[发明专利]一种土体硬化形成复合地基的软土路基处理方法

说明书

本发明公开了一种土体硬化形成复合地基的软土路基处理方法，属于软土地基处理领域。本发明采用空心预制留孔管桩，在管桩打入时桩周的部分孔隙水流入空心管桩内，既可以减少部分挤土效应，也可以减小超孔隙水压力；在空心预制留孔管桩内采用高压旋喷喷气，高压气体通过空心预制管桩留孔侧向扩散至周围土体形成水平通道加速排水固结，然后抽水，解决了现场实际的排水过程中土颗粒会进入预制管桩横向孔洞堵塞预设的排水路径的问题；然后采用机械碾压土体，加速桩周土体排水，然后再次抽水，最后形成复合地基，符合软土路基快速处理，快速施筑通车，提高承载，控制路基工后沉降的特点。

技术领域

本发明涉及软土地基处理领域，具体涉及一种土体硬化形成复合地基的软土路基处理结构及其方法。

背景技术

堆载或真空预压排水固结法是一种较为经济的软土地基处理方法，但有较大局限性。主要表现在：(1)现有技术是一种由地表向地下深层处理的技术，经济处理深度一般不超过10m；(2)处理时间较长；(3)后续土体仍长期蠕变，地基承载力有限，工后沉降较大。

预制管桩打入土体时存在着挤土效应明显、超静孔隙水压力值较大等问题。为此许多学者研发出了一系列新型排水管桩，如：专利号201020649772.5中徐小庆等研发的一种排水管桩；专利号201510150002.3中唐晓武等研发了一种能排水并增大摩阻力的预制管桩。此类新型管桩都是通过在桩身侧壁预留横向孔洞来提供排水路径，然后向上抽水，然而在现场实际的排水过程中土颗粒会进入排水通道堵塞预设的排水路径，加速排水效果有限，实际地基效果并不理想。

专利号201510584221.2中吴慧明等一种土体硬化的处理方法，该方法通过注气设备经导管向土体注气，注气完成后通过抽水设备进行抽水作业，该发明只是单一的改善了土体工程力学性状，没有形成复合地基，处理后的地基承载力有限。

专利号201510301241.4中吴慧明等研发了一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法；专利号201711363451.1中吴慧明研发了一种纵横立体分层增压排水地基处理方法；上述两种发明皆是结合堆载加荷，排水固结加速，但处理后的地基承载力有限。

鉴于以上问题，亟待开发一种减缓挤土效应，加快超静孔隙水压力消散，土体硬化后形成复合地基的软土路基快速处理方法。

发明内容

本发明针对软土地基处理方法中堆载或真空预压排水固结法以及预制管桩存在的问题，并提供一种土体硬化形成复合地基的软土路基处理结构。

在现有技术基础上，本发明结合软土路基的特点，不再采用传统意义上的堆载或真空预压排水固结法，而是采用空心预制留孔管桩，在管桩打入时桩周的部分孔隙水流入空心管桩内，既可以减少部分挤土效应，也可以减小超孔隙水压力；在空心预制留孔管桩内采用高压旋喷喷气，犹如海上热力漩涡风浪，高压气体通过空心预制管桩留孔侧向扩散至周围土体形成水平通道加速排水固结，然后抽水，解决了现场实际的排水过程中土颗粒会进入预制管桩横向孔洞堵塞预设的排水路径的问题；然后采用机械碾压土体，加速桩周土体排水，然后再次抽水，最后形成复合地基，符合软土路基快速处理，快速施筑通车，提高承载，控制路基工后沉降的特点。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种土体硬化形成复合地基的软土路基处理方法，其步骤如下：

1)平整待处理的软土地基场地；

2)向软土地基中施打开设有预留孔的空心预制管桩，使淤泥软土中的部分孔隙水进入预制管桩内腔；

3)施作喷气管，使喷气管的底部出气口进入预制管桩内底部，再用导管连接喷射管的顶端进气口和喷气发生装置的出气口，将喷气管从下往上边喷气边徐徐提升，使高压气体通过预制管桩的预留孔水平向扩散至周围土体，在预制管桩周向形成若干条横向延伸的气体通道间隙，周围土体中的孔隙水通过气体通道间隙进入预制管桩内，加速排水固结；