專(zhuān)利名稱(chēng)：一種控制軟土工后沉降變形的地基處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及港口工程、交通工程、建筑工程等軟土地基處理的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)正處在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高潮期，工程建設(shè)中遇到了大量的軟土地基處理問(wèn)題。 長(zhǎng)期以來(lái)，處理后的軟土地基的沉降尤其是工后沉降、沉降差異過(guò)大常導(dǎo)致如建筑物開(kāi)裂、 沉降不均或工后沉降過(guò)大影響使用功能?chē)?yán)重等問(wèn)題，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為了解決工后沉降問(wèn)題，常用的軟基處理方法有換填墊層法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、排水固結(jié)法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法等，其中最常用也是最經(jīng)濟(jì)的方法是排水固結(jié)法，然而采用排水固結(jié)法地基加固結(jié)束后，排水系統(tǒng)仍在起作用，在使用荷載作用下，繼續(xù)排水固結(jié)，工后沉降難以控制。特別是在軟土地基之上修建高速公路時(shí)，常規(guī)的堆載預(yù)壓法處理期間，排水砂墊層沉降至路基以下數(shù)米，砂墊層內(nèi)積水排不出去的情況下，表面上看沉降曲線(xiàn)趨勢(shì)表明軟基沉降已穩(wěn)定，誤以為軟基在使用期間沉降仍繼續(xù)發(fā)生為次固結(jié)沉降量。事實(shí)上由于砂墊層存在超孔壓，軟基主固結(jié)尚未完成，夸大了次固結(jié)沉降量。此外，高速公路使用期間，由于路基水份蒸發(fā)引起地基繼續(xù)發(fā)生沉降也是不容忽視。授權(quán)公告號(hào)為C擬832923Y，授權(quán)公告日為2006年11月1日，發(fā)明名稱(chēng)為“控制工后沉降變形的地基加固結(jié)構(gòu)”的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種控制工后沉降變形的地基加固結(jié)構(gòu)，其做法是在地基周邊設(shè)止水帷幕，然后把埋設(shè)于地基中用于地基加固時(shí)排水的水平排水設(shè)施和豎向排水設(shè)施頂部以止水材料填封或封堵。該技術(shù)在一定程度上可阻止地基繼續(xù)排水固結(jié)，降低地基的工后沉降變形，降低軟土地基的總沉降量，達(dá)到一定的控制工后沉降的目的。該方法針對(duì)的是已完成地基處理的地基，水平排水設(shè)施和豎向排水設(shè)施均為地基加固后的殘留物，該實(shí)用新型只是對(duì)該殘留物(排水設(shè)施)和周邊進(jìn)行封堵。因此，該專(zhuān)利往往是作為已完成處理地基的補(bǔ)充措施，存在一定的局限，對(duì)于某些已完成處理的地基，采用該方式也未必能滿(mǎn)足使用要求下的沉降標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耗費(fèi)較低成本即能快速控制工后沉降變形的地基加固方法，可有效地控制工后沉降變形問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明專(zhuān)利采用了以下技術(shù)方案一種控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，依次包括如下步驟在待加固區(qū)周邊設(shè)置豎向密封墻，在待加固區(qū)內(nèi)插設(shè)豎向排水系統(tǒng)和鋪設(shè)水平排水系統(tǒng)，然后在地基表面鋪設(shè)密封材料，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行抽真空或井點(diǎn)降水或真空井點(diǎn)降水加固地基，待地基固結(jié)度達(dá)到60% 90%，對(duì)所述的豎向及水平排水系統(tǒng)進(jìn)行密封。其中，所述豎向密封墻可選用周邊水泥攪拌樁、高壓噴射注漿、地下混凝土連續(xù)墻、插設(shè)密封膜及化學(xué)加固措施中的一種或一種以上的密封措施。
