[发明专利]一种地基土固结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地基土固结方法。

背景技术

我国东南沿海地区广泛分布着软弱粘性土层，其压缩性高、透水性差、强度较低，地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求，这种地基通常需要采取处理措施，塑料排水板堆载预压排水固结法是处理软土地基的有效方法之一。采用此预压排水固结法可以使地基的固结、沉降在加载预压期间大部分或基本完成，并加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。

目前，随着城市建设规模的不断扩大，导致临海地区土地资源匮乏，我国沿海港口正在大规模的填土围海造地和滩涂，并将其开发用于建设用地。这些地区大多为超高含水率、高压缩性的淤泥质类软土，高速发展的工程建设急需要快速、经济、高效、节能、环保的软土地基处理技术，但是，现有技术中的地基土固结方法存在固结时间长的问题，也容易因堆载压力设计不够准确而造成一定的经济浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种地基土固结方法，该方法简单、合理，解决了目前施工过程中盲目堆载造成的经济浪费问题，便于确定堆载时间，使整个施工过程经济合理。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种地基土固结方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)铺设排水系统

在地基土上方铺设土工布，然后在土工布上铺设厚度为45～55cm的垫砂层；

在上述垫砂层中沿长度方向每隔15～20m设置一条排水盲沟，在上述垫砂层中沿宽度方向每隔15～20m设置一条排水盲沟，在盲沟的交汇处设置集水井，该集水井连接有能将积水排出的抽水机；

在上述垫砂层上向下打设多个塑料排水板，两相邻塑料排水板之间的间距为1～1.5m，所述塑料排水板进入所需固结深度的软土层内，且塑料排水板的上端高出于垫砂层上表面20～25cm；

(2)设置观测设备

在垫砂层上向下埋设沉降标板、分层沉降仪、测斜仪、孔隙水压力计及水位仪；

所述沉降标板上的沉降杆能接长且每一节接长杆的长度为1.5～2.0m，沉降杆的上端露出于堆载预压顶面以上1～1.2m，沉降标竖管的垂直偏位不大于2％；

设置分层沉降仪时，将沉降环自填土顶面开始自上而下每间隔2～3m埋设一个，且在土层分界处需埋设有一个沉降环；

堆载预压施工前在坡脚以外5～6m的范围内埋设3～4组测斜仪，以观测土体不同深度的水平位移情况；

各土层分别至少埋设一个孔隙水压力计及水位仪；

(3)地基土堆载预压

一级堆载：堆载物高1.2～1.5m，压力为24kPa，预压10～15d，

二级堆载：堆载物总高2.0～2.2m，压力为64kPa，预压20～25d，

在二级堆载期满后继续预压60d。

作为本发明的进一步改进，采用步骤(2)的沉降标板观测前，先测量垫砂层顶面及二级堆载物顶端的高程，并将该数据作为预压期间沉降观测的初始值；在一级堆载、二级堆载预压进行期间每天读取一次沉降标的高程值，在二级堆载期满后的第一个月每2天读取一次沉降标的高程值，在二级堆载期满后的第二个月每周读取1～2次沉降标的高程值。该步骤主要是为了观测地表沉降及地表沉降速率，从而对堆载速率进行控制。

更进一步的，在步骤(2)的分层沉降仪安装完毕后读取3～4次数值，待每个沉降环与周围土体紧密接触稳定后读取一次数值，并将该数值作为每个沉降环的初始读数。该步骤主要是为了观测各土层在预压期间的沉降量和沉降速率，分析不同深度土层的固结沉降量、残余沉降量，为确定卸载时间提供依据。

在上述方案中，在步骤(1)之前及堆载预压处理之后，分别在地基土的同一位置上钻设两个原状孔、两个十字板孔，所述原状孔的深度为35～40m。该步骤是为了便于对施工前后的土样进行检测，观察施工前后土样的物理力学指标变化情况，判断地基处理效果。

在步骤(3)完成之后，检测地基的承载力特征值及土基回弹模量。该步骤采用静载试验检测，选用2个2×2m²的刚性平板，以通过所测数值真实反映处理后地基土的强度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过沉降标观测计算地表沉降及地表沉降速率，对堆载速率进行了合理控制，本发明在对土体堆载初期和不断加载期间，土体的固结变化较大，停止加载后，固结变化量越来越小，根据实际情况，避免了盲目过度堆载的情况，使整个施工过程经济合理；