[发明专利]一种吸波材料辅助微波加固软弱地基的方法

说明书

本发明涉及软弱地基处理技术领域的一种吸波材料辅助微波加固软弱地基的方法，其包括以下步骤：对地基进行预钻孔施工，将空心管状的吸波材料紧贴置于钻孔中，将竖向波导管伸入吸波材料，并启动微波发生装置对其进行加热，直至其与四周土体共同形成热固结体；然后在辐照后的钻孔中安放灌浆管并固定；最后打开压力泵浦，将配比好的浆液通过灌浆管进行灌浆，让浆液与周围地基土体共同形成加固层，达到设计标准后进行下一钻孔的施工。本发明采用微波辐照和灌浆加固相结合的方法，通过预先在钻孔中布置吸波材料，使微波快速加热周围软土，增强软弱地基的力学性能和渗透性，提高灌浆加固软弱地基的效率、扩大其加固范围，降低坍塌风险。

技术领域

本发明属于软弱地基处理技术领域，具体涉及一种吸波材料辅助微波加固软弱地基的方法。

背景技术

软弱地基是由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基，具有强度低、压缩性高、透水性小等工程特性。随着我国经济的不断发展，各种建筑物、桥梁、铁路与公路等大型基础设施不断在规划建设中，尤其在我国东南沿海地区，地基土中分布着大量的软弱地基，而在建(构)筑物荷载作用下，软土的承载力低、易变形。由软土导致的工程地质问题十分普遍，严重影响了工程安全和经济效益。因此，为了保证上部建(构)筑物的强度和稳定性，对软弱地基进行加固是基础实施修建及运营过程中必须解决的问题。

目前，常用的地基加固方法有挤密法、强夯法、灌浆法、排水固结法等。其中，灌浆加固仍存在浆液难以注入、加固范围难以确定、加固效果难以评价等缺点。软土的含水量高，其内部的土质结构松散，内部孔隙大，灌浆施工时一旦压力超过土体所承受的临界值，容易发生沉降，增大地基坍塌发生的风险，并且在工程中常遇到渗透性差的软弱地基，灌浆法处理效率很低，不能够达到预期加固效果。

近年来，微波作为一种新型的加热技术在土壤热处理领域被广泛应用，微波加热具有加热速度快、穿透能力强、热量损失小、控制及时等特点，同时软弱地基的含水率高能给微波加热提供了物质基础。通过微波预先加热软弱地基，可提高其力学性能和孔隙率，有利于后续进行灌浆加固。

发明内容

本发明的目的在于针对以上不足，提供一种能够大幅提高灌浆加固效率、增强加固效果的吸波材料辅助微波加固软弱地基的方法。

技术方案：本发明的一种吸波材料辅助微波加固软弱地基的方法，包括以下步骤：

步骤一，主要根据规范和工程经验，对地基的地质情况、工程实际、工期及成本等综合考虑，确定施工范围，包括灌浆深度、长度和宽度；

步骤二，进行预钻孔施工，由于软土地基易造成孔壁坍塌等现象，故采取干钻减少钻孔扰动；

步骤三，将空心管状的吸波材料置于钻孔中，使其紧贴钻孔壁；

步骤四，将竖向波导管送入空心管状的吸波材料中，并启动微波发生装置由竖向波导管对吸波材料进行加热，直至其与四周土体共同形成热固结体，拔出竖向波导管；

步骤五，在微波辐照后的钻孔中安放灌浆管并用金属夹固定，到钻孔底面的距离为10～50cm，确保后续灌浆时保持一定压力；

步骤六，打开压力泵浦，将料杯中配比好的浆液通过灌浆管向钻孔内灌浆，完成后拔出灌浆管，让浆液与周围地基土体共同形成加固层，达到设计标准后进行下一钻孔的施工，重复以上步骤。

进一步的设置在于：

所述的钻孔布置形式可采用矩形、梅花形或长方形；所述的钻孔孔径、孔距和孔数应根据地质条件、钻孔深度和灌浆工艺合理确定；所述的钻孔在施工时每次深度增加5m，用测斜仪检测其斜率，及时有效纠正。

所述的吸波材料优选氧化铁制成，呈空心管状结构，其厚度为2～3mm，直径依据钻孔直径确定以达到紧贴钻孔壁的效果。