其中，所述豎向排水系統(tǒng)可選用集水井、管井、豎向塑料排水板、紙板、砂樁、袋裝砂井、砂石樁中的一種或一種以上排水材料。其中，所述水平排水系統(tǒng)可選用排水砂墊層、塑料盲溝、軟式透水管、PVC濾管、碎石盲溝、砂帶、蘆葦、雜草、土工布中的一種或一種以上排水材料。其中，所述密封材料可選用密封薄膜、粘土、老粘土、水玻璃、防水混凝土、鋼筋混凝土等中的一種或一種以上材料。其中，所述的對(duì)豎向及水平排水系統(tǒng)進(jìn)行密封的步驟可采用向豎向排水系統(tǒng)或水平排水系統(tǒng)注入淤泥漿或水泥漿或化學(xué)漿的方法。作為其中一種實(shí)施方式，所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，依次包括以下步驟(1)在待加固區(qū)周邊設(shè)置豎向密封墻；(2)在待加固區(qū)插設(shè)塑料排水板；(3)在待加固區(qū)鋪設(shè)排水砂墊層，并按30 50m縱橫間距在砂墊層中埋設(shè)碎石盲溝；(4)在盲溝交匯處設(shè)置降水井點(diǎn)；(5)在排水砂墊層之上鋪設(shè)老粘土、土工布及密封膜，密封膜延伸至周邊密封墻內(nèi)，深度不小于lm。(6)對(duì)所述降水井點(diǎn)進(jìn)行抽排水，地下水位降低后軟土在附加的有效應(yīng)力作用下快速排水固結(jié)；(7)待地基固結(jié)度達(dá)到60% 90%，地基承載力達(dá)到使用要求后，通過(guò)所述降水井點(diǎn)對(duì)塑料排水板和排水砂墊層注入淤泥漿或水泥漿或化學(xué)漿。作為另一種實(shí)施方式，所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，依次包括以下步驟(1)在待加固區(qū)周邊設(shè)置豎向密封墻；(2)在待加固區(qū)插設(shè)塑料排水板；(3)在待加固鋪設(shè)水平排水管路，所述塑料排水板頭與所述水平排水管路直接連接；(4)用波紋管將所述水平排水管路與抽真空設(shè)備連接；(5)在地基表面鋪設(shè)老粘土或密封膜；(6)運(yùn)行所述抽真空設(shè)備進(jìn)行抽真空，通過(guò)真空負(fù)壓加固地基，待地基沉降達(dá)到 60% 90%，地基承載力達(dá)到使用要求后，拆除抽所述抽真空設(shè)備；(7)通過(guò)波紋管對(duì)所述塑料排水板及水平排水管路注入淤泥漿、水泥漿或化學(xué)漿。本發(fā)明是對(duì)未處理的軟土地基，同時(shí)進(jìn)行加固和封堵，在進(jìn)行地基處理的同時(shí)又能控制工后沉降。一次性處理可節(jié)省處理時(shí)間、降低處理成本(與常規(guī)地基處理方法相比， 成本可降低1/5 1/；3)，達(dá)到了既能有效地加固地基又能控制工后沉降的目的。具體來(lái)說(shuō)，是在軟基堆載預(yù)壓期間將排水砂墊層的水及時(shí)抽排，甚至形成一定的負(fù)壓，可大幅度提高軟土之上的有效預(yù)壓荷載，并充分利用施工期間路面施工車(chē)輛的行走荷載和路基填土荷載，并施加負(fù)壓荷載，或通過(guò)降低地下水位增加附加應(yīng)力等措施形成相當(dāng)于超載的預(yù)壓條件，可使軟基處理加速完成沉降，也可避免由于路基水份蒸發(fā)產(chǎn)生的沉降，從而達(dá)到控制工后沉降的目的。本發(fā)明提供了一種耗費(fèi)較低成本即能處理地基的方法；在軟基處理完成又通過(guò)排水砂墊層使水位恢復(fù)，卸除由于水位降低所產(chǎn)生的附加應(yīng)力，減少地基工后沉降。


