[发明专利]一种软土地基加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程地基加固处理领域，具体地说是指一种软土地基加固方法。

背景技术

在进行建筑工程的施工前，必需根据需要对地基进行加固，以提高地基土壤的强度、承载力和稳定性。目前，通常采用强夯法来对地基进行加固，即直接用重锤来夯实天然地层或厚度较小的回填土。但如果遇到回填土或松软土层厚度较大的情况，传统的强夯法缺点明显，加固深度难以达到要求，深层密实度和地基强度较差，承载力差，地基容易出现沉降。如地基较深处有可液化土层，还会出现地震液化现象。

针对滨海相淤泥或新吹填淤泥等软弱土层，通常采用堆载预压法和真空预压法进行加固。真空预压法是通过对软土地基设置塑料排水板或砂井等竖向排水通道，在表面铺设砂垫层和水平抽水通道，并在其上覆盖密封膜，然后采用真空泵将膜内气体和水抽出，在膜内外产生约80kPa的气压差，使软土中的水加速排出而达到加固软基的目的。真空预压法所能形成的最大预压荷重通常不超过90kPa，仅适用于一般货场、低层工业与民用建筑等对地基承载力要求不高的地基工程。

堆载预压法通过对软基施加超载，经过较长时间，一般为12个月的预压，使软土中的超静孔隙水压力逐渐消散，土体有效应力逐渐增加，以达到减少软土地基工后沉降的目的。堆载预压加固软基的效果取决于堆载的大小和超静孔压的消散程序，为了达到加固效果，需要较大的堆载，但如一次施加会超出软基的强度，因而堆载速度不能太快，预压时间也较长。因此，堆载预压法虽能达到90kPa以上的预压荷载，但工程量大、造价高、工期长、施工困难。

真空-堆载联合预压法则是近几年来在真空预压和堆载预压基础上发展而成的、对沿海软基加固较为经济有效的处理方法，它具有真空预压和堆载预压的双重效果。但是其工期仍较长，成本仍较高。

发明内容

本发明提供一种软土地基加固方法，其主要目的在于克服现有软土地基加固方法工期长、成本高的缺点。

本发明采用如下技术方案：

一种软土地基加固方法，包括以下步骤：1)在场地表面回填中粗砂垫层，插打塑料排水板，建立水平方向和竖直方向的排水系统，埋设孔隙水压力分层沉降和侧向变形观测系统；2)铺设真空膜，安装真空排水系统，进行真空预压，当真空膜下压力达80kPa并稳定后，填土并进行碾压；3)进行真空-堆载联合预压，当沉降曲线出现明显拐点并出现平缓趋势时，并且累计沉降量已达到预计沉降量的60-70％后，开始进行强夯；4)当沉降曲线趋于稳定时，停止真空预压，并进行满夯。

前述一种软土地基加固方法，步骤1)进一步包括：在场地表面先吹填(或回填)0.8m至1.0m粉细砂，其上回填0.5m中粗砂。

前述一种软土地基加固方法，步骤1)中的水平方向的排水系统是指铺设于中粗砂中的水平排水管，竖直方向的排水系统是指由地面竖直向下插达饱和软土底部的塑料排水板，其长度不超过25m，地面保留塑料板头与水平排水管相连接。

前述一种软土地基加固方法，步骤2)中，铺设真空膜前先铺一至二层土工布，填土辗压前也先铺设一至二层土工布。

前述一种软土地基加固方法，步骤2)中的填土进一步包括以下步骤：通过分层辗压的方法回填不含碎石的山皮土1-2m高；若未产生侧向变形，再分层辗压回填1-2m高的碎石土料，其中碎石颗粒直径小于30cm，含量不高于50％；若仍未发生侧向变形，则在其上继续分层辗压回填碎石土料直至设计的地面标高加预算的饱和软土沉降高度。填土既作为堆载料，又可满足低原始地面回填场地坪标高。

前述一种软土地基加固方法，步骤3)中的强夯包括以下步骤：1)第一遍强夯：当填土厚度小于3m时，夯击能控制在1500kN.m以下，当填土厚度达4-5m时，夯击能大于1500kN.m，夯点间距3-3.5m，梅花形布置，每点击数2-4击；2)第二遍强夯：当孔隙水压力80％消散时进行第二遍强夯，夯击能为2500-3000kN.m，每点击数7-8击，夯点布置同第一遍强夯。由此，利用强夯的动力冲击荷载加速塑料排水板排水，完成下伏饱和软土原来未完成的排水固结，并对填土进行了动力密实，使填土变成超固结硬壳层。

前述一种软土地基加固方法，步骤3)进一步包括：沉降曲线趋于稳定是指五日内的日平均沉降量小于1mm，满夯的夯击能为500-800kN.m，每点击数为2击。

前述一种软土地基加固方法，满夯后平整场地，用碎石土回填至设计标高，并振动碾压2-3遍。