專利名稱：容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法
容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種堆載式處理地基的施工方法，屬于軟土地基排水、固結(jié)施工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在各種土建工程施工前，通常需要對(duì)基地進(jìn)行排水固結(jié)處理，使地基滿足施工的 強(qiáng)度要求。常用的排水固結(jié)施工方法是采用堆載預(yù)壓法在待處理地基土層上部鋪設(shè)砂層、 碎石層或砂粒層，然后將塑料排水構(gòu)件垂直插設(shè)在地基土層中，排水構(gòu)件的上部與砂層、碎 石層或砂粒層相互接觸和貫通，從而形成排水通道，再在砂層、碎石層或砂粒層上堆放土石 料，利用土石料的重量對(duì)下部地基土層產(chǎn)生正壓和擠壓的作用力，使地基土層中的水份滲 透過(guò)排水構(gòu)件的濾膜層，順著排水構(gòu)件中的溝槽滲流到地表輔設(shè)的砂層、碎石層或砂粒層 中，再經(jīng)這些顆粒間的橫向滲水通道從地基表層四周預(yù)挖的邊溝中流走。在一定的施工預(yù) 壓時(shí)間內(nèi)使地基土層淤泥中的水份不斷地排出地面，從而減少淤泥中的水份，降低地基的 水位，令土層壓縮后產(chǎn)生沉降，土層的密度得到提高，地基的固結(jié)強(qiáng)度和承載力也得到了提 尚ο以上的施工方法都是成熟的技術(shù)，由于需要采用大量的土石料作為堆載物，對(duì)地 基施加壓力，存在如下問(wèn)題1、由于土石料的顆粒性，土石料堆載高度有限，不可能無(wú)限制堆載，因而通常的直 接堆放難以達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，不能保證達(dá)到設(shè)計(jì)的荷載質(zhì)量，例如需要單位面積的壓力達(dá)到 10噸，約需要堆載10米高的土石料，堆載只能呈金字塔形(圖1所示)。這樣的堆載結(jié)構(gòu)，造 成了地基中受壓呈V字型，受力不均勻，地基沉降不平衡，對(duì)于后續(xù)地表施工將形成威脅， 嚴(yán)重時(shí)更可令建筑傾斜倒塌。若在堆載過(guò)程中同時(shí)實(shí)施夯打工藝，則可堆載成梯形(圖2 所示)，但夯實(shí)的堆載物很難再移除，特別是分區(qū)域處理地基時(shí)，對(duì)堆載土石料進(jìn)行重復(fù)利 用的挖掘、搬運(yùn)、再次夯實(shí)等場(chǎng)內(nèi)施工成本很高。2、由于現(xiàn)有技術(shù)中土石料均為露天堆載，預(yù)壓時(shí)間長(zhǎng)，工期內(nèi)如遇大雨、大風(fēng)天 氣，會(huì)對(duì)沖刷堆載體，甚至導(dǎo)致垮塌。3、在某一些工程中，不需要填高地基，如果要用運(yùn)來(lái)的土石料來(lái)進(jìn)行堆載，排水固 結(jié)施工完工后還要把這些堆載的大量土石料運(yùn)走，在這種情況下，土石料的材料費(fèi)、進(jìn)場(chǎng)和 出場(chǎng)的裝卸運(yùn)輸費(fèi)等費(fèi)用非常高，使工程的建設(shè)成本很高，而且會(huì)造成環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。4、有一些工程的施工場(chǎng)所沒(méi)有大量的土石料，無(wú)法利用土石料作為堆載物，便采 用橡膠水袋或用蓄水池的方法進(jìn)行堆載，但水袋和蓄水池的水位高度有限，堆載的重量輕， 排水固結(jié)的效果差。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種易于均衡高度堆載、施工方便、施工后易清理、便于運(yùn)輸、污染小、成本低的容器堆載處理軟土 地基的排水固結(jié)施工方法。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于至少包括如下步驟第一步在軟土地基上鋪設(shè)存在顆粒間隙的基料，并開(kāi)設(shè)周邊溝槽；通常是鋪設(shè) 砂子、碎石、砂粒層等對(duì)地基起到覆蓋作用并形成橫向排水通路，便于后續(xù)堆載，同時(shí)有一 定自重，有利于增加堆載壓力；在地表挖掘排水溝等，使地基中的水份在壓力作用下排到地 表后，能暢通的排走。第二步垂直插設(shè)深入地基的排水構(gòu)件；可以在地基內(nèi)設(shè)置排水構(gòu)件，令地基內(nèi) 的含水可在壓力的作用下進(jìn)入排水構(gòu)件，并流到地表。第三步將復(fù)數(shù)個(gè)箱形容器平面排列地堆載在基料上，對(duì)待處理的地基進(jìn)行預(yù)壓； 利用箱形容器的自重或/和填充物料后的整體重量對(duì)地基施加壓力，促進(jìn)地基內(nèi)的水份通 過(guò)排水通路到達(dá)地表；第四步把滲出地表的積水排出地基。