本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，特別是一種深厚軟基處理的施工工藝。

背景技術(shù)：

目前對于高等級道路在橋頭路基、擋墻等結(jié)構(gòu)物路段的深厚軟基處理主要采用CFG樁或管樁等剛性樁，工程造價十分昂貴，常規(guī)水泥攪拌樁由于成樁效果，處理深度一般在12m左右，難以滿足深厚軟基區(qū)域的工后沉降及承載力要求，因此如何結(jié)合工程實(shí)際情況，因地制宜采用排水固結(jié)和水泥攪拌樁聯(lián)合處理比較經(jīng)濟(jì)的加固方法,在高等級道路深厚軟基處理中值得研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種深厚軟基處理的施工工藝，對軟基處理深度超過20m以上的具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，采用塑料排水板進(jìn)行深層預(yù)處理，再采用水泥攪拌樁進(jìn)行二次淺層加固處理，有效解決工后沉降和地基承載力問題。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明公開了一種深厚軟基處理的施工工藝，施工工藝采用塑料排水板進(jìn)行深層預(yù)處理，再采用水泥攪拌樁進(jìn)行二次淺層加固處理，具體包括了以下步驟：

地基處理參數(shù)計算：

本工藝對上部淤泥采用水泥攪拌樁加固處理，深層淤泥的沉降控制采用塑料排水板處理，計算模式分為上部軟土層采用復(fù)合地基加固區(qū)，下部軟土層為排水預(yù)壓處理區(qū)，具體不同加固土層的地基承載力和沉降計算如下：

沉降計算：

地基的沉降量按上部土層復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量和下部排水預(yù)壓處理區(qū)的沉降量兩部分來計算，上部土層復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量采用復(fù)合壓縮模量法計算，下部排水預(yù)壓處理區(qū)的沉降量采用分層總和法計算：

上部土層復(fù)合地基加固區(qū)沉降計算：

上部土層復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量采用復(fù)合壓縮模量法計算復(fù)合壓縮模量（）按下式計算：

，

式中：E_p——樁體壓縮模量（MPa），E_s——土體壓縮模量（MPa）；

下部排水預(yù)壓處理區(qū)沉降計算：

，

式中：S₂—主固結(jié)沉降，n—沉降計算分層層數(shù)，—對應(yīng)于第i層壓縮土層自重應(yīng)力平均值的孔隙比，—對應(yīng)于第i層壓縮土層自重應(yīng)力平均值與附加應(yīng)力平均值之和的孔隙比，—沉降計算分層第i層土層厚度；

復(fù)合地基承載力計算：

，

式中：為復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，m為面積置換率，為樁的截面積，為單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值，α為樁間土強(qiáng)度提高系數(shù)，β為樁間土承載力折減系數(shù)，為樁間土天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)上述計算模型驗(yàn)算地基處理方案的沉降量和復(fù)合地基承載力是否滿足設(shè)計要求；

施工工藝：

場地整平：平整場地，將地面整平為2-3%的向外橫向坡度，地基處理橫向范圍外兩側(cè)挖排水溝；

砂墊層施工：砂墊層要求采用中粗砂，砂墊層厚度為40-50cm，用壓路機(jī)或推土機(jī)穩(wěn)壓3-4遍;

塑料排水板施工：進(jìn)行定位放樣，然后插板機(jī)就位，將塑料排水板通過導(dǎo)管從管靴中穿出，與樁尖連接緊貼管靴并對準(zhǔn)樁位，插入塑料排水板至設(shè)計標(biāo)高，塑料排水板入土深度應(yīng)以穿透淤泥層為準(zhǔn)，拔出套管剪斷塑料排水板，機(jī)具移位；

路基填土預(yù)壓：采用薄層輪加法，根據(jù)沉降與穩(wěn)定觀測保證施工期間路堤的穩(wěn)定性,其中,填筑時間不應(yīng)小于地基抗剪強(qiáng)度增長需要的固結(jié)時間,路基中心沉降量每晝夜不得大于10mm，邊樁位移量每晝夜不得大于5mm,單級孔壓系數(shù)小于0.6，綜合孔壓系數(shù)小于0.4;

