[发明专利]无砂层覆盖的粘质粉土强夯加固中的真空降水工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种无砂层覆盖的粘质粉土强夯加固方法。

背景技术

目前，我国沿海地区经济发展很快，带动了沿海地区工程建设的迅速发展，港口、机场、道路等工程建设规模日益扩大。由于沿海地区土地资源缺乏，使用工程性质较差场地或在滩地上采用吹填砂或淤泥的方式形成陆域已成为一种发展趋势。滩地上下卧淤泥质软土或者吹填的砂含水量高，土质较差，一般不经处理很难满足工程建设对地基变形和强度的要求，因此结合具体工程深入研究其工程性质、选择经济有效的地基加固技术和工艺就具有十分重要的社会和经济效益。

如在建的上海芦潮港铁路集装箱中心站工程西接浦东铁路平安站，东到临港新城同盛物流园区，由铁路支线和集装箱中心站两个单项工程组成。本标段(II标)为集装箱中心站的集装箱装卸线和堆场，线路里程为：ZDK10+040～ZDK11+175.97。工程地点位于上海市东南部，浦东新区芦潮港镇，毗邻东海，占地约61.2万m2，分主箱场区、辅助箱场区、维修箱区、集卡走行区。

拟建场地地貌属河口、砂嘴、砂岛区。场地大部分已辟为桃源，局部建有一些民宅，场区内有两条河流穿越，沟渠密布。场区地面标高一般为+3.0～+4.0m。场地表层广泛分布有一层褐黄～灰色粘质粉土层，该层土的厚度分布不均且工程地质性质较差。根据地基承载力验算和变形分析结果，如果不对其进行加固处理，不但地基承载力达不到设计要求，而且将来会产生较大的沉降和不均匀沉降，影响将来场区的正常运营，所以必须采用合理有效的地基处理方法对其进行加固处理。

强夯法是目前国内外普遍采用的地基处理方法之一，具有加固效果显著，适用土类广、施工期短，设备及施工费用低等优点。目前已有几十个国家数千项工程采用此法加固地基。但该法在应用于饱和软弱粉性土地基或粘性土地基时，因夯击工艺和排水问题，容易形成“橡皮土”而导致加固失败。

发明内容

本发明是要提供一种无砂层覆盖的粘质粉土强夯加固中的真空降水工艺，该工艺与传统强夯法相比，通过采用真空井点降水的主动降水方式与改进的夯击工艺相结合来有效地加速软土中超静孔隙水压力的消散和增加强夯加固效果，从而减小施工工期和提高工效，同时该方法还可以有效避免软土内“橡皮土”的产生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无砂层覆盖的粘质粉土强夯加固中的真空降水工艺，其具体步骤是：

(1)布置排水明沟和集水井

在强夯加固内布置好排水明沟和集水井，并使之相互贯通；在加固区外围布置好贯通的排水系统，使得场地内的水能顺利排至场外；

(2)井点降水

采用两遍降水方式，第一遍夯击前和夯击后均进行降水，具体参数为：

第一遍夯前，浅层、深层管降水相结合，浅层管和深层管相间布置，浅管埋深4m，井点管间距2m，排距6m；深管埋深7m，井点管间距2m，排距6m；

第一遍夯后，深管埋深7m，井点管间距4m，排距12m，不设浅管；

(3)外围封管

为防止加固区域外围地下水的渗入，确保加固区域的降水效果，在加固区外围布置封管，封管按深、浅管相间布置，间距2m。

上述第一步骤中，排水明沟在距离强夯加固区外6m起开挖，明沟底宽1m，深1.5m，边坡1∶2，明沟之间相互贯通。

上述第二步骤中，井点管周围灌粗砂，孔口地面以下40～60cm内用粘土或淤泥封死；降水至指定标高以下，降水期间保证不间断降水，并设置好竖向排水体与表面水平排水层，使土体中形成有效的排水通道。

本发明的有益效果是：该降水工艺可以使软土地基中的地下水快速、有效的排出；

该工艺一方面采用主动降水措施来排出地下水，另一方面可形成良好的排水通道，加速强夯后超孔压水压力的消散和土体固结，有效提高软土的强度，增加加固深度，从而达到较好的加固效果。

第一遍夯击前的降水有利于降低浅层土的饱和度，从而有利于强夯机械的行走和提高第一遍的夯能以及夯击效果，并可以有效避免表层土形成“橡皮土”。每遍夯击后进行的降水有利于加速软土内夯击激发的超静孔压和孔隙水的排出，缩短超静孔压消散的时间，从而减小两遍夯击的间歇时间，提高工效。

根据试验区和随后进行的大面积施工后进行的相关测试可知，在低能量强夯联合降水加固后，载荷板试验所得地基极限承载力均大于300kPa，地基承载力特征值均大于150kPa，满足承载力设计要求。

附图说明