[发明专利]大面积软弱地基动力加固表层移动填料及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大面积软弱地基的动力加固填料层结构及基于该结构的施工方法，尤其是一种可用于替代砂石填料的可移动式填料及利用该移动式填料层进行施工的方法，具体地说是一种大面积软弱地基动力加固表层移动填料及其施工方法。

背景技术

目前，对于高含水量、超软弱的粘性土地基常采用排水固结加表面动力挤密相结合的方法进行处理。排水固结有真空降水、真空-电渗联合降水等工法，通过排水固结，使之达到表层动力挤密所需的最佳含水量；低能量强夯是表层动力挤密法中最为典型的一种，其目的是提高土体的压实度。排水固结加表面动力挤密相结合的综合加固技术能有效快速地使流塑状於泥改变为软塑状甚至固体状，从而提高地基承载力。但该类加固技术也有一些缺点以致在某种程度上限制了其更为广泛的推广和应用，其主要缺点如下：

1、强夯施工前，通常需要在场地表面铺设一层足够厚的砂石填料。其作用为：1)避免夯锤与软基直接接触，减少在夯击过程中产生“橡皮土”的可能性；2)在软基表面形成一个硬壳层，使强夯设备能进入场地。因为对于高含水量、超软弱的粘性土，仅通过真空电渗降水等工法排水固结，地基的承载力不可能得到较大幅度的提高，达不到夯机施工的要求。强夯施工的砂石填料对少(缺)砂石区域的工程来说是一个制约因素，会使得工程造价大大提高。

2、在松散砂石填料上进行强夯，不可避免地会留下大量深浅不一的夯坑，夯点处的砂石填料嵌入土层多而在夯点下形成密实的土柱，夯点以外的砂石填料嵌入土层少，使得强夯后土层在平面内呈不均匀性，影响上部工程的安全。

3、砂石填料嵌入软土层后，填料层的排水效果降低，在夯击力的作用下，土中的孔隙水无法自由地排出。

4、铺设填料的传统做法占用一定的工期。因为要待砂石料大面积铺填到一定厚度后，才能进行下序的强夯施工。

发明内容

本发明的目的之一是克服上述不足，提供一种可移动、可反复使用的特殊土工袋组合结构的表层移动填料，以替代通常的强夯施工前铺设的砂石填料。

本发明的另一个目的是提供一种基于表面移动填料的大面积软弱地基的施工方法。

实现本发明第一个目的的技术方案是：

一种大面积软弱地基动力加固表层移动填料，其特征是它主要由以下三层结构件组成：

一直接或间接铺设在软弱地基表面的底层土工布或土工格栅布(1)，在其与地基表面相接触的一面上设有兼具加强筋作用的吊装带(101)；

一位于前述底层土工布或土工格栅(1)之上的、至少一层由多个充填有卵砾石(202)及砂子(203)的土工袋(2)组成的土工袋层(3)，每层相邻土工袋(2)之间通过连接带(201)相互水平向联接；

一位于最上层土工袋层(3)之上的起保护土工袋2免受夯锤直接夯击作用的橡胶护板(4)，该橡胶护板(4)的一面与土工袋层(3)相接触，另一面与夯锤相对。

当所述的土工袋层(3)的数量为二层或二层以上时，相邻层之间的土工袋(2)呈错位搭接布置。

在所述的土工袋(2)中装填的起骨架作用的卵砾石(202)为质地紧硬、表面光滑的卵砾石，砂子(203)起填充卵砾石骨架间空隙的作用。

实现本发明第二个目的的技术方案是：

一种基于表层移动填料的大面积软弱地基的动力加固方法，其特征是：

首先利用起吊设备将前述的表层移动填料吊装或平移到夯点位置处，使其与待加固软弱地基接触，如果待加固软弱地基的粘粒含水量大于50％时，可先在待加固软弱地基的表面铺设一层厚度0.1～0.15m的砂石料或内装有普通土料的小土袋，然后再将表层移动填料置于所铺设的砂石料或小土袋的上部；

然后以500～800kNm的夯击力进行第一遍低能量强夯，在每一个位置处连续夯击，直到表层移动填料压入地基中的贯入量小于100mm时再将表层移动填料吊装或平移到下一夯击点，再以相同的方法进行夯击，夯击点之间间隔为4.5～7m，且呈等边三角形或梅花形布置，完成第一遍夯击；

第三，在第一遍夯击结束后，再进行第二遍低能量强夯，此时的夯击力为800-1000kNm，每点夯击2-4次，夯击点之间的间隔也为4.5～7m，呈等边三角形或梅花形布置，完成第二遍低能量强夯；

最后，进行第三遍低能量满夯，夯击力为1000-1200kNm，夯击点之间相互重叠，每点夯击1-2次，夯击完毕，即可得到含水量符合要求的固结地基。

在所述的大面积软弱地基中如果预设有由排水板组成的竖向排水系统可进一步提高作业速度和加固的强度。