[发明专利]地基处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地基处理方法。

背景技术

大面积回填土场地目前普遍常用的地基处理方法为强夯。文献CN101205714A公开了一种大块石填筑地基强夯处理方法。强夯法是一种传统而较为成熟的地基处理方法，一般按不同土性特点，又分为强夯和强夯置换两种方法。强夯方法主要适用于处理碎石土、砂土、非饱和细粒土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基的处理，其作用机理主要是通过强大的振动所产生的瞬时冲击波在土体中的传播，达到振动密实土体的效果。强夯置换法主要适用于处理高饱和度的粉土与软塑状的淤泥、淤泥质土、粘性土等地基，用于对变形控制要求不严的工程中，其作用机理主要是将块石等粗骨料的置换材料夯入土体中，形成夯墩，并使墩体着落在下卧较硬土层上，起到对土体的置换作用，同时振动所产生的瞬时冲击波对土体也起到密实的作用效果，墩体与墩间土形成复合地基。

从这两种强夯方法的机理不难看出，强夯法主要靠振动密实加固土体，因此对于饱和的细颗粒土，特别是粘性土或粘土颗粒比例较大的、松散的砂土、粉土，几乎很难起到加固作用，或容易形成所谓的“橡皮土”，或根本无法使土体密实。强夯置换法主要靠墩体对部分土体置换后，与墩间土一起形成复合地基，墩体作为承担主要上部荷载的地基的一部分，需要达到一定的承载能力，除了墩间土对墩体产生围压作用使其保持本身强度外，墩底着地是最为关键的，这就如同桩基需要有较好的桩端持力层是一个道理。因此，如果土体松散，强度过低，没有合适的持力层或持力层埋藏过深，而使墩体达不到应有的承载能力，加固土体的效果也变得不理想。另外，墩体材料一般为坚硬的粗骨料，通常为未经风化的、新鲜的岩石材料，如果场地附近石料来源受制约，这种方法的采用需慎重，开山取石，不仅破坏环境，而且成本很高。而从这两种强夯方法的施工工法来看，都是采用夯锤从高空自由落下，在地面形成夯坑。强夯法处理时，通常因为夯坑不深，只需要将场地土将夯坑推平，并全场地满夯即可，出现塌孔、吸锤、丟锤的现象比较少见；强夯置换法处理时，因为往往土体比较软弱，夯坑较深，尽管间隔几锤，需要向坑内回填填料，塌孔、吸锤、丢锤的现象比较常见，因而往往每次间隔填料的量比较多，影响了夯墩填料向底部深入，夯墩长度往往达不到设计要求。这两种施工方法其实都是在场地地下水水位稳定，或土体饱和度基本不变的条件下进行的，如果地下水位变化的话，这两种方法从施工角度来看，过程质量很难控制，对土体加固的效果也将受影响。

因此，对粉质粘土或砂性土夹粘性土，特别是带残积粘性土为主进行深厚回填的场地，在土层非常松散~松散~稍密、地下水变化频繁的地质条件下，现有的强夯和强夯置换法均不能达到处理的效果。同时，如果存在场地缺乏必要的粗骨料来源的情况，强夯置换法难以实施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术强夯施工中存在的塌孔、丢锤和吸锤的问题，提供一种新的地基处理方法。采用该方法处理后的场地具有均匀性好、密实度高、承载力高、压缩变形小的特点，同时不易出现塌孔、丢锤和吸锤现象。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种地基处理方法，包括：

a）场地土或回填土以粉质粘土、粉土或粘性土夹砂性土为主；或/和地下水水位变化频繁，土层或饱和或非饱和；或/和场地土（或回填土）为非常松散~松散~稍密的回填土，且回填厚度不大于10米；

b）采用强夯工艺，能级≥8000KNm，整个夯击由至少一遍点夯和至少一遍满夯组成，夯锤采用平底锤；

c）夯坑内回填料采用场地回填相同材料，或场地回填相同材料和新鲜碎石料拌合的混合物；其中采用混合物时，新鲜碎石料重量百分比小于回填料的30%，粒径≤50mm；

d）地基处理有效加固深度小于或等于12米。

上述技术方案中，场地土或回填土优选方案为带残积粘性土为主。强夯工艺能级优选范围为8000~10000KNm。整个夯击优选方案为包括点夯  至少三遍，更优选方案为三遍；包括满夯一遍。夯坑内回填料优选方案为采用场地回填相同材料和新鲜碎石料的混合物；其中，碎石料重量百分比为回填料的20~29%，粒径为20~50mm。地基处理有效加固深度优选范围为8~12米，更优选范围为10~12米。

本发明方法具体实施时，可以按照如下方法：

1）根据处理土体的松散程度、地下水位情况、土性和回填土厚度，根据建构筑物基础沉降、强度和稳定要求，确定加固土体的有效深度。

2）根据1）的要求，通过试夯试验，确定强夯半置换法施工控制参数：

a、夯击能量 W；

b、点夯遍数 M；