[发明专利]一种PS溶液提高灰土挤密桩强度的地基处理方法

权利要求书

1.一种PS溶液提高挤密桩强度的地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一：设计挤密桩；

1.挤密桩的深度h；

灰土挤密桩适用于处理地下水位以上的粉土、黏性土素填土、杂填土和湿陷性黄土等地基，可处理地基的厚度宜为3m～15m；

2.挤密桩的孔径d；

桩孔直径d为0.3-0.6m；

3.挤密桩的数量n；

式中:n--桩孔的数量；

A--拟处理地基的面积(m²)，A＝a×b其中a为地基长度，b为地基宽度(m)；

A_e--单根土或灰土挤密桩所承担的处理地基面积(m²)，即

式中:d_e--单根桩分担的处理地基面积的等效圆直径(m)；

桩孔之间的中心距离s，为桩孔直径的(2.0～3.0)倍，或按下式估算：

式中:d--桩孔直径(m)；

ρ_dmax--桩间土的最大干密度(t/m³)，通过最优含水量试验求得；

--地基处理前土的平均干密度(t/m³)，通过含水率试验求得；

--桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数，不宜小于0.93，可按照0.93进行估算；

步骤二：PS溶液用量的计算；

1.PS溶液浓度y的确定：y可取3％-7％；

2.选择填土；

填土选灰土或土；灰土填料的消石灰与土的体积配合比，为2:8或3:7；土料选用粉质黏土，土料中的有机质含量不应超过5％，且不得含有冻土，渣士垃圾粒径不应超过15mm；石灰选用新鲜的消石灰或生石灰粉，粒径不应大于5mm，消石灰的质量应合格，有效CaO+MgO含量不得低于60％(《建筑地基技术处理规范》JGJ79-2012)；

3.确定PS溶液与土的配比c₁：

选择好PS溶液的浓度和回填土的种类后，须通过试验确定最大压缩系数下所对应的溶液与填土或灰土的百分比c₁；

4.确定PS溶液总用量T：

根据式1.4计算总的PS溶液的用量

T＝c₁·c₂·ρ·v (1.4)

式中，c₂为损耗系数，且c₂＝1.1-1.3；v为挤密桩的总体积，且其中，n为挤密桩的个数，d为挤密桩桩孔直径(m)，h为挤密桩的长度(m)；ρ为挤密桩的最大干密度；

步骤三：挤密桩的施工

1.成孔时，根据按设计要求、现场土质、成孔设备和周围环境情况，选用锤击沉管、冲击、振动沉管、或钻孔的方法；

2.成孔时，地基土宜接近最优(或塑限)含水量，当土的含水量低于12％时，宜对拟处理范围内的土层进行增湿，应在地基处理前4-6天，将需增湿的水通过一定数量和一定深度的渗水孔，均匀地浸入拟处理范围内的土层中，增湿土的加水量可按下式估算:

Q＝υρ_d(ω_op-ω)k (1.5)

式中:Q--计算加水量(t)；

υ--拟加固土的总体积(m³)；

ρ_d--地基处理前土的平均干密度(t/m³)；

ω_op--土的最优含水量(％)，通过室内击实试验求得；

ω--地基处理前土的平均含水量(％)；

k--损耗系数，可取1.05～1.10；

3.成孔和孔内回填夯实应符合下列规定：

(1)将按照步骤二配置好的PS溶液加入(1％质量比)的固化剂CaSiF₆、(1％质量比)的交联剂Al₂(SiO₃)，混合搅拌均匀后，再加入约10ppm的扩散剂，再次搅拌，最后加入到步骤一计算好的回填土中，均匀搅拌3-5分钟，并迅速回填至桩孔内；

(2)向孔内填料前，孔底应夯实，并应检查桩孔的直径、深度和垂直度；桩孔的垂直度允许偏差应为±1％；孔中心距允许偏差应为桩距的±5％；

(3)经检验合格后应按设计要求，利用混凝土泵向孔内分层填入步骤四搅拌后的加入了PS溶液的回填土，并应分层夯实至设计标高，铺设灰土垫层前，应按设计要求将桩顶标高以上的预留松动土层挖除或夯(压)密实；

4.为保证PS溶液的最佳加固效果，应尽量避免雨期或者冬季施工，必须要在雨期或冬期施工时，应采取防雨或防冻措施防止填料受雨水淋湿或冻结；

5.成桩后需按照《建筑地基技术处理规范》JGJ79-2012进行检验，若成桩效果达不到预期要求，需要重新确定PS溶液配比和计算PS溶液用量。