CN108239972A - 一种深厚软基处理的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深厚软基处理的施工工艺，包括如下步骤：施工准备，场地平整；铺设砂垫层并打设竖向排水装置；真空管网布设，包括水平管、竖直管；密封膜铺设；沿预压区四周外缘挖设密封沟；启动真空泵；完成后安装压浆泵并连接于竖直管，配制灌浆液进行灌浆作业；灌浆作业时竖直管分多次向上拔出，每次向上提起后均继续灌浆作业，直至完成对深厚软基的处理。竖直管具有良好的透气性且其外表面包裹有反滤材料，竖直管处于土体内的一端还设有出浆口。本发明采用固接排水法和堆载预压法相结合对深厚软基进行第一道处理，基本达到要求，再通过灌浆作业进行后续补强，从而使得地基大幅度提高承载力，整体刚性也满足要求，减小了工后沉降。

Description

一种深厚软基处理的施工工艺

技术领域

本发明涉及地基处理领域，特别涉及一种深厚软基处理的施工工艺。

背景技术

地基与建筑物的关系极为密切，建筑物的安全与正常使用，地基基础起着相当重要的作用。一般常将不能满足建筑物对地基要求的天然地基称为软弱地基，概括的说，一般存在的问题有：地基承载力不够，容易在上部荷载作用下产生剪切破坏、沉降不均匀导致建筑物倾斜或拉裂、地基渗流超标，产生潜蚀或管涌，影响建筑物稳定。因此，对于上述几种深厚软基均需要进行及时到位的处理工作。

申请公布号为CN106677157A的中国专利文件中公开了一种深厚软基处理的施工工艺，通过塑料排水板进行深层预处理，再采用水泥搅拌桩进行二次浅层加固处理，提升地基整体的承载力和水泥搅拌桩桩身的强度。

但是，塑料排水板在处理深层地基时，会不可避免的遇到井阻效应，即越深处的塑料排水板的排水功能降低的越多，往往导致地基处理的深度有限，工后沉降较大且次固结时间长，不利于地基的稳定。同时，水泥搅拌桩的设置也只能够对浅层的土层达到整体上的承载力提高，将表层荷载传递至深层土壤中，但是并没有对浅层土层的本身有显著的承载能力的提升作用，浅层的土层仍处于松软且易压缩的状态，容易导致工后产生二次固结及沉降。

发明内容

本发明的目的是提供一种深厚软基处理的施工工艺，具有加强深软地基的承载力的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种深厚软基处理的施工工艺，包括如下步骤：

S1、施工准备，将待处理的预压区内的场地清理平整；

S2、经过S1平整后的场地上铺设砂垫层并向土体内打设竖向排水装置，于预压区的土体内形成多道间隔均匀的排水通道；

S3、真空管网布设，包括用于抽出气体和部分水分的水平管、竖直管，竖直管连通于水平管，水平管连接有真空泵，水平管埋设于砂垫层中，竖直管埋设于经过S2处理后的土体中；

S4、密封膜铺设，于S3处理后的土体上表面分层铺设有多层密封膜，并将密封膜贴合接于土体上；

S5、密封沟挖设，沿预压区四周外缘挖设密封沟，密封膜的四个膜边均埋设于密封沟中，形成五面均为密封的密封罩体；

S6、启动真空泵，对经过S5处理的土体进行真空预压固结作业；

S7、完成S6的处理后，拆除真空泵和水平管，安装压浆泵并连接于S3中的竖直管，配制灌浆液并通过竖直管进行灌浆作业；

S8、如S7中的灌浆作业时，将竖直管分多次向上拔出，且每次向上提起后均继续灌浆作业，直至竖直管完全拔出土体，封孔，完成对深厚软基的处理；

竖直管具有良好的透气性且其外表面包裹有反滤材料，竖直管处于土体内的一端还设有供灌浆液流出的出浆口。

通过采用上述技术方案，真空预压排水固结对于深厚软基的处理作用效果比较明显，能够提升基础大幅度的强度，因此其中的密封性要求至关重要，而上述方案中铺设有多层密封膜以及将膜的四边均埋设于密封沟中并采用水封的形式，满足整体的密封要求。

再通过真空管网布设时，将竖直管埋设于基础土体中，便于真空泵工作时，能够更加直接和均匀的将待加固的基础土体中的气流或水分抽出，形成更加均匀的负压环境，便于土体之间相互的固接收缩。

