[发明专利]井点降水联合堆载预压加固深厚软土地基方法

说明书

技术领域

本发明涉及港口工程、建筑工程、公路工程、铁路工程等技术领域，具体涉及海岸围海造陆区、人工岛、公路及铁路填方路基的软土地基处理技术。

背景技术

随着我国经济的快速发展，近年来水运、公路、铁路等交通基础设施建设规模空前扩大，如天津港、连云港、南沙港、厦门海沧港等，以及香港机场、澳门机场、港珠澳大桥等大规模人工岛建设的兴起。人工岛和港区陆域是在原有水下深厚软土地基上填筑惰性物料或砂石形成的，公路、铁路往往也要修建在深厚软土地基上。这类地基具有含水量高、压缩性大、强度及承载力低等特点，因此，上部结构施工之前需对下部深厚软土层进行加固处理。对于深厚、高压缩性的软土层，传统加固方法主要有排水固结法和复合地基法，排水固结法包括真空预压、堆载预压或真空联合堆载预压等。真空预压和真空联合堆载预压密封性要求高，水下铺膜施工难度大；堆载预压所需堆载量大，稳定性要求高，加载速度慢，工期长；复合地基造价高。

因此，提出一种施工效率高、工期短、造价低、易于保证施工安全和质量的深厚软土地基处理技术就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的旨在解决深厚软土地基加固的难题，提供一种有效地缓解堆载料紧缺、施工效率高、工期短、施工安全易于保证、工程造价低的深厚软土地基处理技术。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种井点降水联合堆载预压加固深厚软土地基方法，包括以下步骤：

（1）场地整平，水下软土地基回填至水面以上；

（2）在步骤（1）形成的场地表层铺设水平排水砂垫层；

（3）插设竖向排水体，自排水砂垫层向下插设贯穿软土层至设计标高；

（4）在待加固地基区域周边设置止水帷幕；

（5）在步骤（2）形成的水平排水砂垫层上按一定间距布设井点；

（6）开始井点降水，同时在待加固地基区域内进行堆载施工，堆载施工过程中采取措施保护井点降水设备，堆载施工完成后，井点降水联合堆载预压；

（7）预压完成后，卸载并拆除井点。

插设竖向排水体可以增大地基渗透性能，加快排水速度，软土在堆载作用下排水固结；而井点降水使地下水位下降，使得地基附加应力增加，促使软土地基强度进一步提高。在堆载和水位下降引起的有效应力增量的共同作用下，软土逐渐发生固结沉降，软土层得以快速加固。

井点降水联合堆载预压软土地基，可看作是在堆载预压基础上增加了一个降水预压荷载，使土体在较短时间内完成较大的固结沉降，同时，地下水位以上的非饱和土体在堆载作用下，可快速形成硬壳层，并减少工后沉降。

其中，所述铺设水平砂垫层方法包括抛填法、吹填法、陆上推进回填法。

所述竖向排水体包括塑料排水板、或普通砂井、或袋装砂井、或砂桩、或碎石桩。

所述止水帷幕包括高压喷射注浆防渗帷幕、灌浆帷幕防渗帷幕、混凝土连续墙、粘土芯墙等帷幕形式中的一种或几种。

所述堆载，堆载料可采用砂、土、开山石、惰性物料等，施工方法包括抛填法、吹填法、陆上推进回填法。

所述方法还包括在堆井点降水联合堆载预压步骤后对井点的维护，通过水位监测确保井点管内水位的有效降深，其中水位监测方法采用井点管内水位监测法或埋设水位管监测法

所述井点包括轻型井点、喷射井点、深井井点、电渗井点和管井井点。

所述井点拆除指利用吊车、钢丝绳扣等器械，将井管抜出。

进行步骤（3）的同时，进行步骤（4）、（5）和（6）。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、与堆载预压法比较，具有加载速度较快，不需严格控制堆载速度；堆载料需求量小，倒载量小，施工速度快，工期短。

2、与真空联合堆载预压法比较，本发明无密封性要求；大大降低施工成本、节省费用（每平方米处理费用降低30%～60%），施工程序及装备简单，对设备要求不高，适于推广应用。

本发明技术可应用于港口工程、建筑工程、公路工程、铁路工程等技术领域，具体涉及海岸围海造陆区、人工岛、公路及铁路填方路基的软土地基处理技术。应用本技术进行深厚软土层加固处理，与常规堆载预压法相比，按降低水位5m为计，本技术每平方米可减少堆载料约3m³、工期可缩短50%以上、节约造价30%以上。

附图说明

图1是井点降水联合堆载预压加固深厚软土地基方法加固深厚软土地基剖面示意图。

图2是井点降水联合堆载预压加固深厚软土地基方法加固软土地基平面图。