[发明专利]用于软弱盐渍土地基的碎石墩壳结构及其墩壳法施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑地基处理领域。特别是一种对盐渍土软弱地基处理方法，尤其适用于对不排水抗剪强度小于20kPa的盐渍土地基处理，提高地基的承载力和稳定性。

背景技术

任何建（构）筑物都要建在地基之上，所以，地基质量直接影响建筑物的安全。中国西北的盐湖地区赋存丰富的化工和稀土资源，在其附近修路、开采和建厂需要有良好的地基，这里某些地区的盐渍土是由饱和卤水的粉土或粉质粘土组成，属于工程性能差，抗剪强度小，承载力较低的软弱地基。满足不了建筑设计要求，需要进行人工处理。处理方法的选用除了满足建筑物对地基的要求外，还取决原地基土层的力学性质，软弱地基土作为建筑地基普遍都需要处理和改造。尽管目前建筑业者研究和发明许多处理方法，但软弱地基处理方法从技术和经济上还满足不了建筑设计要求；对不排水抗剪强度Cu＜20kPa，软塑～流塑状态的盐渍土地基处理方法较少，尤其盐湖地区的湖积的粘性土，不但土的力学性能差，又对主要建筑材料（混凝土和钢材）具有强腐蚀作用，这种地基的处理方法就更少。本发明就针对这一课题，研究和试验出“碎石礅与加筋碎石垫层处理软弱盐渍土地基的方法即礅壳法”。

目前，对软弱盐渍土地基处理主要方法有：

1、碎石桩法，在软弱地基处理中使用普遍，由于桩周土对桩的围限力小，复合地基承载力提高有限，尤其把盐渍土软弱地基承载力提高到最大，也只是原地基土承载力的一倍，在流塑状态的盐渍土地基中承载力只能提高50%，并且施工后地基土恢复时间较长（3～4个月） 。

2、强夯法和强夯置换法，软弱盐渍土地基的地基土都是饱和土，含水量高，此法不但起不到对地基土的压缩和挤密作用，反而易形成“橡皮土”，加固深度和承载力提高更是有限。

3、碎石裹体桩法，在青海省察尔汗盐湖地区已被广泛应用，由于桩径小，桩体夯实受限，所以桩体的强度不易提高，对于要求复合地基承载力特征值大于350kPa的建筑地基不易实现。

用上面两种方法处理不排水抗剪强度Cu＜20kPa地基土，要将地基承载力特征值提高到大于350kP以上都比较困难。其他方法如深层搅拌水泥桩、CFG桩和粉煤灰桩等在盐渍土的软弱地层中应用，都会因为卤水的强腐蚀而受限无法采用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于软弱盐渍土地基的碎石墩壳结构，及其墩壳法的施工方法，满足建筑设计要求，又经济、安全、可行的处理不排水抗剪强度小于20kPa的盐渍土地基的方法，提高地基的承载力和稳定性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种用于软弱盐渍土地基的碎石墩壳结构，包括碎石墩、碎石与土工格栅形成的壳体，其中，碎石墩在地基中按照满堂布置，墩柱体呈“糖葫芦”状，碎石墩径大于施工碎石墩用护管的外径15%-35%，碎石与土工格栅形成的壳体包括在碎石墩顶部依次铺设的第一层碎石夯实层，第一层土工格栅，第二层碎石夯实层，第二层土工格栅，第三层碎石夯实层，土工格栅为高分子材料。

进一步，土工格栅为聚乙烯或聚丙烯制成。

可替换的，碎石与土工格栅形成的壳体包括在碎石墩顶部仅依次铺设的第一层碎石夯实层，第一层土工格栅，第二层碎石夯实层，或者依次铺设的第一层碎石夯实层，第一层土工格栅，第二层碎石夯实层，第二层土工格栅，第三层碎石夯实层，第三层土工格栅，第四层碎石夯实层。

上述用于软弱盐渍土地基的碎石墩壳结构的施工方法采用墩壳法，主要包括以下施工步骤：

在原地基上用柱锤夯扩机成孔，由跟管护壁，将夯礅护管夯振入地基中的设计标高；

提起夯锤；

向礅孔中注入一定量的碎石骨料；

将直径小于护管内径的柱锤夯扩下入孔中进行夯击；

夯扩到护管底端标高时填再一定的碎石料；

上提护管至新填料柱体的1/2处；

用柱锤进行夯扩直至夯扩到护管底部；

再填充一定的碎石料；

重复～直到施工达到顶部设计标高，密实的碎石礅形成；

按设计礅距要求将地基满堂的碎石礅施工完成后，平整碎石礅顶部并铺设第一层碎石并夯实；

铺设第一层土工格栅，再铺设第二层碎石并夯实；

铺设第二层土工格栅之后在其上铺设第三层碎石并夯实，在软弱盐渍土地基上形成碎石与土工格栅形成的壳。

本发明的优点和效果是：