在真空预压法处理完成后，对深厚软基的土体还设有进一步的灌浆和堆载预压，而且，灌浆时采用的灌浆管直接采用竖直管，既是节省了材料的成本，也能够减少对地基土体的扰动，有利于地基整体的稳定性，且竖直管抽离时留下的通道以及未固结的裂隙也能够灌满灌浆液，能够形成地基土体内部的支撑体系，再一次的提高了深软地基本身的承载力和抗剪强度。

本发明的进一步设置为：S3中的竖直管的出浆口处滑动连接有推进部，推进部呈向下凸出的锥形设置，出浆口处的内壁上还设有端部连通外部设置的滑动槽，推进部滑动连接于滑动槽中，当竖直管带动推进部向下时，推进部抵接于滑动槽顶壁上并与竖直管同步运动，当竖直管向上提起时，推进部沿滑动槽与竖直管脱离。

通过采用上述技术方案，竖直管向下打入土体时，通过推进部圆锥形的设置，更加方便的进入深层的土体中，而另一方面，当向上提起竖直管时，推进部则与其脱离，从而此时竖直管的底端出浆口打开，可以用于灌注灌浆液。

本发明的进一步设置为：竖直管内还设有单向阀，灌浆液可通过单向阀向下运动。

通过采用上述技术方案，单向阀上设有用于灌浆液向下流动的单向出口，灌浆液自上向下进入单向阀的内腔中时，由于挤压作用使得单向阀打开，从而灌浆液能够向下流淌，而当灌浆作业结束则会造成灌浆液回流，此时单向阀又会被挤压至闭合状态，不会产生回流的情况，方便灌浆作业的正常进行。

本发明的进一步设置为：水平管为带有气孔的PVC管道，其外裹设有反滤材料，水平管的端头处为封闭设置。

通过采用上述技术方案，水平管埋设于砂垫层中，裹有一层反滤材料，能够有效防止砂或泥土等杂质进入水平管中，断头处封闭处理，使得各处的真空度作用程度均能够保持均匀，便于整体的排水和固结。

本发明的进一步设置为：经过S3处理后的土体中还埋设有用于检测土体内部气压强度的测量仪器件。

通过采用上述技术方案，埋设测量仪器件至设计位置，主要便于实时检测土体中的真空度等，可以了解真空负压的具体情况，也能够根据固结的程度进行真空气压的调整。

本发明的进一步设置为：S2中的砂垫层厚度为50-80cm，采用含泥量≤3%的中粗砂铺设，且砂垫层分上下两层铺设而成，两层之间还铺设有土工格栅。

通过采用上述技术方案，设置有土工格栅具有分隔和固定砂的作用，且采用含泥量少的中粗砂，更容易让水分或气体排出。

本发明的进一步设置为：排水装置采用塑料排水带，且塑料排水带外均套设有反滤材料，每两个塑料排水带之间间距为0.8-1.5m。

通过采用上述技术方案，设置有反滤材料，能够很好的保护塑料排水带，不会受到来自侧向的土体压力而挤压的泥土等杂质的影响。

本发明的进一步设置为：S4中的密封膜采用聚氯乙烯专用土工膜，厚度为0.12-0.14mm，且密封膜上下均铺设有用于保护其完整的渗水性土工布。

通过采用上述技术方案，密封膜的完整性和密封性对于真空预压的作业来说是很重要的一项，因此必须保证足够的厚度的合格品，密封膜的上下均该设有渗水性土工布，从而既不会阻碍水分和气体的正常流动，也能够起到保护密封膜完整的作用。

本发明的进一步设置为：S5中的密封沟深度为2-3m，密封膜的膜边均沿密封沟的内壁垂直进入沟体内并平铺于密封沟的沟底上，沟底平铺有密封膜的密封沟内还采用黏土或淤泥回填至沟体的1/2高度处，回填完成后再进行覆水处理直至将密封沟灌满。

通过采用上述技术方案，将密封膜的周边均埋设于密封沟的内部，平铺于沟底处后，再采用黏土或淤泥来封盖压顶，为了进一步的保证密封性，还在密封沟处覆水处理，达到水封的效果。

本发明的进一步设置为：经过S8处理后的土体上表面还堆载有预压载体，预压载体对土体施加的荷载大于等于建筑。

通过采用上述技术方案，经过真空预压和灌浆的操作之后，深厚软基的整体承载能力以及抗剪能够均能够极大的得到提高，而同时再通过堆载预压的方法，能够将浅表层的土体进一步的压缩固结，减少工后沉降。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、有效增强深厚软基的承载能力、抗剪能力，能够满足上部荷载的要求，减少工后沉降；

