[发明专利]对原位土进行原地固化处理的方法及搅拌设备

说明书

技术领域

本申请涉及软土地基施工技术领域，具体地说是对原位土进行原地固化处理的方法及搅拌设备。

背景技术

目前，工程建设过程中经常遇到无硬壳层存在的吹填土、疏浚淤泥堆场、河湖底淤、池塘等软弱土或者其他废弃的堆载物，如碱渣等。为了能够满足承载力要求，最常见的处理方式是浅层真空预压排水或者换填法。

浅层真空预压处理时由于机械设备无法进入先采用人工插板，先在吹填土淤泥堆场上铺设土工格栅和土工布，然后人工小心地将塑料排水板尽可能地插入淤泥中，再人工布置滤管、密封膜等，进行无砂垫层的真空预压，抽真空的时间需要三个月或以上，拆除滤管滤膜等即完成浅层真空预压处理后铺一层砂石砂石垫层。浅层真空预压处理方式处理时间比较长，而且承载力提高有限，另外由于真空预压处理后表层土各点强度的不均匀性，也导致施工机械倾倒的危险。另一种采用换填法，处理过程中需要大量的砂石垫层。针对低填土路基路段或者较浅软土路基路段时，为了满足路面对路基强度的要求，比较常用的方法为换填法。近年来，由于山石的大量开采，造成资源的紧缺，材料成本高；同时造成山体滑坡、泥石流等的自然灾害。而且材料的运输成本也较高，从而造成此种处理方法的造价较高。

为了解决以上存在的问题，对吹填土淤泥固化处理是一种新的地基处理方法，此方法是利用搅拌设备将固化剂和原位土进行固化处理。目前对于原位土的固化有两种，一种是如申请号为200810056749.2的专利所述，先配置浆液，然后将浆液运送至施工现场的搅拌装置中，然后再通过搅拌装置注入原位土中，这种施工方法占用土地资源，而且长距离的运输会导致造价升高。其次此种方法适宜于固化剂以浆液的形式进行固化处理且初凝时间长，针对石灰等气硬性材料不适用此种处理方法，而水泥等水硬性材料使用时必须现用现配置，时间过长导致固化剂失效，导致固化过程不能停歇，否则固化剂需重新配置。鉴于此，为了解决目前就地固化存在的问题，需申请一种对原位土进行原地固化处理的方法，形成比较有效、快速的地基处理方法。

另一种是利用就地固化设备将固化剂与原位土进行拌合，国内比较传统的固化设备为挖机或路拌机，公开号为CN102672656A的专利，其公开了一种搅拌设备，但其由于结构设计的局限性造成一次性处理厚度有限，导致施工效率降低，且因为没有设置专门的喷雾装置，所以在表层固化喷洒固化剂时容易造成扬灰。

鉴于此，还需要提供一种能克服现有搅拌设备存在缺陷的搅拌设备。

发明内容

本申请目的是为了解决目前存在的问题，提出一种对原位土进行原地固化处理的方法及搅拌设备，利用搅拌设备对表层软弱土进行原位固化处理，快速形成具有一定表面承载力的地基处理方法，特别适用于处理吹填土、疏浚淤泥堆场、河湖底淤、软弱表层土等地基，处理范围可达0.5-3m，是一种成本经济、施工灵活、可节约材料和能源的地基处理方法。

为了实现上述技术目的，本申请通过以下技术方案实现：

一种对原位土进行原地固化处理的方法，包括以下步骤：

步骤一，对原位土表面进行排水及整平处理；

步骤二，对经过步骤一处理的原位土进行区块划分，根据处理厚度，确定每块区块需要的固化剂用量；

步骤三，采用搅拌设备对预处理原位土进行搅拌，同时将固化剂均匀喷射到进行搅拌的原位土中；

步骤四，对经过步骤三处理后的土体进行整平、预压，搅拌完毕后，待固化土达到一定强度后，对固化土进行预压，预压的压强控制在50-400kPa之间。

所述步骤三中原位土孔隙比小于0.8-1.0时，采用松翻分层固化的方式，具体方法有两种：一种为在划分的区域内先用搅拌设备与原位土进行初步搅拌固化并将搅拌固化土推至未处理的路段，然后分三层再将初步搅拌固化土进行复搅并压实；第二种是在未处理的路段用挖机挖一个搅拌空间，深度为处理深度，然后从一边挖土回填反复搅拌，慢慢向前推移搅拌，直至固定层的边界为止，最后用挖机进行填平。

所述步骤三中原位土孔隙比大于1.0-1.5时，采用垂直上下搅拌固化的方式，搅拌设备直插式对原位土进行搅拌，搅拌设备正向运行逐渐深入搅拌并喷射固化剂，直至达到固化设计底部，然后搅拌设备反向运行缓慢提升搅拌并喷固化剂，搅拌提升或下降的速率控制在10-20s/m，固化剂的喷料速率控制在40-70kg/min。

所述步骤三中对原位土进行搅拌处理的厚度为0.5-3m。

所述步骤四中对固化土进行预压的方式有以下三种：

1)铺设钢板或木板后采用行走机械对搅拌后的土体进行预压；