圖1為采用井點(diǎn)降水或真空井點(diǎn)降水預(yù)壓加固地基控制工后沉降方法的示意圖。圖2為采用抽真空加固地基控制后工后沉降方法的示意圖。圖中堆載填土 1 ；密封膜2 ；豎向密封膜3 ；軟弱土層4 ；不透水層5 ；塑料排水板 6 ；排水砂墊層7 ；降水井點(diǎn)8 ；抽排水管9 ；水平排水管路10 ；抽真空設(shè)備11 ；波紋管12。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1實(shí)施例1為采用井點(diǎn)降水加固地基控制工后沉降的方法，其施工步驟如下(1)在待加固區(qū)周邊插設(shè)豎向密封膜3，設(shè)置密封墻；(2)在待加固區(qū)軟弱土層4中按一定的間距插設(shè)塑料排水板6 ；(3)鋪設(shè)排水砂墊層7，并按30 50m縱橫間在砂墊層中埋設(shè)碎石盲溝；(4)在盲溝交匯處設(shè)置降水井點(diǎn)8 ；(5)在排水砂墊層7之上鋪設(shè)老粘土、土工布、密封膜2，密封膜延伸至周邊密封墻內(nèi)，深度不小于lm。(6)回填沉降補(bǔ)填土或施加預(yù)壓荷載，可同時(shí)利用施工期間路面施工車(chē)輛的行走荷載；(7)對(duì)降水井點(diǎn)8進(jìn)行抽排水，地下水位降低后軟土在附加的有效應(yīng)力作用下快速排水固結(jié)；(8)待地基沉降大部份完成，即固結(jié)度達(dá)到70 90%時(shí)，地基承載力達(dá)到使用要求后，通過(guò)降水井點(diǎn)8注淤泥漿、水泥漿、化學(xué)漿入塑料排水板6和排水砂墊層7中，對(duì)降水井點(diǎn)進(jìn)行有效封堵，使軟弱地基中的水無(wú)法排出或排水出量極小，建筑物使用期間地基工后沉降大幅度減小，達(dá)到了加固地基并控制工后沉降的目的。實(shí)施例2實(shí)施例2為采用抽真空加固地基控制后工后沉降的方法，其施工步驟如下(1)在待加固區(qū)周邊插設(shè)豎向密封膜3 ；(2)在待加固區(qū)軟弱土層4按一定的間距插設(shè)塑料排水板6 ；(3)鋪設(shè)水平排水管路10，塑料排水板6板頭與水平排水管路10直接連接；(4)用波紋管12將水平排水管路10與抽真空設(shè)備11連接；(5)在地基表面鋪設(shè)老粘土或密封膜2 ；(6)回填沉降補(bǔ)填土或施加預(yù)壓荷載，可同時(shí)利用施工期間路面施工車(chē)輛的行走荷載；(7)、運(yùn)行抽真空設(shè)備11進(jìn)行抽真空，通過(guò)真空負(fù)壓加固地基，待地基沉降大部份完成，即達(dá)到70 90%時(shí)，地基承載力達(dá)到使用要求后，拆除抽真空設(shè)備11 ；(8)通過(guò)波紋管12注淤泥漿、水泥漿、化學(xué)漿入塑料排水板6和水平排水管路10 中，進(jìn)行有效封堵，使軟弱地基中的水無(wú)法排出或排水出量極小，建筑物使用期間地基工后沉降大幅度減小，達(dá)到了加固地基并控制工后沉降的目的。
權(quán)利要求
1.一種控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于依次包括如下步驟在待加固區(qū)周邊設(shè)置豎向密封墻，在待加固區(qū)內(nèi)插設(shè)豎向排水系統(tǒng)和鋪設(shè)水平排水系統(tǒng)，然后在地基表面鋪設(shè)密封材料，回填沉降補(bǔ)填土或施加預(yù)壓荷載，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行抽真空或井點(diǎn)降水或真空井點(diǎn)降水加固地基，待地基固結(jié)度達(dá)到60% 90%，對(duì)所述的豎向及水平排水系統(tǒng)進(jìn)行密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于所述豎向密封墻可選用周邊水泥攪拌樁、高壓噴射注漿、地下混凝土連續(xù)墻、插設(shè)密封膜及化學(xué)加固措施中的一種或一種以上的密封措施。