[发明专利]一种改进的高真空击密软地基处理方法

说明书

技术领域

本发明属于软土地基处理工程领域，具体地说，涉及一种改进的“高真空击密”软地基处理方法。

背景技术

饱和软土由于渗透性差、含水量高、承载力低，因此，对于软土地基的加固处理一直以来都是世界性的难题。

现有“规范”认为，饱和软土不宜强夯，原因是扰动易产生“弹簧土”，导致扰动后软土地基的承载力反而降低。

同时，现有“规范”还明确指出，真空井点法只能用于降低地下水(自由水)的水位，且所针对的被处理地基的渗透系数一般要求大于10^-5cm/s，而对于低渗透性(渗透系数小于10-6cm/s)的软土，采用真空井点处理几乎没有效果。

因此，目前国内外对于饱和软土的加固处理主要有以下几种方法：

1、真空或堆载预压法：该方法工期约3～6个月，造价较高，处理后承载力一般能达到80KPa；

2、水泥土桩、碎石桩法：该方法的造价相比真空或堆载预压法更高；

3、插塑料板加数遍适能量强夯法：加固软土地基的效果有限，特别是塑料排水板排出的水仍在施工区域内，直接影响表层土的改良效果，且为了加深强夯的影响效果，强夯夯能要加大，往往导致塑料排水板被强夯打断，使得施工质量难以受控；

4、高真空击密法(中国发明专利号01127046.2)：通过真空井点(井点“负压”)加变能量强夯(孔隙水压力“正压”)，在正确控制“真空度”、“真空时间”、“孔隙水压力消散”等六个设计参数后，人为形成“压差”(高真空或称“超真空”)，使得低渗透系数的软土的含水得到分步排出，从而提高软土地基的承载力。该方法由于造价低、工期短的特点，近年来在国内外推广应用非常迅速。然而在多年的实际应用中发现，对于低渗透性的软土，由于土层的复杂性(通常为多层、且各土层性质不一)，采用该方法处理后的地基存在某一层土层易形成“弹簧土”的问题，导致施工质量难以控制以及施工工期相对较长等缺点。因此，有必要进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的就在于改进现有“高真空击密法”所存在的不足，从而提供一种改进的“高真空击密”软地基处理方法，以进一步提高施工质量，缩短工期。

为实现上述目的，本发明的改进的“高真空击密”软地基处理方法包括以下步骤：

A)根据被处理软土地基的土层分布情况，分层插入不同间距的真空井点管，与此同时，在软土地基上插设塑料排水板，以加快土体含水的排出，加速超孔隙水压力的消散；

B)对井点管抽真空数天，然后全部或部分拔除井点管，进行适能量强夯；

C)回插井点管，重复“抽真空+适能量强夯”的交叉击密施工，直至达到设计要求。

本发明的改进的“高真空击密”软地基处理方法涉及六大要素，具体如下：

一、抽真空时间：为了缩短工期，抽真空时间优选控制在5～10天。

二、抽真空的真空度：为了更大、有效地制造“压差”，抽真空的真空度优选控制在85KPa以上。

三、真空井点管的间距：真空井点管的设置间距取决于各土层的渗透系数，渗透系数较低的，井点管的间距较小；反之则较大；优选地，各土层真空井点管的设置间距应满足：在抽真空5～10天后，强夯产生的超孔隙水压力消散达85％以上。

四、塑料排水板的间距：本发明中，插设塑料排水板是在数遍“高真空击密”的过程中起到加快超孔隙水压力消散的辅助作用。具体的，塑料排水板的设置间距应满足：配合真空井点管抽真空5～10天后，强夯产生的超孔隙水压力消散达85％以上。根据本发明，对于渗透系数为10^-8～10^-6cm/s的土层，塑料排水板的间距优选为0.8～2米。

五、塑料排水板的插入深度：塑料排水板的插入深度应考虑饱和软土层尽可能穿透，但重点是要考虑高真空作用下强夯的影响深度。根据本发明，塑料排水板的插入深度优选的与高真空作用下强夯的影响深度相当。

六、强夯的夯能：现有“规范”规定，强夯以夯坑周边土方的隆起量为控制指标。但由于“规范”认为饱和软土不宜强夯，因此本发明的方法很难以夯坑周边土方的隆起量为控制指标，根据本发明，每一遍强夯的夯能的控制应满足：每遍夯击时，各土层都不形成“弹簧土”。

使用本发明的改进的“高真空击密”软地基处理方法，即高真空击密结合塑料排水板排水，可以进一步缩短工期，且质量可控；结合上述六大要素的综合考虑，更可以达到意想不到的缩短工期、降低造价、质量可控的技术效果，同时也克服了现有“高真空击密法”的质量通病。

具体实施方式