CN108824113A - 一种软土地基处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软土地基处理方法，包括以下步骤：地基表层处理；插设竖直排水管道和真空排气管道、安装排水管和真空泵；覆盖密封膜，抽真空并排水；撤除密封膜及真空泵，向竖直排水管道内灌浆；灌浆液凝结后向竖直排水管道留下的空腔内填筑生石灰，最后再采用干燥土质回填封顶。本发明通过上述设置，采用竖直排水管道在真空环境下将水分析出，能够将软土地基的中层水分基本排除完全，再通过向软土地基底部进行灌浆处理，一方面对深层的地基进行加强处理，另一方面阻碍了水分向上的渗透路径，减少水分对路基的不良影响，同时在软土地基的浅层处埋设有生石灰，也能够将浅层的水分充分吸收，使得软土地基土体整体的水分排除较为完全。

Description

一种软土地基处理方法

技术领域

本发明涉及道路施工技术领域，特别涉及一种软土地基处理方法。

背景技术

道路施工中路基处理是极为重要的部分，对整个道路的质量影响至关重要，很多道路在施工初期未完全重视路基的作用，导致后期完工的道路出现各种断裂、膨胀、塌陷等工程事故，严重影响整个道路工程的质量。

众所周知，路基是道路的受力承载体，需要承载道路上的静荷载、动荷载以及各种剪切应力，因此路基自身的强度和稳定性极其重要。为保证路基的强度和稳定，除了选择合格的路基填料和按规范进行施工外，对软土地基的处理也是一个不容忽视的重要因素，而目前在施工中影响软土路基自身强度的因素除了对路基处理上的差距，还有较为重要的影响因素即为水分对路基的侵蚀作用。

申请公布号为CN104264559A的中国专利文件中公开了一种真空预压路基处理装置及其施工方法，装置包括水平排水体、设置在软基中的竖向排水体、真空加压***，其中竖向排水体包括塑料排水板，塑料排水板的部分区域敷设密封材料密封排水板。通过设置的竖直排水板使得水分能够自下而上排出土体，从而加强路基的强度，减小水分对路基的侵蚀作用。

但是如上述方案所述，塑料排水板在竖直方向排水时，会不可避免的伴随有井阻效应，即越深处的塑料排水板的排水功能降低的越多，往往导致路基的软土地基处理的深度有限，工后沉降较大且次固结时间长，不利于路基的稳定。因此还需要提出更加有利于减少水分对路基侵蚀作用的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种软土地基处理方法，具有对软土地基土体整体水分排除更加完全的效果，有利于减少水分对路基的侵蚀作用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种软土地基处理方法，包括以下步骤：

S1，地基表层处理，清除地基表层表面杂物；

S2，插设竖直排水管道和真空排气管道、安装排水管和真空泵；

S3，覆盖密封膜，持续进行抽真空处理并及时排水；

S4，待地基表层上表面无明显水分渗出后，撤除密封膜及真空泵，

S5，向竖直排水管道内进行灌浆操作；

S6，灌浆至标高后静待灌浆液渗透凝结，再向竖直排水管道内填筑生石灰，最后再采用干燥土质回填封顶。

通过采用上述技术方案，采用竖直排水管道在真空环境下降水分析出，能够将软土地基的中层水分基本排除完全，再通过向软土地基底部进行灌浆处理，一方面对深层的地基进行加强处理，另一方面阻碍了水分向上的渗透路径，减少水分对路基的不良影响，同时在软土地基的浅层处埋设有生石灰，也能够将浅层的水分充分吸收，使得地基表层土体整体的水分排除较为完全。

本发明的进一步设置为：所述竖直排水管道底部密封设置且包括内管和外套层，所述内管由多层叠加的芯板组成，且相邻芯板之间形成有多道通道，所述外套层套设于内管的外壁。

本发明的进一步设置为：所述外套层由摩擦层和过滤层组成，所述摩擦层为硬质材料制成且开设有多个所述透水孔，所述摩擦层固定连接于所述竖直排水管的底端，且所述摩擦层和所述内管之间形成用于放置所述过滤层的夹层，所述过滤层采用透水性土工织物。

通过采用上述技术方案，向软土地基土体内打入竖直排水管道后，竖直排水管道通过挤压能够形成一道竖直的水流通道，同时竖直排水管道包括摩擦层、过滤层和内管共计三层，过滤层夹设在夹层中，在排水过程中充当水分渗透至内管中的过滤介质，防止泥土等杂质将内管的透水孔堵塞，在后期注浆时，再将过滤层拔出，此时浆液可以直接通过透水孔渗透至土体内部，完成灌封的效果。