通過(guò)排水溝或排水管路、利用水流的自身流 動(dòng)或抽水泵排出積水后，地基沉降固結(jié)，從而滿足后續(xù)土建施工要求。本專利中箱形容器可以是大小一致的立方體或大小可互相組合成等大小的立方 體形容器，可以在其內(nèi)放置土石料、水或其它有重量的物料，從而形成具有相當(dāng)重量的堆載 物，達(dá)到堆載預(yù)壓排水固結(jié)地基的目的和作用。它克服了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于顆粒狀基料松散、 堆載高度有限的缺點(diǎn)，箱形容器對(duì)于容納的物料起到了強(qiáng)有力地限制和定型的作用，所以 可以將復(fù)數(shù)個(gè)箱形容器等高度、均勻地進(jìn)行超高度堆載，將現(xiàn)有技術(shù)的金字塔形或梯形堆 載變成長(zhǎng)方體堆載，從而滿足施工設(shè)計(jì)的均衡的堆載壓力要求，令施工地基的固結(jié)質(zhì)量穩(wěn) 定且強(qiáng)度大幅提高，同時(shí)由于單位面積上實(shí)現(xiàn)了更大的堆載壓力(過(guò)載堆載)，還可促進(jìn)提 高排水效率。采用箱形容器，可以根據(jù)堆載重量的要求，僅利用其自身的重量，或者填充物 料，或者多個(gè)疊放，或者空箱和填充箱組合疊放，或者與土石料堆載配合使用，從而靈活地 調(diào)整地基單位面積上整體堆載的重量，適應(yīng)施工要求，加快地基水份排到地表并流走，促進(jìn) 地基快速固結(jié)。箱形容器通常采用金屬材質(zhì)制造，牢固耐用，數(shù)量可以根據(jù)地基處理的工期 安排批量采購(gòu)或定制，能夠反復(fù)多次使用，降低施工成本。值得說(shuō)明的是，在某些不需要在 地基上采用土石料墊平、墊高地基的施工中，如果要用土石料來(lái)進(jìn)行堆載，施工時(shí)要把這些 堆載的大量土石料運(yùn)進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)、運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng)，需要進(jìn)行的工作量較大、費(fèi)用較高，運(yùn)輸 途中土石料常常會(huì)因污染而有諸多限制，不夠環(huán)保，此時(shí)，若采用箱形容器，將土石料等事 先裝入箱形容器，整體進(jìn)行運(yùn)輸、裝卸，比較方便、清潔，適合長(zhǎng)途運(yùn)輸，工程建設(shè)成本低，效 果好，施工方便、宜操作，工期短和效率高，更可在不同的施工中重復(fù)利用。而且利用箱形容 器堆載，可根據(jù)單個(gè)箱形容器的重量和整個(gè)施工中采用的數(shù)量和堆載排列方式，迅速、直觀 地推算出地基單位面積的堆載壓力，便于施工質(zhì)量的監(jiān)理。對(duì)于上述技術(shù)方案的完善和補(bǔ)充，可以增加如下技術(shù)特征或其組合所述的箱形容器具有開(kāi)口，其內(nèi)填充有堆載物。根據(jù)施工需求進(jìn)行填充固體或流 體堆載物，方便靈活，更可就地取材，節(jié)省堆載物運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)的成本。所述的箱形容器為集裝箱。由于集裝箱本身是一種具有一定自重且堅(jiān)固耐用、適 合運(yùn)輸?shù)娜萜?，而且型?hào)多樣、購(gòu)置方便、規(guī)格一致，適合疊放，可直接應(yīng)用到施工中，是無(wú) 需定做的一種理想箱形容器。采用廢舊集裝箱更可節(jié)約成本。
所述的第三步中對(duì)于地基分塊進(jìn)行預(yù)壓。由于施工的地基情況復(fù)雜多樣，有些地基需要根據(jù)含水或地基構(gòu)成，劃分成若干小塊，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分塊進(jìn)行針對(duì)性堆 載。同時(shí)采用箱形容器進(jìn)行堆載，一定的堆載重量可在施工現(xiàn)場(chǎng)方便的從一個(gè)處理區(qū)域搬 運(yùn)到另外一個(gè)處理區(qū)域，進(jìn)行重復(fù)利用，相應(yīng)地節(jié)約大量土石料搬運(yùn)進(jìn)場(chǎng)、夯實(shí)、挖掘、再次 夯實(shí)等施工成本。在采用同樣立方數(shù)的土石料的情況下，可相應(yīng)減少一次性處理地基的面 積，實(shí)現(xiàn)更高的堆載高度，增加單位面積地基所受的壓力，從而加快排水速度，提高地基固 結(jié)強(qiáng)度。所述的第一步中在地基與基料和/或基料與箱形容器上鋪設(shè)土工布。若待處理地 基的水份含量較大，則可在基料的上、下?lián)褚换蛲瑫r(shí)鋪設(shè)土工布或土工格柵，利用土工布或 土工格柵本身具有的一定空隙，可起到即能透水又能隔離基料、避免陷入泥漿、和/或者隔 離基料與后續(xù)鋪設(shè)的箱形容器的作用。所述的箱形容器豎直向疊放復(fù)數(shù)層。便于根據(jù)施工要求，調(diào)整地基單位面積的堆 載重量，以向下施加不同的壓力。