本發(fā)明涉及地基處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種降水聯(lián)合輕夯軟土地基加固方法。

背景技術(shù)：

作為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分，我國工業(yè)建筑面臨旺盛的市場需求，尤其在沿江沿海的軟土地區(qū)，更是在快速發(fā)展中。例如物流倉儲對于建筑地坪有著特殊的要求，需要滿足多層存儲貨架在滿負(fù)荷狀態(tài)下地面具有良好的平整度，否則可能會引起存儲貨架的傾斜或者配送貨物叉車的運(yùn)行不穩(wěn)定。因此，工業(yè)建筑地坪的軟土地基處理非常重要。

目前對于工業(yè)建筑地坪的軟土地基處理方法主要有：換填法、超載預(yù)壓法、攪拌樁復(fù)合地基法、夯擊密實(shí)法等。就目前情況看，每種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，換填法方便可行，但是只能適用于淺層的軟土地基處理，處理厚度不宜超過2m；超載預(yù)壓法可以有效的處理軟土地基沉降問題，但是需要的工期很長，對于有工期要求的工程來說是不適合的；水泥攪拌樁復(fù)合地基加固軟土效果明顯，施工工期短，但費(fèi)用高且施工質(zhì)量很難控制。因此，對于在長三角、珠三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)和我國其他沿海一帶廣泛發(fā)育深厚的軟土地層，需求經(jīng)濟(jì)合理，施工快捷的軟土地基處理方法是制約物流倉儲建筑地坪建設(shè)的一個技術(shù)難題?；诠I(yè)建筑地坪對地基強(qiáng)度和變形要求的特點(diǎn)，這種建筑地坪所承受的荷載并不大，通常在50kpa以內(nèi)，主要是對變形，特別是不均勻變形有著比較高的要求。

中國專利cn102644264a公開了一種采用軟基輕夯加固軟土地基的方法，首先在天然地基表面鋪設(shè)20～30cm透水層，通過預(yù)先設(shè)定的夯擊能量和夯擊次數(shù)，使得一定深度處的地基土產(chǎn)生固結(jié)，在縱橫兩個方向上每隔10～20m設(shè)置一條排水溝，同時在排水溝的交點(diǎn)處還可設(shè)置集水井，以便及時排除積水。 在天然地基處理達(dá)到要求后，再填筑土方至預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在填土表面鋪設(shè)20～30cm透水層，通過預(yù)先設(shè)定的夯擊能量和夯擊次數(shù)，使得填土層壓實(shí)，并可以使其下臥的軟弱地基土進(jìn)一步固結(jié)。該方法雖然達(dá)到了預(yù)期加固效果，縮短了一定的工期，但還是有一些不足之處：

1、由于該方法采用夯實(shí)、回填和再夯實(shí)的分層作業(yè)，導(dǎo)致工序繁多和產(chǎn)生交叉施工，造成施工工期較長，一般需50～60天。

2、該方法采用明溝排水，是一種被動排水方法，需根據(jù)土層的超孔隙水壓力消散情況確定每兩遍之間的施工間歇期，從而造成施工工期較長。

3、在夯擊過程中易產(chǎn)生擠土變形，特別是填筑土方后的第二次夯擊，夯擊變形易使排水通道堵塞，同時由于長距離明溝排水，都造成排水不暢，使上部土層含水量增加，在多次夯擊過程中形成難以處理的“橡皮土”。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠再次縮短工期、控制夯擊效果和提高夯擊質(zhì)量的降水聯(lián)合輕夯軟土地基加固方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

降水聯(lián)合輕夯軟土地基加固方法，采用以下步驟：

(1)地基土回填一次性回填至設(shè)計(jì)所需標(biāo)高，再在地基回填土表面鋪設(shè)31～50cm透水層，透水層由碎石、粗砂或者建筑顆粒廢料構(gòu)成。本方法減少了施工工序，減免了交叉施工作業(yè)，使工期較之前專利縮短約一半的施工時間；

(2)在需要加固的軟土地層中采用主動的降排水工作，即插入輕型井點(diǎn)管持續(xù)進(jìn)行真空降水，通過預(yù)先設(shè)定夯擊能量和夯擊次數(shù)進(jìn)行夯擊使地基土產(chǎn)生動力排水固結(jié)，夯擊產(chǎn)生的超孔隙水壓力在其產(chǎn)生范圍處即進(jìn)行消散排除，縮短排水路徑，減少地基土固結(jié)所需的時間，從而完成對軟土地基的加固處理，具體采用以下方法：

(2-1)按一定的間距在需要加固的軟土地層中插入輕型井點(diǎn)管進(jìn)行抽真空降排水，采用低能量強(qiáng)夯的方法進(jìn)行地基夯實(shí)；

(2-2)經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后，采用更高一級的夯擊能再進(jìn)行地基夯 實(shí)，消散期期間真空降水持續(xù)進(jìn)行；

(2-3)在經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后，采用更高一級的夯擊能再進(jìn)行地基夯實(shí)，逐步提高加固深度，消散期期間真空降水持續(xù)進(jìn)行；

