[发明专利]控制次固结沉降的软土地基处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑领域地基处理方法，具体涉及一种控制控制次固结沉降的软土地基处理方法。

背景技术

随着我国经济建设发展和沿海滩涂的围填开发工程的不断发展，涉及到淤泥、含有机质粘性土、泥炭土等极软土的地基处理工程越来越多，工程量越来越大。

以往不太为工程界所重视的地基土次固结沉降已成为一个许多重大工程设计所必须重视的工程问题，软土的次固结沉降是指有效应力基本不变(地基处理结束后的应力状态)，但土的体积仍随时间增长而发生的压缩变形，它是由软土的流变缓慢产生的。其大小取决于土的类型。土的流变往往在建筑物施工使用后的几十年内缓慢进行，次固结系数大的软土对建筑物的长期安全使用有不小隐患，因此对于具有流变特性类型土的场地，为确保建筑物在使用期内的安全，须尽可能控制次固结沉降的产生。

极软的淤泥、泥炭土、含有机质的粘性土为结构刚度大、灵敏度高的软土，对其扰动时容易产生触变而强度变得更低，因此不宜对其扰动。地基处理时应保持软土内某些可靠的微结构，故而采用分层多级能量由小到大的动力固结方式，因低能量的击密波可对软土内的微结构进行调整而不破坏，随着孔隙水压力的消散，软土结构趋于更加稳定的状态。多次反复作用的结果是使软土体变成一种超稳定状态，其效果相当于超高的超载预压，从而抵抗由土颗粒的徐变(流变)而导致次固结变形的能力显著提高，可控制次固结沉降的产生。

为了控制软土的次固结沉降，近年来常采用填土超载预压技术，即加大预压荷载和延长预压时间来控制极软粘性土的次固结沉降量。但这在经济上和时间上均不能满足经济建设要求，而且效果也不太显著。

大量的室内、外试验表明，在相同超载荷载下，超载的时间越长，卸载后的次固结系数减小越大，发生次固结的时间越推迟；在相同的超载预压时间下，卸除超载将使软土的次固结系数减小，且卸荷越大，减小越大，发生次固结的时间越推迟。因此在对软土进行真空预压荷载、填土预压荷载、多遍动力击密荷载叠加的超高预压的动静排水固结后再实施1～2遍中、高能的动力击密即停止真空预压，就是要在高能级预压后迅速卸除真空预压荷载和动力冲击荷载，使软土体成为超稳定状态而致使次固结系数大幅度减小，达到可较长时间控制次固结沉降产生的目的。

本发明为此公开了一种可控制次固结沉降的软土地基处理工法，与超载预压相比具有单位成本可节省1/5、工期可缩短1/4的优点，而且处理效果更好，场地的均一性更强，软土的次固结沉降可得到有效控制。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种控制次固结沉降的软土地基处理方法，以解决现有技术效率低，能耗较强且稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种控制次固结沉降的软土地基处理方法，包括：(1)根据地质探测报告评估待处理场地的次固结沉降系数大小；(2)、对存在次固结沉降的场地进行面波探测，根据面波探测的结果将待处理地基进行分区；(3)、根据不同分区设计参数进行真空预压以及填土厚度低于设计标高的填土堆载联合预压；(4)、对填土进行多级动力击密，实施与真空-填土堆载联合预压复合的动静排水固结；(5)、进行1～2遍能级递进的动力击密，使待处理软土体变成超稳定状态；(6)、停止真空预压；(7)、对处理后场地进行面波探测，并结合处理前测量结果进行处理质量评估与次固结沉降预测。

依照本发明所述的控制次固结沉降的软土地基处理方法，所述步骤(4)进一步包括：在施工沉降达到主固结沉降达到80％时开始进行中低夯击能量的动力击密；在孔隙水压力消散到70％时进行第二遍高能量动力击密。

依照本发明所述的控制次固结沉降的软土地基处理方法，所述动静排水固结是采用真空预压荷载以及填土堆载预压和动力击密相结合的方法将软土中孔隙水分排出而使得软土固结为超稳定状态的方法。

依照本发明所述的控制次固结沉降的软土地基处理方法，所述主固结沉降是由于加上使用荷载产生超空隙水压力使得土层中水分从土层中挤出，而产生计算得出的应在地基处理过程中施工完成的地层压缩量。

依照本发明所述的控制次固结沉降的软土地基处理方法，所述次固结沉降是超空隙水压力消散以后，或是主固结沉降完成以后产生的地基沉降。

依照本发明所述的控制次固结沉降的软土地基处理方法，在步骤(1)中还包括：对待测场地进行钻孔和原位测试，将面波探测结果和场地进行钻孔以及原位测试结果相结合的数据，进行地基处理分区。

由于采用了以上的技术方案，使得本发明相比于现有技术采用堆填土预压的方法具有以下的优点和积极效果：