[发明专利]振动液化排水法处理大面积吹填疏浚粉土地基

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程、港口工程大面积吹填疏浚粉土的地基处理工程。

背景技术

在岩土工程、港口工程中目前已完成和正在进行的吹填工程，主要以吹填砂为主，地基处理方法主要是振冲法和强夯法。近年由于砂源紧张采用吹填淤泥，地基处理方法主要是堆载预压法和真空预压法。吹填疏浚粉土的粒径区别于上述两种土质，是一种极少见的吹填土地基工程，目前规范没有相应的吹填疏浚粉土地基处理方法。

发明内容

本发明需要解决的问题是在无法满足施工人员和机械设备进场进行地基处理的条件下，研发一种适应大面积吹填疏浚粉土地基处理的方法。

本发明的技术方案采用水上挖掘机和陆地挖掘机，其特征是利用水上挖掘机自身的抓斗向粉土地基施加竖向或水平向的振动力，抓斗向下和向上重复振动使振动部位充分液化，在场地上按间距为20m×20m的地方开挖排水沟以排除经水上挖掘机振动液化的自由水，排水施工结束后，用陆地挖掘机对局部处理效果不佳区域进行补强处理。

本发明的突出特点是根据有效应力原理，饱和粉土层受到外力时,饱和粉土在振动荷载作用下引起孔隙水压力u上升,有效应力                                                下降, 当孔隙水压力u等于总应力σ,有效应力等于零时，土体强度完全丧失而造成土体的破坏或流动这种液化现象，采用水上挖掘机自身有两只浮箱，在液化粉土表面不会因自重而下沉和陷入土中且能正常行驶，同时利用水上挖掘机的抓斗向粉土地基施加竖向或水平向的振动力，粉土经水上挖掘机进行振动液化后，在地基中产生超静水压力，土颗粒处于悬浮状态，随着水柱从地基土表面喷出，超静水压力的消散，土的颗粒在重力作用下重新排列，孔隙比减小，抗剪强度提高，从而达到适于大面积吹填疏浚粉土表面施工的显著效果。

附图说明

图1振动液化排水法地基处理示意图。

图2排水沟平面布置图。

图3 排水沟断面示意图。

具体实施方式

本发明利用水上挖掘机（参见图1）有两只浮箱1受浮力作用使水上挖掘机能在饱和吹填粉土表面5正常行驶，例如PC220型水上挖掘机，操作手在操作台2通过对机臂3和抓斗4的操控，对吹填粉土地基6进行振动液化排水，振动时抓斗竖向垂直向下振动，同时也能在水平方向产生振动到2.0m远处，抓斗对吹填粉土地基向下和向上重复多次振动可使振动部位充分液化；在场地上按间距为20m×20m的地方开挖排水沟7（参见图2）以排除经水上挖掘机抓斗振动液化施工的自由水，排水沟断面8（参见图3）宽1.0m、深0.5m，进行排水施工结束后，用陆地挖掘机对局部处理效果不佳区域再进行补强处理。上述振动液化排水方法可重复进行5遍～8遍，相邻两遍施工的时间间隔均大于3小时。