[发明专利]气动振杆密实法处理软黏土层和液化土层交互地基的方法

说明书

本发明涉及一种气动振杆密实法处理软黏土层和液化土层交互地基的方法，包括根据勘察资料，确定场地液化土层和软黏土层所处深度；整平场地，定位振点，打设塑料排水板；桩机定位；共振下沉；高压喷气；振孔留振以及振动提杆七个步骤，本申请通过调节振动锤频率使得振动锤‑振杆‑地基土系统处于共振状态从而实现振动能量向振杆周围土体的有效传递，实现可液化土层的振动密实从而消除其液化性；同时，当振杆下沉至软黏土层时，高压喷气可促进振动荷载引起的土中超静孔压消散，配合塑料排水板可以加速液化土层和软黏土层的排水固结过程，是一种经济、环保、高效的软黏土层与液化土层交互地基处理方法。

技术领域

本发明涉及一种气动振杆密实法处理软黏土层和液化土层交互地基的方法，属于地基处理方法的技术领域。

背景技术

我国江苏省的东部沿海地区，受地质营力影响，自晚更新世开始地面下沉，接受海侵，以后几度上升、下降，致沉积层海陆相交互，岩性上反映为粉砂与粉质黏土互层，并发育有淤泥质土存在，形成了液化土与软黏土交互的特殊地基。其中，饱和粉砂处于松散状态，标贯击数低，工程地质性质较差，易在动荷载（地震）作用下产生液化现象从而危及建筑物的正常使用与安全，而软黏土层天然孔隙比较大，力学指标强度低且触变性大、压缩性高，易在上覆荷载作用下产生持续沉降。软黏土和液化土在不同荷载和外力作用下会产生不同受力状态和变形，二者互相嵌入、交互形成的特殊地基在进行处理时就必须同时考虑两种土的病害处理问题。

专利号为ZL200910185349.6，名称为“液化土层与软土互层的地基处理方法”的专利技术，主要采用双向搅拌变截面桩和挤密砂桩联合施工，这种处理技术需要先在软土层中施工双向搅拌变截面桩，再在液化土层中施工挤密砂桩，存在步骤复杂、综合造价高和施工工期长等缺点。

而目前使用较为广泛的振杆密实法，采用振动锤向土中沉入特制振杆，利用振动锤-振杆-土系统处于共振状态时的振动放大效应，实现振动能量向周围土体的有效传递，待超孔压消散后可提高土体密实度并改善其抗液化性能。由于振杆密实法在施工时无需额外填料，经济效益显著，施工便捷且加固效果好，在我国东部沿海液化地基处理中得到了广泛应用。但是，对于软黏土层和液化土层交互地基，软黏土的低渗透性会阻碍振密过程中孔隙水的排出从而影响振杆密实法的加固效果。这也成为了传统振杆密实法在液化地基处理领域应用的重要阻碍。

发明内容

本发明提供一种气动振杆密实法处理软黏土层和液化土层交互地基的方法，利用共振密实效应以及高压喷气相结合的方法，实现了对交互地基的处理，显著提高了工程效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气动振杆密实法处理软黏土层和液化土层交互地基的方法，包括以下步骤：

第一步，根据勘察资料，确定待处理场地液化土层和软黏土层所处深度；

第二步，将待处理场地整平，进行若干振点定位，根据振点分布情况打设塑料排水板，塑料排水板打设深度应超过软黏土层层底所在深度；

第三步，桩机定位，将桩机运送至待处理场地，竖起导向架并通过三角支撑杆固定，利用吊机吊起振杆与固定在导向架上的振动锤通过振杆顶端的法兰盘连接，实现振杆的固定，通过调节液压装置移动导向架，将振杆移至指定振点位置上方；

第四步，共振下沉，启动振动锤，调节其振动频率，使得振动锤-振杆-地基土系统处于共振状态，在该共振状态下产生的振动放大效应可实现振动能量向振点周围土层的有效传递，引起振杆周围土层局部液化的同时方便沉杆；

第五步，高压喷气，待振杆下沉至软黏土层层顶所处深度时，打开气阀，通过位于振杆底端的喷气口对待处理场地进行高压喷气；

第六步，振孔留振，振杆继续下沉，当振杆下沉至预设处理深度时，关闭气阀，进行留振；