本发明的进一步设置为：S2中完成竖直排水管道的安装后，于地基表层上表面铺设渗透砂层，所述真空排气管道包括连通的水平管和竖直管，所述水平管埋设于渗透砂层中，所述竖直管埋设于软土地基土体内，所述真空泵连接于所述水平管上。

通过采用上述技术方案，渗透砂层的设置能够使得渗析上来的水分能够顺利排出，将水平管埋设在渗透砂层中有利于对渗透砂层进行抽真空处理。

本发明的进一步设置为：所述S3中覆盖的密封膜为依次铺设的多层，所述软土地基的四周挖设有密封沟，所述密封膜的四个边缘埋设于所述密封沟中。

通过采用上述技术方案，密封膜的四个边缘均埋设于密封沟中，并采取一定的密封措施如水封等，使得密封膜将地基表层覆盖形成一个五面密封的环境，有利于中空环境的形成和保持。

本发明的进一步设置为：所述S5中对竖直排水管道灌浆操作时，先将过滤层从夹层中抽出；所述透水孔均沿竖直排水管道的长度方向向上倾斜设置。

通过采用上述技术方案，透水孔沿竖直排水管道的长度方向向上倾斜设置，从而在向软土地基土体内打入竖直排水管道时不会因为泥土将透水孔堵塞。

本发明的进一步设置为：所述S6中向竖直排水管道内填筑生石灰时，所填筑的生石灰量为竖直排水管道高度的1/4-1/3。

通过采用上述技术方案，生石灰具有良好的吸收水分的效果，水分在析出软土地基土体后会在浅层土体中滞留较长时间，往往会给施工造成为期不短工期上的耽误，若埋设过少则起不到尽快吸收浅层土体水分的效果，埋设过多，又不利于路面完工后的长期使用稳定性。

本发明的进一步设置为：S3中进行抽真空处理时，真空泵连接于水平管上后持续进行抽真空处理，处理时长30-45天，且处理时长的最后10-15天时，在所述水平管的另一端连接有进气泵，所述进气泵泵送热空气。

通过采用上述技术方案，抽真空的处理时间应该根据施工现场实际工况确定，30-45天为一般处理周期，而在处理时长的后1/3时间内通入热空气，经过真空泵的抽气处理后，会将热量带入软土地基的各个深度的土体内，达到尽快烘干水分的效果，与竖直排水管道形成互补，弥补了竖直排水管道在施工后期水分析出率低的缺点，而且烘干处理也并不会依靠于土层内部裂隙或节理的发育，效果良好且覆盖面广。

本发明的进一步设置为：进气泵开启后，真空泵增加抽空流量，维持软土地基内中空度与进气泵开启前相比不会变小。

通过采用上述技术方案，为了保证烘干处理的效果，因此必须保证一定的进气量，而同时也需要保证真空度保持恒定甚至更大，则必须增加真空泵的流量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：1）采用真空法和竖直排水管道相配合的方法有助于软土地基的中层水分排除较为完全；2）对完成排水的软土地基底部进行灌封处理，一方面阻止了软土地基土体内部水分的进一步向上渗透的路径，另一方面也起到加强软土地基土体强度的效果；3）浅层土体由于埋设有生石灰，能够加快浅层土体中水分的吸收速度，也能够在后期道路的长期使用中起到吸收浅层土体水分的效果。

附图说明

图1是本实施例的竖直排水管道的结构示意图；

图2是竖直排水管道的截面示意图；

图3是内管中的两个芯板的截面示意图。

图中：1、竖直排水管道；2、摩擦层；3、过滤层；4、内管；5、透水孔；6、芯板；7、透水通道。

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，一种软土地基处理方法，包括步骤如下：

S1，地基表层处理，清除地基表层表面杂物。对于施工路段的地基表层，应该认真处理，将地基表层整平、表面垃圾及时清理，局部污泥挖掘换填，并在待处理地基表层周边预先设置排水井。

S2，将预先制作完成的竖直排水管道1采用机器打入软土地基土体中，再将真空排气管道中的竖直管也打入软土地基土体内，再安装真空排气管道的水平管，通过水平管将所有竖直管和水平管连通，在水平管和竖直管均安装完成后在地基表层的上表面铺设一层渗透砂层，一般厚度为500-800mm。

如图1和2所示，竖直排水管道1包括内管4、过滤层3和摩擦层2组成，竖直排水管道1的底端为锥形设置，方便打入软土地基土体内，摩擦层2采用不锈钢制作并焊接于底端上，摩擦层2上开设有多个透水孔5，透水孔5沿竖直排水管道1的长度方向向上倾斜设置，使得在向下将竖直排水管道1打入土体内时，不会让泥土将透水孔5堵塞。

如图2和3所示，内管4的底部也固定连接于竖直排水管道1的底端上，且内管4由多层相互叠加的塑料芯板6组成，塑料芯板6的截面为多个十字并联状，相邻塑料芯板6之间形成多道水分向上析出的透水通道7。