2、将真空管网竖直排布至土体内部，且二次用于灌浆作业，即提升了真空预压的效果、节省了材料，也方便了施工，缩短工期。

附图说明

图1是实施例一中竖直管和推进部的结构示意图。

图中：1、竖直管；2、出浆口；3、推进部；4、滑动槽；5、滑动块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一：一种深厚软基处理的施工工艺，包括如下步骤：

S1、施工准备，将待处理的预压区内的场地清理平整。

S2、经过S1平整后的场地上铺设砂垫层并向土体内打设塑料排水板，于预压区的土体内形成多道间隔均匀的排水通道。

铺设砂垫层前先铺设一层无纺土工布，用于将砂与土隔离。砂垫层中的砂采用含泥量≤3%的中粗砂，且铺设的厚度为60cm，铺设时分上下两层铺设，下层铺设完成后铺设土工格栅，将砂垫层中的砂尽量固定，然后开始用打板机向土体内打入塑料排水板，每两块塑料排水板之间的间距为1m，塑料排水板安装完成后在铺设上层砂垫层直至标高。

S3、真空管网布设，包括用于抽出气体和部分水分的水平管、竖直管1，竖直管1连通于水平管，水平管连接有真空泵，水平管埋设于砂垫层中，竖直管1埋设于经过S2处理后的土体中，同时还在土体中埋设有用于检测土体内部气压强度的测量仪器件。

竖直管1具有良好的透气性且其外表面包裹有反滤的土工布，竖直管1处于土体内的一端还设有供灌浆液流出的出浆口2。出浆口2处滑动连接有推进部3，出浆口2于推进部3的连接处开设有两道沿竖直管1长度方向的滑动槽4，滑动槽4靠近推进部3的一端为开口连通外界设置，推进部3为向下突出的圆锥形设置，其两侧设置有滑动块5，且滑动块5滑动连接于滑动槽4内。

竖直管1带动推进部3向下时，推进部3抵接于滑动槽4顶壁上并与竖直管1同步运动，当竖直管1向上提起时，推进部3沿滑动槽4与竖直管1脱离。推进部3于竖直管1脱离后，竖直管1即可作为灌浆管使用。

同时，为了能够顺利灌浆作业，竖直管1内还设有单向阀，灌浆液可以通过单向阀向下运动到达土体中，但是由于单向阀的止回作用，能够有效的组织灌浆液的回流，达到充分灌浆的效果。

而水平管埋设于砂垫层中并连接有真空泵，因此采用带有气孔的PVC管即可，其外裹有无纺土工布防止泥土和砂进入内部，端部也做密封封堵处理，以满足真空泵抽气的要求。

S4、密封膜铺设，于S3处理后的土体上表面分层铺设有多层密封膜，并采用重物压于其上使得密封面贴合在土体上。密封面采用聚氯乙烯专用土工膜，厚度为0.12-0.14mm，且密封膜上下均铺设有用于保护其完整的渗水性土工布，从而使得密封膜能够很好的实现自身的密封作用。

S5、密封沟挖设，沿预压区四周外缘挖设密封沟，密封沟深度为2-3m，密封膜的膜边均沿所述密封沟的内壁垂直进入沟体内并平铺于密封沟的沟底上，沟底平铺有密封膜的密封沟内还采用黏土或淤泥回填至沟体的1/2高度处，回填完成后再进行覆水处理直至将密封沟灌满，形成四周连通的一条水封带，使得密封膜对于待处理的预压区土体尽量的密封住。

S6、启动真空泵，对经过S5处理的土体进行真空预压固结作业，通过预埋的测量仪器件的实时反应，观察土体中的负压强度是否达到预期值，若有不正常处及时处理，没有不正常情况发生时即可进入稳压期，真空泵带出空气和水分，过程视具体工程情况持续3-4个月时长，达到预期时长和固结强度后，即可停泵。

S7、完成S6的处理后，拆除真空泵和水平管，露出竖直管1于水平管的接口位置，安装压浆泵并连接于竖直管1的接口，配制灌浆液并通过竖直管1进行灌浆作业。

S8、灌浆作业时将竖直管1分多次向上拔出，且每次向上提起后均继续灌浆作业，直至竖直管1完全拔出土体，使得灌浆液能够灌注到不同深度的土体中，不仅将竖直管1的通孔封闭，也能够与更多的空隙连通，形成一个相互连通的灌浆网络。完成灌浆作业后，竖直管1整体拔出后进行封孔作业，将灌浆的孔道堵封，完成对深厚软基的处理。

