專利名稱：一種淺層軟弱土復(fù)合地基加固處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淺層復(fù)合地基處理方法，特別涉及處理濕陷性黃土、素填土、雜填 土和軟粘土等深厚軟土層的方法，屬于巖土工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
濕陷性黃土是一種以粉粒為主、多孔隙、天然含水量小、呈黃色、褐黃色的粘質(zhì)土， 浸水后在外荷或自重作用下發(fā)生濕陷下沉，可分為自重濕陷和非自重濕陷兩類。黃土的濕 陷特性，是引起場(chǎng)地建筑、道路破壞的主要因素。軟土地基具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、透水 性差、層狀分布復(fù)雜、層間物理力學(xué)性質(zhì)相差大的特點(diǎn)。承載力普遍很低，整體穩(wěn)定性較差， 因此在利用此類軟弱地基時(shí)須采取適當(dāng)?shù)牡鼗幚矸绞健，F(xiàn)階段對(duì)此類軟弱地基采用的主 要處理方式是復(fù)合地基技術(shù)，使得天然地基部分土體得到增強(qiáng)，形成預(yù)定深度和范圍的加 固區(qū)。復(fù)合地基處理軟弱 地基土主要有以下幾種方法(1)摻加固化劑(水泥土樁、石灰樁、 灰土樁等)；(2)散粒材料置換(碎石樁、砂樁)；(3)預(yù)制成型樁(低強(qiáng)素混凝土樁、鋼筋混 凝土樁、鋼管樁等)。小場(chǎng)地深厚軟弱地基指建筑場(chǎng)地范圍在100 5000m2左右，軟弱土層厚度> IOm, 此類地基上建筑為小型點(diǎn)式建筑(庫(kù)房、泵房、水閘等)或其它臨時(shí)性建筑，自重輕，影響深 度范圍有限(5 8m)，對(duì)于地基土的處理要求相應(yīng)降低。根據(jù)小場(chǎng)地軟土地基的特點(diǎn)，大范圍軟弱地基處理方式不能完全滿足要求，存在 樁體入土深度過(guò)深(一般貫穿軟土層)，樁徑大(600 1000mm)，施工機(jī)械笨重進(jìn)場(chǎng)困難， 施工工藝復(fù)雜，費(fèi)用相對(duì)較高的弱點(diǎn)，因而對(duì)小場(chǎng)地軟弱地基的復(fù)合地基加固處理，此類復(fù) 合地基施工方法存在一定的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小場(chǎng)地深厚軟弱地基處理方法，提供一種 淺層軟弱土復(fù)合地基處理方案-袋裝擠密小直徑石灰樁復(fù)合地基。通過(guò)此處理方案發(fā)揮小 直徑石灰樁的優(yōu)點(diǎn)，降低工程造價(jià)，簡(jiǎn)化施工工序，滿足施工要求。本發(fā)明所述的淺層軟弱土復(fù)合地基加固處理方法，其技術(shù)方案包括以下步驟1)預(yù)鉆孔與土工管袋布設(shè)使用小型鉆機(jī)或洛陽(yáng)鏟開(kāi)挖直徑100 130mm，深度 4 15m的孔，樁間距800 IOOOmm ；之后插入直徑150 180mm的同深且底端封閉的土工 管袋；2)配制石灰拌合粘土混合填筑料充分消解石灰，并與就地挖出的粘性土及低塑 性粉土拌合均勻；3)填料夯實(shí)擠密混合均勻的混合填筑料填送至土工管袋底，分層夯擊有限密 實(shí)；4)養(yǎng)護(hù)成樁在空氣中自然養(yǎng)生，混合料形成淺層袋裝擠密小直徑石灰樁，使軟弱地基強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；5)鋪設(shè)粗粒料墊層石灰樁樁體成形具備一定強(qiáng)度后，在加固區(qū)地表鋪設(shè)400 600mm厚粗粒土墊層，小型碾機(jī)碾壓密實(shí)。上述步驟2)配制石灰拌合粘土混合填筑料的步驟為(1)選用新鮮塊灰，使用前4 7天消解過(guò)篩，使顆粒直徑< 5mm ；拌合粘土采用就 地挖出粘土，粘土顆粒彡15mm、剔除可見(jiàn)有機(jī)質(zhì)的粘性土 ；(2)石灰與粘二土按設(shè)計(jì)灰土比在拌合設(shè)備中拌合均勻，石灰摻量應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)值 與現(xiàn)場(chǎng)情況，范圍為6% 10%。