(2-4)真空降水持續(xù)進(jìn)行，經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后拔除全部真空管，然后對整個場地進(jìn)行夯實(shí)，完成對軟土地基的加固處理。

步驟(2-1)中插入輕型井點(diǎn)管的間距為4.0m～7.0m，輕型井點(diǎn)管在整個場地均勻布置，在地基處理過程中不間斷的持續(xù)進(jìn)行真空降水。

對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的夯擊能量根據(jù)加固深度和土質(zhì)條件通過強(qiáng)夯設(shè)備進(jìn)行軟基輕夯、變量多遍的試夯來確定，夯擊加固影響深度參照梅納德(ménard)公式計(jì)算，夯擊次數(shù)由夯擊貫入度控制。具體來說，步驟(2-1)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的夯擊能量1000kn·m～1500kn·m。步驟(2-2)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的夯擊能量1500kn·m～2000kn·m。步驟(2-3)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的夯擊能量1800kn·m～2400kn·m。步驟(2-4)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的夯擊能量800kn·m～1200kn·m。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)合多種地基處理手段的特點(diǎn)，根據(jù)地坪荷載和地基條件采用真空降水聯(lián)合低能量夯實(shí)的地基處理方式來控制軟土地基沉降。在天然地基或填土層表面鋪設(shè)一層透水層，其次再在需要加固的軟土地層中插入輕型井點(diǎn)管持續(xù)進(jìn)行真空降水，有效地保證了淺部土層動力排水固結(jié)的加固效果，真正可以形成具有工程價值的硬殼層，起到應(yīng)力擴(kuò)散的效果。對于各土層的加固效果也有定量的檢測指標(biāo)控制，天然地基主要通過靜載荷試驗(yàn)或加固前后的靜力觸探曲線對比分析；要求夯擊后地基土層的強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)施工要求。從而達(dá)到縮短施工工期，減小工后沉降或差異沉降的目的，并可以顯著降低地基處理的費(fèi)用。因此，不僅經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上具有明顯的優(yōu)勢，而且社會效益也非常明顯。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

某物流倉儲建筑地坪平面尺寸為長200m，寬100m，地面標(biāo)高4.50m左右， 第一層素填土厚度為1.0m，第二層粉質(zhì)粘土厚度為2.0m，第三層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土厚度為7～8m，建筑地坪承受的設(shè)計(jì)荷載為30kpa。設(shè)計(jì)要求5m內(nèi)地基承載不小于100kpa，壓縮模量不小于4mpa。通過本發(fā)明所提出的地基處理方法進(jìn)行處理，以滿足該物流倉儲建筑地坪的承載力和變形要求。

對于該物流倉儲建筑地坪的地基處理方式具體如下：

第一步：在場地表面鋪設(shè)一層31～50cm透水層，透水層以碎石、粗砂或建筑顆粒廢料為主，鋪設(shè)完成后平整壓實(shí)。

第二步：在場地表面插入真空井點(diǎn)管，井點(diǎn)管深度為5m，井點(diǎn)管管距為4m×7m，井點(diǎn)管管壁下部2.5m布置抽氣孔，抽氣孔外面包置相應(yīng)的濾布。井點(diǎn)管下部2.5m外回填粗砂，上部2.5m采用粘土封孔。

第三步：在真空井點(diǎn)管連接全部全成后，對所有井點(diǎn)管抽真空排水，持續(xù)進(jìn)行5-7天后進(jìn)行第一遍夯擊，夯擊過程中真空井點(diǎn)降水持續(xù)進(jìn)行。第一遍夯擊能為1500kn·m。

第四步：第一遍夯擊完成后進(jìn)行場地平整，在5-7天間歇期后進(jìn)行第二遍夯擊，整個施工過程中真空井點(diǎn)降水持續(xù)進(jìn)行。第二遍夯擊能為1800kn·m。

第五步：第二遍夯擊完成后進(jìn)行場地平整，在5-7天間歇期后進(jìn)行第三遍夯擊，整個施工過程中真空井點(diǎn)降水持續(xù)進(jìn)行。第三遍夯擊能為2000kn·m。

第六步：第三遍夯擊完成后，真空井點(diǎn)降水持續(xù)進(jìn)行，在5-7天間歇期后開始井點(diǎn)管拆除。

第七步：井點(diǎn)管拆除后進(jìn)行場地平整，然后進(jìn)行第四遍夯擊，第四遍夯擊能為1000kn·m。

第八步：四遍夯擊全部完成后，對整個場地進(jìn)行整平壓實(shí)。

經(jīng)檢測工后承載力特征值達(dá)到120kpa，5m內(nèi)當(dāng)量壓縮模量達(dá)到4mpa。場地不均勻沉降基本消除，工后沉降也符合設(shè)計(jì)要求。

采用真空井點(diǎn)降水聯(lián)合低能量夯擊的軟土地基處理方法，同時根據(jù)工程的實(shí)際情況及地質(zhì)條件確定好夯擊能量和夯擊終止條件，夯擊能量根據(jù)加固深度和土質(zhì)條件通過試夯來確定，夯擊加固影響深度可參照梅納德(ménard)公式估算，夯擊次數(shù)由夯擊貫入度控制即可達(dá)到滿意的效果。本發(fā)明為工業(yè)建筑地坪的軟土地基處理提供了新的實(shí)用方法，有著很好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。