水泥攪拌樁施工：進(jìn)行定位放樣，樁機(jī)就位，然后啟動攪拌鉆機(jī)切土噴漿，鉆進(jìn)至設(shè)計深度，提升鉆至設(shè)計加固深度后，反向旋轉(zhuǎn)，邊提邊噴水泥漿液，鉆機(jī)提升速度不宜不小于0.8 m/min，水泥發(fā)送裝置的轉(zhuǎn)速不小于50轉(zhuǎn)/分，鉆頭提升至樁頂高程關(guān)閉水泥發(fā)送裝置，機(jī)具移位。

優(yōu)選的，砂墊層施工中砂墊層為70％中粗砂和30％碎石級配混合而成。

優(yōu)選的，水泥攪拌樁施工中水泥攪拌樁由中間向外圍間隔跳打，施打新樁時與已打樁間隔時間不少于7天。

優(yōu)選的，塑料排水板和水泥攪拌樁均采用正三角形布置，塑料排水板布置于水泥攪拌樁正三角形心形處。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明通過優(yōu)化改進(jìn)施工方案，通過塑料排水板進(jìn)行深層預(yù)處理，再采用水泥攪拌樁進(jìn)行二次淺層加固處理，有效解決工后沉降和地基承載力問題，降低了深層復(fù)合地基的工程造價，特別是對于軟基深度在20m以上的地基具有較大的經(jīng)濟(jì)效益，同時縮短了排水預(yù)壓加固的預(yù)壓時間。

2.經(jīng)過合理設(shè)計的施工工藝，通過塑料排水板改善了樁間土的強(qiáng)度，使水泥攪拌樁樁身強(qiáng)度的大幅度提高，單樁和復(fù)合地基承載力比常規(guī)水泥攪拌樁提高10%左右。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的施工示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的施工示意圖。

主要部件符號說明:

1：砂墊層，2：排水溝，3：塑料排水板，4：水泥攪拌樁。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種深厚軟基處理的施工工藝，其特征在于,所述的施工工藝采用塑料排水板3進(jìn)行深層預(yù)處理，再采用水泥攪拌樁4進(jìn)行二次淺層加固處理，具體包括了以下步驟：

地基處理參數(shù)計算：

本工藝對上部淤泥采用水泥攪拌樁4加固處理，深層淤泥的沉降控制采用塑料排水板3處理，計算模式分為上部軟土層采用復(fù)合地基加固區(qū)，下部軟土層為排水預(yù)壓處理區(qū)，具體不同加固土層的地基承載力和沉降計算如下：

沉降計算：

地基的沉降量按上部土層復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量和下部排水預(yù)壓處理區(qū)的沉降量兩部分來計算，上部土層復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量采用復(fù)合壓縮模量法計算，下部排水預(yù)壓處理區(qū)的沉降量采用分層總和法計算：

上部土層復(fù)合地基加固區(qū)沉降計算：

上部土層復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量采用復(fù)合壓縮模量法計算復(fù)合壓縮模量（）按下式計算：

，

式中：E_p——樁體壓縮模量（MPa），E_s——土體壓縮模量（MPa）；

下部排水預(yù)壓處理區(qū)沉降計算：

，

式中：S₂—主固結(jié)沉降，n—沉降計算分層層數(shù)，—對應(yīng)于第i層壓縮土層自重應(yīng)力平均值的孔隙比，—對應(yīng)于第i層壓縮土層自重應(yīng)力平均值與附加應(yīng)力平均值之和的孔隙比，—沉降計算分層第i層土層厚度；

復(fù)合地基承載力計算：

，

式中：為復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，m為面積置換率，為樁的截面積，為單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值，α為樁間土強(qiáng)度提高系數(shù)，β為樁間土承載力折減系數(shù)，為樁間土天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)上述計算模型驗(yàn)算地基處理方案的沉降量和復(fù)合地基承載力是否滿足設(shè)計要求；

施工工藝：

場地整平：平整場地，將地面整平為2-3%的向外橫向坡度，地基處理橫向范圍外兩側(cè)挖排水溝2；

砂墊層1施工：砂墊層1要求采用中粗砂，砂墊層1厚度為40-50cm，用壓路機(jī)或推土機(jī)穩(wěn)壓3-4遍;

