[发明专利]负压低能量夯击处理软土地基施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及负压低能量夯击处理软土地基施工方法，适用于市政领域。

背景技术

在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设塑料板排水板作为垂直排水通道，再在砂垫层顶面铺设一封闭薄膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设吸水管道，用抽气装置进行抽气，在砂垫层、塑料板排水板通道先后形成压差，在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结。负压使地基土的孔隙水加速排出，缩短了固结时间，同时由于孔隙水排出过程中，渗流速度增大，由渗流力引起的附加应力也随之增大，提高了加固效果。

强夯是利用重锤自由落下的巨大冲击能所产生的冲击波夯击地基土，强夯时发生的冲击能造成一系列压缩波，从而产生很大的瞬时沉降，使土体压密，提高地基的承载力。软土地基经负压降水后，孔隙水被排出，土体成松散状态，此时施加强夯进行密实处理，能快速有效地从物理上改变被处理土体的特性，使土体达到所要求的承载力。

传统的软土地基处理采用堆载预压法，质量难以保证且存在造价高和工期慢的问题，可以采用负压预处理软土地基，然后再进行强夯处理。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供负压低能量夯击处理软土地基施工方法，解决传统软土地基处理质量难以保证和造价高以及工期慢的问题。

本发明施工步骤包括：

1)场地平整

清除地表300mm范围内杂物，用推土机配合人工进行原地面场地的平整。

2)测量放线

3)铺砂垫层

先铺设500mm厚的砂砾垫层，排水板施工完成后，再铺设300mm厚砂砾垫层作为水平透水层，垫层的砂砾采用级配较好中粗砂，含泥量小于3％，最大粒径小于50mm，渗透系数大于0.01mm/s，并去除杂物。

4)施工塑料排水板

排水板采用步履式插板机打设塑料排水板，当套管打设至预定位置后，将塑料排水板剪断，塑料排水板竖直地埋入砂垫层中，打设时要求排水板不能打穿淤泥层，不能进入透气层，至少与透气层顶面保持不小1m的距离。

5)安装抽气设备及膜下测头

主滤管采用Φ100mmPVC管，支滤管采用Φ60mm的筛孔PVC管，支滤管间距0.6m，在管外包一层无纺土工布。出膜口伸出加固区边界约300mm。抽气泵安装时注意进膜口和出膜口保持同一平面。膜下测头采用硬质空囊并钻花孔，外包无纺布。

6)铺密封膜

铺设管道和仪器安装完成后，对埋管和仪器形成的坑沟，回填中粗砂。在整平的砂垫层上铺两层0.14～0.16mm厚的聚氯乙烯膜作为密封膜，密封膜周边埋入密封沟内。

7)设沉降杆

间隔5～8m设置一个观测断面，每个观测断面在左、中、右布置3个沉降杆。沉降杆底板用500×500×30mm钢板制成，沉降杆采用Φ20圆钢筋，每节lm，用螺扣连接，沉降杆和底座之间通过管牙接头连接，外套内直径为50mm的聚乙烯硬套管。

8)抽气

开始阶段开启半数抽气泵，然后逐渐增加抽气泵工作台数。当膜下压力达到40kPa，经检查无漏气现象后开始膜面蓄水，开足所有泵，将膜下压力减少到15kPa以下。

9)低能量强夯

低能量强夯分两次进行，第一次强夯击数为2～4击，夯能为1000～1300kN·m；第一次强夯击数为3～5击，夯能为1800～2200kN·m，第二遍夯点与第一遍夯点错位布置，待夯坑下沉量小于300mm后停止此位置夯击，移至下一位置夯击。

低能量强夯主要施工步骤如下：

(1)准确测量第一遍夯点位置，进行强夯施工时，将各工作区按小区分开。夯点定位时，用50m钢尺纵横向测量尺寸放出夯点中心，用红色装土的塑料袋进行标记。

(2)根据设计夯能及锤重确定落锤的有效高度，然后强夯机就位，使夯锤对准夯点位置。并测量夯前锤顶标高及场地标高，做好记录。

(3)将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落，夯入地面后，再测量夯锤顶标高，计算出第一击夯沉量，并做好原始记录。重复这一步骤，按要求的夯击击数及控制标准完成一个夯坑的强夯施工。

(4)重复步骤2、步骤3，按要求的夯击击数及控制标准完成强夯区的点夯施工。

(5)每遍强夯后的间隙时间通过孔隙水压力的量测确定，第一遍与第二遍强夯之间间隔必须在孔隙水压力消散度达85％以上且不小于7d后方可进行。强夯结束后整平，并测量标高。

本发明特点有：

1、负压可一次加足(负压达到80kPa仅需3～7d)，地基土不会发生剪切破坏，缩短了施工期。