實(shí)施例2

降水聯(lián)合輕夯軟土地基加固方法，采用以下步驟：

(1)地基土回填一次性回填至設(shè)計(jì)所需標(biāo)高，再在地基回填土表面鋪設(shè)31cm透水層，透水層由碎石、粗砂或者建筑顆粒廢料構(gòu)成。本方法減少了施工工序，減免了交叉施工作業(yè)，使工期較之前專利縮短約一半的施工時間；

(2)在需要加固的軟土地層中采用主動的降排水工作，即插入輕型井點(diǎn)管持續(xù)進(jìn)行真空降水，通過預(yù)先設(shè)定夯擊能量和夯擊次數(shù)進(jìn)行夯擊使地基土產(chǎn)生動力排水固結(jié)，夯擊產(chǎn)生的超孔隙水壓力在其產(chǎn)生范圍處即進(jìn)行消散排除，縮短排水路徑，減少地基土固結(jié)所需的時間，從而完成對軟土地基的加固處理，對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的夯擊能量根據(jù)加固深度和土質(zhì)條件通過強(qiáng)夯設(shè)備進(jìn)行軟基輕夯、變量多遍的試夯來確定，夯擊加固影響深度參照梅納德(ménard)公式計(jì)算，夯擊次數(shù)由夯擊貫入度控制，具體采用以下方法：

(2-1)在需要加固的軟土地層中插入輕型井點(diǎn)管進(jìn)行抽真空降排水，相鄰輕型井點(diǎn)管的間距為4.0m，輕型井點(diǎn)管在整個場地均勻布置，在地基處理過程中不間斷的持續(xù)進(jìn)行真空降水，控制夯擊能量1000kn·m進(jìn)行地基夯實(shí)；

(2-2)經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后，采用更高一級的夯擊能再進(jìn)行地基夯實(shí)，夯擊能量1500kn，消散期期間真空降水持續(xù)進(jìn)行；

(2-3)在經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后，采用更高一級的夯擊能再進(jìn)行地基夯實(shí)，夯擊能量1800kn·m，逐步提高加固深度，消散期期間真空降水持續(xù)進(jìn)行；

(2-4)真空降水持續(xù)進(jìn)行，經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后拔除全部真空管，然后對整個場地進(jìn)行夯實(shí)，夯擊能量800kn·m，完成對軟土地基的加固處理。

。具體來說，步驟(2-1)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的～1500kn·m。步驟(2-2)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的·m～2000kn·m。步驟(2-3)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的～2400kn·m。步驟(2-4)中對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的～1200kn·m。

實(shí)施例3

降水聯(lián)合輕夯軟土地基加固方法，采用以下步驟：

(1)地基土回填一次性回填至設(shè)計(jì)所需標(biāo)高，再在地基回填土表面鋪設(shè)50cm透水層，透水層由碎石、粗砂或者建筑顆粒廢料構(gòu)成。本方法減少了施 工工序，減免了交叉施工作業(yè)，使工期較之前專利縮短約一半的施工時間；

(2)在需要加固的軟土地層中采用主動的降排水工作，即插入輕型井點(diǎn)管持續(xù)進(jìn)行真空降水，通過預(yù)先設(shè)定夯擊能量和夯擊次數(shù)進(jìn)行夯擊使地基土產(chǎn)生動力排水固結(jié)，夯擊產(chǎn)生的超孔隙水壓力在其產(chǎn)生范圍處即進(jìn)行消散排除，縮短排水路徑，減少地基土固結(jié)所需的時間，從而完成對軟土地基的加固處理，對地基進(jìn)行夯實(shí)時采用的夯擊能量根據(jù)加固深度和土質(zhì)條件通過強(qiáng)夯設(shè)備進(jìn)行軟基輕夯、變量多遍的試夯來確定，夯擊加固影響深度參照梅納德(ménard)公式計(jì)算，夯擊次數(shù)由夯擊貫入度控制，具體采用以下方法：

(2-1)在需要加固的軟土地層中插入輕型井點(diǎn)管進(jìn)行抽真空降排水，相鄰輕型井點(diǎn)管的間距為7.0m，輕型井點(diǎn)管在整個場地均勻布置，在地基處理過程中不間斷的持續(xù)進(jìn)行真空降水，控制夯擊能量1500kn·m進(jìn)行地基夯實(shí)；

(2-2)經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后，采用更高一級的夯擊能再進(jìn)行地基夯實(shí)，夯擊能量2000kn，消散期期間真空降水持續(xù)進(jìn)行；

(2-3)在經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后，采用更高一級的夯擊能再進(jìn)行地基夯實(shí)，夯擊能量2400kn·m，逐步提高加固深度，消散期期間真空降水持續(xù)進(jìn)行；

(2-4)真空降水持續(xù)進(jìn)行，經(jīng)過超孔隙水壓力消散期后拔除全部真空管，然后對整個場地進(jìn)行夯實(shí)，夯擊能量120kn·m，完成對軟土地基的加固處理。