在箱形容器的承受強(qiáng)度內(nèi)，可疊放超過(guò)10米高度，以滿足 高標(biāo)準(zhǔn)地基處理的施工要求。所述的復(fù)數(shù)個(gè)箱形容器中部分箱形容器豎直向疊放復(fù)數(shù)層。考慮到大面積待處理 地基水份不均衡的情況，還可選擇部分箱形容器在局部地基上進(jìn)行疊放，以加快地基排水 固結(jié)速度。所述的箱形容器為金屬材質(zhì)制造且其開(kāi)口設(shè)置在頂面?？删植炕蛉砍ㄩ_(kāi)的開(kāi) 口，便于利用機(jī)械設(shè)備將填充的物料，裝進(jìn)箱形容器，提高裝載效率。金屬材質(zhì)保證其牢固 性，可容納較重的土石料。所述的排水構(gòu)件為可測(cè)深型排水板。由于可測(cè)深排水板內(nèi)設(shè)有導(dǎo)線，可通過(guò)測(cè)量 裝置測(cè)量導(dǎo)線長(zhǎng)度，從而測(cè)出排水構(gòu)件插入含水地基的深度，保證能排出預(yù)設(shè)深度地基內(nèi) 的含水。本發(fā)明利用箱形容器的自重以及填充的堆載物的重量，形成可以搬運(yùn)、長(zhǎng)途運(yùn)輸、 適合疊放、形狀規(guī)則的堆載物單體，可根據(jù)待處理地基的施工要求，進(jìn)行靈活組合，并重復(fù) 使用，降低了施工成本，施工效率高、過(guò)程清潔、污染小，堆載的高度大大提高并實(shí)現(xiàn)了地基 的均衡受力，采用這種方法固結(jié)的地基一致性好，固結(jié)強(qiáng)度高，便于準(zhǔn)確地計(jì)算單位面積的 堆載壓力。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的堆載結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的堆載結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的堆載結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、集裝箱，2、土石料，3、基料，4、排水板，5、地基。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例一，如圖1所示，容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，包括如下步 驟
第一步根據(jù)施工情況，在軟土地基5上鋪設(shè)一層或多層砂子、碎石、砂粒等存在 顆粒間隙的基料3，在地基表面設(shè)置若干條排水溝槽；第二步垂直插設(shè)深入地基的可測(cè)深型排水板4，排水板上端通過(guò)基料與排水溝 連通形成排水通路；第三步將復(fù)數(shù)個(gè)集裝箱1平面排列成二層，堆載在土石料層上，對(duì)地基進(jìn)行預(yù) 壓；第四步集裝箱向地基施壓一定時(shí)間后(根據(jù)地基情況以及預(yù)設(shè)的壓力值確定)， 地基水份滲出地表并聚積，然后通過(guò)排水通路將積水排出地基，從而令地基沉降固結(jié)。根據(jù)地基固結(jié)要求或工期安排可堆載空集裝箱或填充了土石料2的集裝箱，或者將空集裝箱或者填充了的集裝箱進(jìn)行疊放，從而靈活調(diào)整單位面積地基上的堆載重量，促 進(jìn)地基快速排水、固結(jié)實(shí)施例二，容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，包括如下步驟第一步根據(jù)施工情況，在含水的軟土地基5上鋪設(shè)土工布，然后再鋪設(shè)一層或多 層砂子、碎石、砂粒等具有顆粒間隙的基料3，再在基料上鋪設(shè)土工布，然后在地基表面設(shè)置 若干條排水溝；第二步在地基中全面插設(shè)排水板4，排水板上端通過(guò)基料與排水溝連通，形成排 水通路；第三步將復(fù)數(shù)個(gè)填充了固體加重物或水袋的集裝箱1可局部復(fù)數(shù)層排列地堆載 在土石料層上；第四步堆載物向地基施壓一定時(shí)間后，地基水份在地表聚積，然后通過(guò)排水通路 的將積水排出地基，從而令地基沉降固結(jié)。根據(jù)地基固結(jié)要求或工期安排可在全部或部分集裝箱上繼續(xù)疊放空的或填充固 體加重物或水袋的集裝箱，從而靈活調(diào)整單位面積地基上的堆載重量，促進(jìn)地基快速排水、 固結(jié)。對(duì)于箱形容器除了集裝箱外，也可以選擇其它類似的體積較大、堅(jiān)固的立方體容 器，或者按照一定尺寸定做。對(duì)于箱形容器內(nèi)的填充物，可以在事先填充進(jìn)去，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)；或者將空 箱運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，在現(xiàn)場(chǎng)填充、甚至就地取材，待施工完畢，整箱連同填充物一起運(yùn)走，方 便、快捷、污染小，縮短施工工期，還可重復(fù)利用，成本低。