[发明专利]大厚度湿陷性黄土地区地铁车站地基加固的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿陷性黄土地区地铁车站深基坑施工技术领域，具体为大厚度湿陷性黄土地区地铁车站地基加固的处理方法。

背景技术

我国的湿陷性黄土分布很广，约占世界黄土分布总面积的4.9％，大厚度湿陷性黄土受各地区堆积环境、地理位置、地质和气候条件的影响，其堆积厚度、土的工程特性(如湿陷性等)都有明显的差异。

湿陷性黄土一般是指非饱和的不稳定土，在一定压力作用下，遇水后发生显著的沉陷。正由于湿陷性黄土的上述特性，其会对结构物的带来不同程度的危害，使线路及桥涵结构物大幅度沉降、折裂、倾斜，严重影响线路及桥涵的安全和使用。在我国西北湿陷性黄土地区进行建筑施工时，结构物的地基处理尤为重要。现如今实际施工过程中，湿陷性黄土地区的地基施工难度大，施工周期长，且其施工质量的好坏直接影响所建结构物的使用安全。例如在湿陷性黄土地区进行大规模地铁车站深基坑施工时，首先需对施工区域湿陷性黄土的形成及湿陷变形的特征指标进行综合分析，且在综合分析的基础上，结合所施工地铁车站的设计结构以及整体稳固性和使用年限需求，设计适宜所施工地铁车站的深基坑基础结构，并相应确定一套合理的地铁车站深基坑施工方法。

大厚度湿陷性黄土地基处理方式多种多样，针对不同的工程特点和要求，选用合适的处理方法非常重要。高能级强夯法、DDC法、挤密法和预浸水法都是处理大厚度湿陷性黄土地基行之有效的方法，但是针对地铁工程处理湿陷性黄土考虑其局限性，以及面对三、四十米以上的大厚度黄土层时，存在施工难度大甚至无法施工、或者工程造价非常昂贵等难题。因此针对上述问题我们研制了一种工程成本较低、地基承载力能很好的满足地铁施工要求的大厚度湿陷性黄土地区地铁车站地基加固的处理方法，其能有效解决大厚度湿陷性黄土地区施工地铁车站基坑过程中存在的施工难度较大、施工步骤复杂、基坑施工质量很难得到保证的问题。

发明内容

本发明的目的是针对以上所述的现有技术中存在的问题，提供一种工程成本较低、地基承载力能很好的满足地铁施工要求的大厚度湿陷性黄土地区地铁车站地基加固的处理方法，其能有效解决大厚度湿陷性黄土地区施工地铁车站基坑过程中存在的施工难度较大、施工步骤复杂、基坑施工质量很难得到保证的问题。

为了实现所述目的，本发明采用的具体实施方案如下：

大厚度湿陷性黄土地区地铁车站地基加固的处理方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤一:根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001的要求查明拟处理的湿陷性黄土地地基土层的地质情况和湿陷性黄土层的厚度；取原状样，按《土工试验规程》JTG E40-2007的要求对各土层的含水率、密度、土粒比重、孔隙比、湿陷系数和压缩系数进行室内土工试验；同时根据路基原地面高程和线路设计高程平整道路测量放线，确定好地铁车站1外围红线；

步骤二:在红线内侧设置一周地下连续墙2，地下连续墙2深入到非湿陷性土层6中8-15cm；

步骤三:在大厚度的湿陷性黄土层5中，通过振动锤15振动或锤击使直径≥800mm的钢管护筒14打入湿陷性黄土层5中，桩孔的深度等于或者小于湿陷性黄土层5的厚度，也就是桩孔的深度不穿透湿陷性黄土层5的底层；

步骤四：在桩孔内安装注水装置16，其至桩孔底端、且上部设有若干喷嘴17，在桩孔内插入注水装置16时，将桩孔内的钢管护筒14拔出之后，或者先在钢管护筒14内插入注水装置16再拔出钢管护筒14；

步骤五:按照一定的间距，桩孔之间的距离相等，重复进行步骤三和步骤四的操作，直至整个所需要的地基场地内布满插有注水装置16的桩孔；

步骤六:向桩孔内的注水装置16中注水，使湿陷性黄土层5在浸水后进行自重湿陷性沉降，向桩孔内的注水装置16中注水时，桩孔内的水位始终低于地基表面，当注水装置16为中空钢管时，利用高压泵18向中空钢管内加压注水，为保证水向地基土体内渗入的效果和速度，桩孔内插入注水装置16之后，在桩孔和注水装置16的空隙内填入砂子或者级配砂石；

步骤七:对地基土体的湿陷性沉降量进行观测记录，直至地基土体的湿陷变形稳定；

步骤八:在地基场地内距原灌注孔5cm-10cm。

处布置桩位点，在桩位点处成孔至一定深度后，在桩孔内分次填入填充料并利用孔内深层强夯法进行夯击，反复进行填充和夯实操作直至地铁车站基坑底部，使车站基坑底部地基中一定深度和范围的土体得到加固密实；然后利用回填土20回填原先开挖土体至地表；