本發(fā)明的解決方法是向軟弱地基土中添加袋裝夯實(shí)石灰粘土拌合料，消解后的熟 石灰與粘性土化學(xué)反應(yīng)式為Ca (OH) 2+C02 — CaC03+H20，Ca (OH) 2+Si02 — CaSi03+H20,生成的 水化物成為土粒的膠結(jié)材料，加固土體。步驟3)中夯實(shí)擠密壓實(shí)施工步驟為底層灰土料填筑完成后，開(kāi)動(dòng)偏 心輪自動(dòng)落 錘夯實(shí)機(jī)夯實(shí)，重復(fù)上述填筑夯實(shí)過(guò)程。根據(jù)土工管袋的容積與填料的充盈系數(shù)確定夯實(shí) 與填料的終了時(shí)間，夯實(shí)時(shí)間大于三天。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)袋裝擠密小直徑石灰樁復(fù)合地基充分應(yīng)用小場(chǎng)地深厚軟弱地基的特 點(diǎn)，是處理淺層軟弱地基的有效復(fù)合地基處理方式，具有就地取材，以土治土，原位處理、深 層加密和費(fèi)用較低的特點(diǎn)。采用高強(qiáng)小直徑土工管袋填裝石灰土拌合料，有限擠密樁身周 圍土體，形成高密微型群樁效應(yīng)。為保持和提高石灰樁體的自立性，選用高強(qiáng)小直徑土工管 袋約束填筑散體材料。袋裝擠密小直徑石灰樁能明顯改善淺層地基土的工程性質(zhì)，提高地 基土的強(qiáng)度，減小工后沉降，是處理小場(chǎng)地軟土地基行之有效的方法。相較于大面積軟土地 基的石灰樁方案，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、施工速度快、施工設(shè)備小型化、用料省、造價(jià)低的特 點(diǎn)。因此，本發(fā)明方案可以作為特定的小場(chǎng)地軟弱土地基處理方案。


圖1為袋裝擠密小直徑石灰樁復(fù)合地基施工工序圖，1為樁機(jī)成孔，2為土工管袋， 3為底層料，4為粗料土墊層，其中圖la、樁機(jī)成孔；圖lb、鋪設(shè)土工管袋；圖lc、填筑底層料夯實(shí)；圖Id、依次填料夯實(shí)；圖le、填料完成后表面鋪設(shè)粗料土墊層；
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)施例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并 不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1如圖1，土工管袋布設(shè)步驟(1)如圖la，應(yīng)用洛陽(yáng)鏟成孔，成孔標(biāo)準(zhǔn)直徑 0120_，深度4111，樁間距0. 6m，三角形布置；⑵如圖lb，利用鉆桿將直徑180mm，長(zhǎng)4. 5m土 工管袋封閉端送至孔底。
石灰拌合粘土混合填筑料配制步驟為(1)選用新鮮塊灰，澆水預(yù)消解后過(guò)5mm 篩；拌合粘土采用就地挖出的粘土，粘土顆粒< 15mm、剔除可見(jiàn)有機(jī)質(zhì)粘性土；(2)將石灰 與粘土按設(shè)計(jì)灰土比在拌合設(shè)備中拌合均勻，生石灰摻入量為8 %。如圖Ic和圖ld，夯實(shí)擠密壓實(shí)施工步驟為混合均勻后石灰土填料沿土工管袋分 層填灌，填灌約0. 5m后開(kāi)動(dòng)偏心輪自動(dòng)落錘夯實(shí)機(jī)夯實(shí)，錘重彡50kg，落距0. 8m，夯擊結(jié)束 后重復(fù)上述石灰土填料過(guò)程；由土工管袋的容積與填料的設(shè)計(jì)充盈系數(shù)確定填料與夯實(shí)終 了時(shí)間，夯擊時(shí)間大于三天。石灰樁體成形后自然條件下養(yǎng)護(hù)成樁。如圖le，粗粒料墊層施工步驟為石灰樁樁體強(qiáng)度達(dá)到2Mpa后，加固區(qū)地表鋪設(shè)500mm厚粗粒土墊層，小型碾機(jī)碾壓密實(shí)。