塑料排水板3施工：進(jìn)行定位放樣，然后插板機(jī)就位，將塑料排水板3通過導(dǎo)管從管靴中穿出，與樁尖連接緊貼管靴并對準(zhǔn)樁位，插入塑料排水板3至設(shè)計標(biāo)高，塑料排水板3入土深度應(yīng)以穿透淤泥層為準(zhǔn)，拔出套管剪斷塑料排水板3，機(jī)具移位；

路基填土預(yù)壓：采用薄層輪加法，根據(jù)沉降與穩(wěn)定觀測保證施工期間路堤的穩(wěn)定性,其中,填筑時間不應(yīng)小于地基抗剪強(qiáng)度增長需要的固結(jié)時間,路基中心沉降量每晝夜不得大于10mm，邊樁位移量每晝夜不得大于5mm,單級孔壓系數(shù)小于0.6，綜合孔壓系數(shù)小于0.4;

水泥攪拌樁4施工：進(jìn)行定位放樣，樁機(jī)就位，然后啟動攪拌鉆機(jī)切土噴漿，鉆進(jìn)至設(shè)計深度，提升鉆至設(shè)計加固深度后，反向旋轉(zhuǎn)，邊提邊噴水泥漿液，鉆機(jī)提升速度不宜不小于0.8 m/min，水泥發(fā)送裝置的轉(zhuǎn)速不小于50轉(zhuǎn)/分，鉆頭提升至樁頂高程關(guān)閉水泥發(fā)送裝置，機(jī)具移位。

實(shí)施例2

本實(shí)施例以實(shí)施例1所述施工工藝步驟為基礎(chǔ)，以廈門市港北路（西段）工程為施工對象，進(jìn)行實(shí)施驗(yàn)證。

該道路等級為城市主干道，全線長1.445km，路段原始地貌單元為海灣灘涂，普遍存在超過12m以上的深厚軟基，淤泥最深處為20m左右，原設(shè)計采用CFG樁處理，處理深度穿透淤泥，平面布置采用正三角形布置，間距1.4m，平均處理深度在18m左右，平均每平方米造價約630元左右。后采用本發(fā)明工藝，塑料排水板3平均處理深度18m，平面布置采用間距為1.2m，正三角形布置，水泥攪拌樁4進(jìn)行二次處理深度為10m，間距為1.2m正三角形布置，如圖2所示，平均每平方米造價約420元左右，節(jié)約工程造價約30%左右，具體施工工藝如下：

場地整平：平整場地，將地面整平為約3%的向外橫向坡度，地基處理橫向范圍外兩側(cè)挖排水溝2；

水泥攪拌樁4施工：按照設(shè)計給定的樁距進(jìn)行定位放樣，樁機(jī)就位，然后啟動攪拌鉆機(jī)切土噴漿，鉆進(jìn)至設(shè)計深度，提升鉆至設(shè)計加固深度后，反向旋轉(zhuǎn)，邊提邊噴水泥漿液，鉆機(jī)提升速度不宜不小于0.8 m/min，水泥發(fā)送裝置的轉(zhuǎn)速不小于50轉(zhuǎn)/分；鉆頭提升至樁頂高程關(guān)閉水泥發(fā)送裝置，機(jī)具移位，其中,水泥攪拌樁4施工中水泥攪拌樁4由中間向外圍間隔跳打，施打新樁時與已打樁間隔時間不少于7天；

砂墊層1施工：砂墊層1要求采用70％中粗砂和30％碎石級配混合，砂墊層1厚度為40-50cm，用壓路機(jī)或推土機(jī)穩(wěn)壓3-4遍；

塑料排水板3施工：按照設(shè)計給定的樁距進(jìn)行定位放樣，然后插板機(jī)就位，將塑料排水板3通過導(dǎo)管從管靴中穿出，與樁尖連接緊貼管靴并對準(zhǔn)樁位，插入塑料排水板3至設(shè)計標(biāo)高，塑料排水板3入土深度應(yīng)以穿透淤泥層為準(zhǔn)，拔出套管剪斷塑料排水板3，機(jī)具移位；

路基填土預(yù)壓：采用薄層輪加法填筑路基進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓時間應(yīng)根據(jù)沉降觀測結(jié)果和地基強(qiáng)度增長需要的固結(jié)時間來確定，一般路基預(yù)壓時間在3月左右。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。