实施例二：一种深厚软基处理的施工工艺，与实施例一的区别在于：经过灌浆作业后，还在土体的上表面上进行堆载预压作业，通过加载大于等于上部建筑物的设计荷载的预压载体，预压的时间根据具体工程情况设置为1-2个月，由于堆载预压主要为了进一步加强浅层土体的固结强度以及抗剪强度，因此时间可根据现场进度进一步缩短。

Claims (10)

1.一种深厚软基处理的施工工艺，包括如下步骤：

S1,施工准备，将待处理的预压区内的场地清理平整；

S2,经过S1平整后的场地上铺设砂垫层并向土体内打设竖向排水装置，于预压区的土体内形成多道间隔均匀的排水通道；

S3,真空管网布设，包括用于抽出气体和部分水分的水平管、竖直管(1)，所述竖直管(1)连通于所述水平管，所述水平管连接有真空泵，所述水平管埋设于砂垫层中，所述竖直管(1)埋设于经过S2处理后的土体中；

S4,密封膜铺设，于S3处理后的土体上表面分层铺设有多层密封膜，并将所述密封膜贴合接于土体上；

S5,密封沟挖设，沿所述预压区四周外缘挖设密封沟，所述密封膜的四个膜边均埋设于所述密封沟中，形成五面均为密封的密封罩体；

S6,启动真空泵，对经过S5处理的土体进行真空预压固结作业；

S7,完成S6的处理后，拆除真空泵和水平管，安装压浆泵并连接于S3中所述的竖直管(1)，配制灌浆液并通过所述竖直管(1)进行灌浆作业；

S8,如S7中所述的灌浆作业时，将所述竖直管(1)分多次向上抽出，且每次向上提起后均继续灌浆作业，直至所述竖直管(1)完全拔出土体，封孔，完成对深厚软基的处理；

所述竖直管(1)具有良好的透气性且其外表面包裹有反滤材料，所述竖直管(1)处于土体内的一端还设有供所述灌浆液流出的可打开的出浆口(2)。

2.根据权利要求1所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：S3中所述的竖直管(1)的出浆口(2)处滑动连接有推进部(3)，所述推进部(3)呈向下凸出的锥形设置，所述出浆口(2)处的内壁上还设有端部连通外部设置的滑动槽(4)，所述推进部(3)滑动连接于所述滑动槽(4)中，当所述竖直管(1)带动所述推进部(3)向下时，所述推进部(3)抵接于所述滑动槽(4)顶壁上并与所述竖直管(1)同步运动，当所述竖直管(1)向上提起时，所述推进部(3)沿所述滑动槽(4)与所述竖直管(1)脱离。

3.根据权利要求2所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：所述竖直管(1)内还设有单向阀，所述灌浆液可通过所述单向阀向下运动。

4.根据权利要求3所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：所述水平管为带有气孔的PVC管道，且外裹设有反滤材料，所述水平管的端头处为封闭设置。

5.根据权利要求4所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：经过S3处理后的土体中还埋设有用于检测土体内部气压强度的测量仪器件。

6.根据权利要求1所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：S2中所述的砂垫层包括上下两层，且两层之间还埋设有土工格栅，所述砂垫层的厚度为50-80cm，采用含泥量≤3%的中粗砂铺设。

7.根据权利要求4所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：所述排水装置为塑料排水带，且所述塑料排水带外均套设有反滤材料，每两个所述塑料排水带之间间距为0.8-1.5m。

8.根据权利要求1所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：S4中所述的密封膜为聚氯乙烯专用土工膜，厚度为0.12-0.14mm，且所述密封膜上下均铺设有用于保护其完整的渗水性土工布。

9.根据权利要求1所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：S5中所述的密封沟深度为2-3m，所述密封膜的膜边均沿所述密封沟的内壁垂直进入沟体内并平铺于所述密封沟的沟底上，沟底平铺有密封膜的密封沟内还采用黏土或淤泥回填至沟体的1/2高度处，回填完成后再进行覆水处理直至将密封沟灌满。

10.根据权利要求1所述的一种深厚软基处理的施工工艺，其特征在于：经过S8处理后的土体上表面还堆载有预压载体，所述预压载体对土体施加的荷载大于等于建筑物的设计荷载。