在施工的地基上可堆載將多達(dá)5層的大型集裝箱，這樣堆載的整體呈長(zhǎng)方體且高 度可超過(guò)10米，單位面積的地基所承受的堆載壓力可達(dá)10噸/平方米，尤為適合對(duì)地基固 結(jié)要求高的施工要求。對(duì)于在同一地基上采用一定數(shù)量的集裝箱施工時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況將地基劃分成 若干塊，利用這些集裝箱先對(duì)一塊地基進(jìn)行固結(jié)施工，然后將集裝箱搬運(yùn)到另一塊地基重 復(fù)前述的施工步驟，重復(fù)利用集裝箱堆載，無(wú)需像現(xiàn)有技術(shù)中堆載松散的土石料需要夯實(shí) 堆載、挖掘、搬運(yùn)、夯實(shí)堆載等施工步驟，僅有搬運(yùn)、堆載步驟，可實(shí)現(xiàn)節(jié)約施工成本的目的。以上實(shí)施例已經(jīng)體現(xiàn)出本發(fā)明的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，根據(jù)實(shí)際的使 用需要，對(duì)箱形容器進(jìn)行材質(zhì)、規(guī)格以及形狀等方面的修改以及對(duì)施工方法的步驟進(jìn)行增 刪、重新排序，均在本發(fā)明的范疇內(nèi)，不限于本說(shuō)明書的列舉的內(nèi)容，在此不多贅述。
權(quán)利要求
容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于至少包括如下步驟第一步在軟土地基(5)上鋪設(shè)存在顆粒間隙的基料(3)，并開(kāi)設(shè)周邊溝槽；第二步垂直插設(shè)深入地基的排水構(gòu)件；第三步將復(fù)數(shù)個(gè)箱形容器平面排列地堆載在基料上，對(duì)待處理的地基進(jìn)行預(yù)壓；第四步把滲出地表的積水排出地基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于所 述的箱形容器具有開(kāi)口，其內(nèi)填充有堆載物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于所 述的箱形容器為集裝箱(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特 征在于所述的第三步中對(duì)于地基分塊進(jìn)行預(yù)壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于所 述的第一步中在地基與基料和/或基料與箱形容器上鋪設(shè)土工布。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于所 述的箱形容器豎直向疊放復(fù)數(shù)層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于所 述的箱形容器豎直向疊放復(fù)數(shù)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于所 述的復(fù)數(shù)個(gè)箱形容器中部分箱形容器豎直向疊放復(fù)數(shù)層。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于所 述的箱形容器為金屬材質(zhì)制造且其開(kāi)口設(shè)置在頂面。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，其特征在于 所述的排水構(gòu)件為可測(cè)深型排水板(4)。
全文摘要
容器堆載處理軟土地基的排水固結(jié)施工方法，屬于含水軟土地基排水、固結(jié)施工技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的直接采用土石料作為堆載物，運(yùn)輸費(fèi)用高、堆載壓力不足、施工不能滿足對(duì)地基所需的承載力要求較高的工程項(xiàng)目。本發(fā)明采用鋪設(shè)基料、插設(shè)排水構(gòu)件、將箱形容器堆載在基料上進(jìn)行預(yù)壓、把積水排出地基等施工步驟，利用箱形容器的自重以及填充的堆載物的重量，形成可以搬運(yùn)、長(zhǎng)途運(yùn)輸、適合疊放、形狀規(guī)則的堆載物單體，可根據(jù)待處理地基的施工要求，進(jìn)行靈活組合，并重復(fù)使用，降低了施工成本，施工效率高、過(guò)程清潔、污染小，堆載的高度大大提高并實(shí)現(xiàn)了地基的均衡受力，采用這種方法固結(jié)的地基一致性好，固結(jié)強(qiáng)度高，便于準(zhǔn)確地計(jì)算單位面積的堆載壓力。
文檔編號(hào)E02D3/10GK101824817SQ20101016360
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者任再永 申請(qǐng)人:任再永