[发明专利]一种珊瑚砂地基深层振冲配合浅层洒水冲击碾压加固施工工法

说明书

本发明涉及珊瑚砂地基处理领域，具体涉及一种珊瑚砂地基深层振冲及浅层冲击碾压加固施工工法。针对现场经过转运而重新堆填的吹填珊瑚砂地基较为松散、密实度较低、压缩性略大的特点，本工法提出采用在地基深度1.0m以下采用振冲法、浅层地基（深度1.0m以内）采用洒水冲击碾压法相结合的地基处理方法。本发明的施工工法结合两种地基处理方式，能显著提高吹填珊瑚砂地基压实度、提高地基承载力、减小地基工后沉降，具有操作简单、针对性强、效果好的优点。

技术领域

本发明涉及珊瑚砂地基处理技术领域，具体涉及一种珊瑚砂地基深层振冲配合浅层洒水冲击碾压的加固施工工法。

背景技术

吹填造岛，是以开挖珊瑚礁泻湖中的礁石和珊瑚砂，通过绞吸船的泥浆泵泵送到礁坪上，在水分散失后由礁石和珊瑚砂堆积成陆域，形成人工岛的远海造地过程。吹填人工岛地基主要是珊瑚礁碎块和珊瑚砂的混合物，称之为“珊瑚礁砂”或“珊瑚砂”。在珊瑚礁上吹填造陆，为了提高地基承载力，降低地基的工后沉降量，因此需要对吹填珊瑚砂地基进行加固处理。

在地基处理施工中，应根据地基土层情况采用适宜的施工方法。吹填人工岛地基形成条件特殊，刚吹填的地基往往存在饱和度较高、地基较为松散且细粒夹层的现象。所以，应根据吹填地基特殊情况，对不同深度及不同土质情况采取相应的处理措施。

目前，对于砂土地基加固的常见处理方法有置换法、碎石桩搅拌法、强夯法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法和振冲法。置换法只适合处理浅层土体不均匀的地基，处理深度以及面积有限，不适合深层珊瑚礁地基的处理。碎石搅拌桩法需要水泥胶凝材料，与桩间土和褥垫层一起形成复合地基，施工工艺较为复杂，且需要使用大量的胶凝材料，岛礁远离大陆，原材料供给不便，且运费较为昂贵，采用水泥粉煤灰搅拌桩复合地基处理法不经济。高压喷射注浆和水泥土搅拌法均要求土体处于饱和状态，且需大量使用水泥，施工时产生大量的水泥浆易随着地下水位的变化流失，处理质量很难达到保证，且会对海洋环境产生较大污染。强夯法是砂土地基最常用的也是最有效的处理方式之一，具有加固原理简单明了，施工流程清晰等优点。然而，强夯法施工时会产生巨大的冲击荷载，礁坪层胶结程度一般，且受流水冲刷后表层多孔洞，在冲击荷载作用下其强度及稳定性会受到较大影响，这对岛礁的整体稳定性也是不利的，所以应该慎重采用该处理方法。

振冲法是振动水冲法的简称，按加固原理不同又分为振冲置换法和振冲密实法两种。振冲置换法也称振动水冲碎石桩法，适用于处理抗剪强度较低且不排水抗剪强度大于20kPa的粘质土、粉质土、饱和黄土等地基。其加固机理是利用振冲器在一定控制电流值下，产生一定频率和振幅的水平向振动力，同时振冲器底端喷出高压水冲击地层，边冲边振，在软弱粘质土地基中成孔，然后在孔内分批填入碎石并连续振冲形成密实的桩体，并与桩周土构成复合地基。对于吹填场地中低洼处沉积的细砂、粉砂层，或当珊瑚砂中粒径小于0.075mm的细粒含量超过30％以上时，宜采用此种方法进行地基处理。

振冲密实法主要适用于加固粘粒(粒径小于0.075mm)含量小于10％的粗颗粒松散钙质砂层地基，加固原理是依靠振冲器的强烈振冲使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新排列、孔隙减小。依靠振冲器的水平振动力，把振冲中填入的大量粗集料挤入周围砂层使地基密实度增加、孔隙比减少、抗液化性增强。吹填钙质砂地层大多以粗砂及砾砂为主，细粒含量一般不大于10％，且刚经过绞吸船泵送形成的地基土体内部多孔疏松，珊瑚砂地基的这一特性十分满足振冲挤密法的施工要求。