如图1和2所示，而在摩擦层2和内管4之间还留设有夹层，夹层中滑动连接有过滤层3，过滤层3为软性的透水土工织物，能够有效的对渗析至竖直排水管道1内部的水分进行过滤，减少杂质对内管4的污染。

渗透砂层将竖直排水管道1、竖直管和水平管均覆盖，此时在水平管的两端分别接出一个密封阀连接端留待后用。

S3,开始覆盖密封膜。将多层密封膜逐层覆盖至渗透砂层上，此时水平管的一端的密封阀连接端穿出密封膜并连接有真空泵。沿待处理软土地基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待处理的软土地基土体尽量的密封。

密封完成后，启动真空泵对待处理的软土地基部分进行抽真空处理，当然为了实时掌握软土地基土体内的气压情况，在铺设密封层前需要在不同深度的软土地基土体内埋设气压传感器。抽真空一段时间后，水分开始在渗透砂层中析出，适时可以开启放置于密封膜内部的水泵，将水分及时抽出。

抽真空处理一般持续30-45天，具体时长应根据现场水质及软土地基土体沉降量来决定，且在抽真空的最后10-15天内，应该将水平管的另一端密封阀连接端连接有进气泵，进气泵向水平管内泵送热空气，此时同步将真空泵的流量调大，使得密封膜内部的真空度不小于进气泵开启之前的真空度。

S4，待地基表层无明显水分渗出时，撤除密封膜、真空排气管道、排水管、进气泵和真空泵，再将竖直排水管道1中的过滤层3向上抽出。

S5，过滤层3抽出后，再将预先搅拌好的灌浆液通过灌浆装置向竖直排水管道1内进行灌浆操作，灌浆的速度应该维持较为缓慢，维持灌浆液的液面在竖直排水管道1的1/3处。

S6，灌浆完成后，静置过夜，待灌浆液凝结后，向竖直排水管道1中填筑干燥的生石灰，所填筑的生石灰量为竖直排水管道1高度的1/4-1/3，生石灰填筑完成后，剩余的竖直排水管道1采取干燥的土体封端，完成软土地基处理。

Claims (9)

1.一种软土地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，地基表层处理，清除地基表层表面杂物；

S2，插设竖直排水管道(1)和真空排气管道、安装排水管和真空泵；

S3，覆盖密封膜，持续进行抽真空处理并及时排水；

S4，待地基表层上表面无明显水分渗出后，撤除密封膜及真空泵，

S5，向竖直排水管道(1)内进行灌浆操作；

S6，灌浆至标高后静待灌浆液渗透凝结，再向竖直排水管道(1)内填筑生石灰，最后再采用干燥土质回填封顶。

2.根据权利要求1所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：所述竖直排水管道(1)底部密封设置且包括内管(4)和外套层，所述内管(4)由多层叠加的芯板(6)组成，且相邻芯板(6)之间形成有多道透水通道(7)，所述外套层套设于内管(4)的外壁。

3.根据权利要求2所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：所述外套层由摩擦层(2)和过滤层(3)组成，所述摩擦层(2)为硬质材料制成且开设有多个所述透水孔(5)，所述摩擦层(2)固定连接于所述竖直排水管的底端，且所述摩擦层(2)和所述内管(4)之间形成用于放置所述过滤层(3)的夹层，所述过滤层(3)采用透水性土工织物。

4.根据权利要求1所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：S2中完成竖直排水管道(1)的安装后，于地基表层上表面铺设渗透砂层，所述真空排气管道包括连通的水平管和竖直管，所述水平管埋设于渗透砂层中，所述竖直管埋设于软土地基土体内，所述真空泵连接于所述水平管上。

5.根据权利要求4所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：所述S3中覆盖的密封膜为依次铺设的多层，所述软土地基的四周挖设有密封沟，所述密封膜的四个边缘埋设于所述密封沟中。

6.根据权利要求3所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：所述S5中对竖直排水管道(1)灌浆操作时，先将过滤层(3)从夹层中抽出；所述透水孔(5)均沿竖直排水管道(1)的长度方向向上倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：所述S6中向竖直排水管道(1)内填筑生石灰时，所填筑的生石灰量为竖直排水管道(1)高度的1/4-1/3。

8.根据权利要求5所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：S3中进行抽真空处理时，真空泵连接于水平管上后持续进行抽真空处理，处理时长30-45天，且处理时长的最后10-15天时，在所述水平管的另一端连接有进气泵，所述进气泵泵送热空气。

9.根据权利要求8所述的一种软土地基处理方法，其特征在于：进气泵开启后，真空泵增加抽空流量，维持软土地基内中空度与进气泵开启前相比不会变小。