[发明专利]截排水动力固结软地基处理法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软地基处理方法，可应用于大面积的堆载区、新近陆域形成的软弱地基处理、道路路基处理、机场以及港口码头等工程的地基处理。 

背景技术

软土地基处理由于地质条件的复杂，以及软土的渗透性差、含水量高、结构性差等特点，已成为工程上特别复杂的难题。 

新近吹填陆域、表层承载力差、场地下卧深厚软弱层、大面积荷载作用下场地的软地基处理，目前常用的方法有以下几种：1、复合地基处理方法：水泥搅拌桩、CFG桩、强夯置换、砂石桩、混凝土桩等；2、排水固结法：真空预压、堆载预压、高真空击密等；3、强夯法等 

强夯法是一种较为经济的地基处理方法，但在现有强夯技术和现行技术规范中，对强夯工艺的适用范围只限于碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等场地地基。所以对饱和软土一般不宜强夯，使用不当极易造成“橡皮土”现象，使地基承载力反而降低。 

轻型井点联合强夯的地基处理方法在一定程度上避免了“橡皮土”现象，但是实际工程效果中，轻型井点降水只能用于降低地下水位，且对于地下水较丰富的场地，渗透系数较大的土层，地下水位很难达到控制要求；并且对于渗透系数小于10-5cm/s的软土，轻型井点联合强夯的降水和消散孔隙水压力几乎没有效果。 

寻求一种较为经济、快速、环保、质量可控的方法，扩大动力固结方法的使用范围，很有必要在动力固结基础上做出重大改进。 

发明内容

本发明的目的为了充分利用经济的动力固结地基处理方法，扩大动力固结的适用范围，克服现有技术问题和缺陷，使动力固结施工过程中地下水位一直保持在控制范围下，有效控制软土的含水量，大大缩短施工工期，大大降低由于地下水引起的地基处理风险，降低工程造价的目的。提出了一种经济、快速、环保、质量可控的截排水动力固结软地基处理方法。 

为了达到以上目的，本发明的解决方案是： 

截排水动力固结软地基处理方法，包括： 

1、采用截排水动力固结的地基处理方法使地基承载力能满足设计和使用要求。通过截排水降低地下水位和土体的含水量，结合动力固结，在表层形成满足使用要求的“硬壳层”，通 过“硬壳层”形成扩散附加应力和调节减少荷载作用下的差异沉降，是整个场地能相对变形协调，共同作用；通过截排水降低地下水位形成附加荷载，对软弱下卧层有一定的预压，提高软弱下卧层的工程性能；满足地基承载力和沉降的双重要求。 

2、截水设计原则：将要进行地基处理的场地进行封闭的截水施工，使处理区域外的水和区域内的水隔断，截水设计参数要结合不同类型的地质条件场地和水文地质条件，避免施工过程中造成大范围的截水墙的水力破坏，影响处理效果。 

3、排水降水设计原则：首先要满足处理区域内地下水位降到设计控制值，其次要考虑动力固结过程中的孔隙水压力消散问题，降排水系统要充分考虑地下水位控制、以及动力固结过程中对排水系统的破坏。排水系统要做好过滤处理，防止降水过程中抽出大量的泥沙。现场排水系统布置需要结合动力固结工艺，特别是水平排水系统要尽量受动力固结干扰，使排水和动力固结有机结合。 

4、动力固结设计原则：地下水位下降值决定了动力固结需要的处理深度的能量，动力固结的能量要根据现场地质条件和使用条件逐级提高，施工过程中要避免“弹簧土”的出现，动力固结可根据处理深度和能量选择强夯或高能量震动碾等方式。 

5、对于截排水比较困难的场地条件，在动力固结工艺施工前要进行土质的分析，以及地下水的控制，排水系统的选择和布置要着重设计，延长第一次疏干排水时间，使土质达到较优的含水量。 

6、本发明的设计方法原则：首先根据场地具体的地质条件进行截水和排水设计，确定截水帷幕的深度和厚度、布置方式；确定排水的强力疏干井的长度、直径、间距以及滤头位置；其次确定选择合适能量的动力固结进行预夯，根据设计要求的承载力和沉降要求进行动力固结设计，根据排水设计进行动力固结施工工序设计；再次根据动力固结过程的水位和孔隙水压力变化，要及时调整排水施工参数，控制动力固结有效的地下水位和土体含水量。 

7、本发明施工工艺：先进行地基处理场地平整；再进行截水和排水施工；待地下水位降到设计要求，以及场地土层含水量达到动力固结的初始要求；进行第一遍动力固结，动力固结的能量根据设计要求和现场预夯进行调整；第一遍结束后，根据现场检测情况调整后续动力固结施工参数；如此循环直至达到设计要求。最后进行场地平整和表层普夯，使表层达到设计要求，交付后续施工工序。 

本发明的地基处理方法实施步骤包括：