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于所述豎向排水系統(tǒng)可選用集水井、管井、豎向塑料排水板、紙板、砂樁、袋裝砂井、砂石樁中的一種或一種以上排水材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于所述水平排水系統(tǒng)可選用排水砂墊層、塑料盲溝、軟式透水管、PVC濾管、碎石盲溝、砂帶、蘆葦、 雜草、土工布中的一種或一種以上排水材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于所述密封材料可選用密封薄膜、粘土、老粘土、水玻璃、防水混凝土、鋼筋混凝土等中的一種或一種以上材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于所述的對(duì)豎向及水平排水系統(tǒng)進(jìn)行密封的步驟可采用向豎向排水系統(tǒng)或水平排水系統(tǒng)注入淤泥漿或水泥漿或化學(xué)漿的方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于依次包括以下步驟(1)在待加固區(qū)周邊設(shè)置豎向密封墻；(2)在待加固區(qū)插設(shè)塑料排水板；(3)在待加固區(qū)鋪設(shè)排水砂墊層，并按30 50m縱橫間距在砂墊層中埋設(shè)碎石盲溝；(4)在碎石盲溝交匯處設(shè)置降水井點(diǎn)；(5)在排水砂墊層之上鋪設(shè)老粘土、土工布及密封膜，密封膜延伸至周邊密封墻內(nèi)，深度不小于Im ；(6)回填沉降補(bǔ)填土或施加預(yù)壓荷載；(7)對(duì)所述降水井點(diǎn)進(jìn)行抽排水，地下水位降低后軟土在附加的有效應(yīng)力作用下快速排水固結(jié)；(8)待地基沉降達(dá)到60% 90%，地基承載力達(dá)到使用要求后，通過(guò)所述降水井點(diǎn)和碎石盲溝注入淤泥漿或水泥漿或化學(xué)漿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，其特征在于依次包括以下步驟(1)在待加固區(qū)周邊設(shè)置豎向密封墻；(2)在待加固區(qū)插設(shè)塑料排水板；(3)在待加固鋪設(shè)水平排水管路，所述塑料排水板頭與所述水平排水管路直接連接；(4)用波紋管將所述水平排水管路與抽真空設(shè)備連接；(5)在地基表面鋪設(shè)老粘土或密封膜；(6)回填沉降補(bǔ)填土或施加預(yù)壓荷載；(7)運(yùn)行所述抽真空設(shè)備進(jìn)行抽真空，通過(guò)真空負(fù)壓加固地基，待地基沉降達(dá)到 60% 90%，地基承載力達(dá)到使用要求后，拆除抽所述抽真空設(shè)備；(8)通過(guò)波紋管對(duì)所述水平排水管路注入淤泥漿或水泥漿或化學(xué)漿。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種控制軟土工后沉降變形的地基處理方法，依次包括如下步驟在待加固區(qū)周邊設(shè)置豎向密封墻，在待加固區(qū)內(nèi)插設(shè)豎向排水系統(tǒng)和鋪設(shè)水平排水系統(tǒng)，然后在地基表面鋪設(shè)密封材料，回填沉降補(bǔ)填土或施加預(yù)壓荷載，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行抽真空或井點(diǎn)降水或真空井點(diǎn)降水加固地基，待地基固結(jié)度達(dá)到60％～90％，對(duì)所述的豎向及水平排水系統(tǒng)進(jìn)行密封。本發(fā)明是對(duì)未處理的軟土地基，同時(shí)進(jìn)行加固和封堵，在進(jìn)行地基處理的同時(shí)又能控制工后沉降。一次性處理可節(jié)省處理時(shí)間、降低處理成本，達(dá)到了既能有效地加固地基又能控制工后沉降的目的。
文檔編號(hào)E02D3/10GK102226335SQ201110096419
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者乜樹(shù)強(qiáng), 馮曉莉, 周琦, 張功新, 李燕, 林軍華, 羅彥, 胡繼業(yè), 董志良, 邱青長(zhǎng), 黃錦雄 申請(qǐng)人:中交四航工程研究院有限公司, 中交第四航務(wù)工程局有限公司, 中國(guó)港灣工程有限責(zé)任公司, 廣州四航巖土技術(shù)工程有限公司, 廣州港灣工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司