN M，擊數(shù)4擊，間歇天數(shù)為8天；
第七遍夯能取7500KN M，擊數(shù)5擊，間歇天數(shù)為9天；
第八遍夯能取8500KN M，擊數(shù)5擊，間歇天數(shù)為10天；行低能量滿夯。 經(jīng)工后檢測(cè)，經(jīng)加固處理后的地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 經(jīng)計(jì)算分析，與目前國(guó)內(nèi)外常用的施工方式相比，采用上述方法進(jìn)行施工，節(jié)約的造價(jià)約為150元/tf，且施工工期可縮短50%以上，并且操作輕便安全。 綜上所述，本方法提供了一種新的工藝和新的控制標(biāo)準(zhǔn)。本方法提供的方法，克服傳統(tǒng)方法的缺陷，找到更節(jié)省工期，更節(jié)約造價(jià)，特別是更質(zhì)量可控，更環(huán)保。使用本發(fā)明提供的快速新型"高真空擊密"軟地基處理方法處理含水量高、滲透性差的軟土，能夠加快超空隙水的排出，同時(shí)還能更好地保證工程施工質(zhì)量，縮減工期。
8
權(quán)利要求
一種快速“高真空擊密”軟地基處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟第一步將使用土工布包裹的塑料排水板插入需處理的軟地基中，塑料排水板上端用蓋子封閉，所述蓋子設(shè)有用于連接軟管的接口并通過軟管連接至抽真空系統(tǒng)；第二步用粘土覆蓋軟管與塑料排水板上端的蓋子連接的接口，以使接口密實(shí)不漏氣；第三步啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述軟土的滲透系數(shù)為10—4 10—8cm/s。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料排水板以矩陣式或梅花形分布。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料排水板MSIE為4 0. 3米。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述抽真空的真空度為85-100kpa。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述數(shù)遍變能量強(qiáng)夯的變能量范圍為500KN M 10000KN M。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)遍變能量強(qiáng)夯的強(qiáng)夯遍數(shù)為強(qiáng)夯2 8遍。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)遍變能量強(qiáng)夯的間隔時(shí)間為間隔1 10天。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空泵的抽真空范圍為500m2 1200m7臺(tái)。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆蓋軟管與塑料排水板連接的接口的粘土的高度為0. 3 1. 5米。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種快速“高真空擊密”軟地基處理方法，該方法包括以下步驟第一步將使用土工布包裹的塑料排水板插入軟地基中，塑料排水板上端用蓋子封閉，所述蓋子設(shè)有用于連接軟管的接口并通過軟管連接至抽真空系統(tǒng)；第二步用粘土覆蓋軟管與塑料排水板連接的接口，以使接口密實(shí)不漏氣；第三步啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)遍變能量強(qiáng)夯結(jié)合抽真空的交叉擊密施工。本方法提供的方法，克服傳統(tǒng)方法的缺陷，具有更節(jié)省工期，節(jié)約造價(jià)，質(zhì)量可控和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。使用本發(fā)明提供方法處理含水量高、滲透性差的軟土，能夠人為快速多遍產(chǎn)生超過一個(gè)大氣壓的壓力差，使軟土的含水量快速降低，同時(shí)還能更好地保證工程施工質(zhì)量，縮減工期。
文檔編號(hào)E02D3/10GK101775795SQ201010125670
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者徐士龍, 徐望 申請(qǐng)人:上海港灣軟地基處理工程(集團(tuán))有限公司