本發(fā)明袋裝擠密小直徑石灰樁復(fù)合地基是濕陷性黃土、素填土、雜填土和軟粘土 等深厚軟弱地基淺層復(fù)合地基處理方法，主要利用石灰樁的置換，吸水、升溫膨脹、膠凝、碳 化作用以及土工管袋的有限擠密約束作用，使得灰石樁與樁間土體形成淺層復(fù)合地基，提 高軟弱場(chǎng)地土的地基承載力與抗剪強(qiáng)度、減少地基沉降量。袋裝擠密小直徑石灰樁復(fù)合地 基利用土工管袋的包裹約束作用減小傳統(tǒng)石灰樁直徑，降低樁體入土深度，達(dá)到淺層軟弱 場(chǎng)地土復(fù)合地基加固效果。因此，袋裝擠密小直徑石灰樁復(fù)合地基主要適用于濕陷黃土、深 厚淤泥質(zhì)土或軟粘土地基的淺層復(fù)合地基加固處理。主要特征是利用高強(qiáng)小直徑土工管袋 約束夯實(shí)灰土體，有限擠密周圍土體，形成淺層復(fù)合地基。
權(quán)利要求
一種淺層軟弱土復(fù)合地基加固處理方法，其特征在于包括以下步驟1)預(yù)鉆孔與土工管袋布設(shè)使用小型鉆機(jī)或洛陽(yáng)鏟開(kāi)挖直徑100～130mm，深度4～15m的孔，樁間距600～1000mm；之后插入直徑150～180mm同深且底端封閉的土工管袋；2)配制石灰拌合粘土混合填筑料充分消解石灰，并與就地挖出的粘性土及低塑性粉土拌合均勻；3)填料夯實(shí)擠密混合均勻的混合填筑料填送至土工管袋底，分層夯擊有限密實(shí)；4)養(yǎng)護(hù)成樁在空氣中自然養(yǎng)生，混合料形成淺層袋裝擠密小直徑石灰樁；5)鋪設(shè)粗粒料墊層石灰樁強(qiáng)度達(dá)到2～3Mpa后，在加固區(qū)地表鋪設(shè)300～500mm厚粗粒土墊層，小型碾機(jī)碾壓密實(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺層軟弱土復(fù)合地基加固處理方法，其特征在于所述步驟2) 配制石灰拌合粘土混合填筑料的步驟為(1)選用新鮮塊灰，使用的4 7天消解過(guò)篩，使顆粒直徑<5mm ；拌合粘土采用就地挖 出的粘土，粘土顆粒< 15mm，剔除可見(jiàn)有機(jī)質(zhì)的粘性土 ；(2)石灰與粘土按設(shè)計(jì)灰土比在拌合設(shè)備中拌合均勻，生石灰摻量結(jié)合設(shè)計(jì)值與現(xiàn)場(chǎng) 情況，摻入范圍為6% 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺層軟弱土復(fù)合地基加固處理方法，其特征在于步驟3)中 填料夯實(shí)擠密壓實(shí)施工步驟為底層灰土料填筑完成后，開(kāi)動(dòng)偏心輪自動(dòng)落錘夯實(shí)機(jī)夯實(shí)， 重復(fù)上述填筑夯實(shí)過(guò)程，根據(jù)土工管袋的容積與填料的充盈系數(shù)確定夯實(shí)與填料的終了時(shí) 間，夯實(shí)時(shí)間大于三天。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種淺層軟弱土復(fù)合地基加固處理方法，該方法是首先開(kāi)挖直徑100～130mm，深度4～15m的孔，樁間距800～1000mm；之后插入直徑150～180mm的同深且底端封閉的土工管袋；配制石灰拌合粘土混合填筑料；將混合填筑料填送至土工管袋底，分層夯擊有限密實(shí)；在空氣中自然養(yǎng)生，混合料形成淺層袋裝擠密小直徑石灰樁，最后加固區(qū)地表鋪設(shè)400～600mm厚粗粒土墊層，小型碾機(jī)碾壓密實(shí)；本發(fā)明可有效降低工程造價(jià)，簡(jiǎn)化施工工序，滿足施工要求。
文檔編號(hào)E02D3/08GK101831901SQ201010177410
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者方建勤 申請(qǐng)人:廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司