快速固结吹填超细粒土地基的施工方法.pdf

本发明涉及建筑施工方法，特别是一种快速固结吹填超细粒土地基的施工方法。按下述步骤进行：在被加固地基区域表面布设井点管，启动真空泵强制排水；在被加固地基区域地面上布置生石灰，用挖掘机进行拌合，处理深度范围内掺拌均匀，翻拌完成后用推土机对其进行整平，焖料24小时，充分使生石灰消解，利用生石灰与土体发生物理、化学反应，使土体的重度增大，产生自重固结；启动冲击碾压和振动碾压设备，使土颗粒之间发生位移、变形和剪切，从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实，加速处理范围内土体的沉降固结。本发明可使处理后的地基承载力达到80-120kPa，解决了短时间内人及设备在场地上进行作业的问题，工艺成熟，施工效率高。

1、  一种快速固结吹填超细粒土地基的施工方法，按下述步骤进行：
(1)在被加固地基区域表面按降水施工平面布置图设计的井位，进行井点管布设，井点管布置深度8-18m，井点管通过集水总管连接真空泵，启动真空泵排水；
(2)当含水量减低70％以上时，拆除井点管，然后在被加固地基区域地面上布置生石灰，用挖掘机进行拌合，拌和时将超细粒土层翻到底，边翻边拌，人工掌控生石灰掺加比例，保证处理深度范围内的掺拌均匀，至少翻拌两次，翻拌完成后用推土机对其进行整平，焖料24小时，充分使生石灰消解，利用生石灰与土体发生物理、化学反应，超细粒土形成的蜂窝结构在生石灰固化拌和过程中产生凝聚，形成胶凝结构，在较小的施工扰动下，土体得到压密和胶结，使土体的重度增大，产生自重固结；
(3)在被加固地基区域地面上布置冲击碾压和振动碾压机械，启动冲击碾压设备和振动碾压设备，使土颗粒之间发生位移、变形和剪切，从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实，加速处理范围内土体的沉降固结，使地基承载力达到80-120kPa。

快速固结吹填超细粒土地基的施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑施工方法，特别是一种快速固结吹填超细粒土地基的施工方法。
背景技术：
围海造陆工程面临着两个主要问题，一个是吹填土材料问题，一个是吹填土地基的加固问题。从技术角度看，最理想的吹填材料是砂土，但由于目前建筑工程的大量用砂及环境保护和水利安全需要限制或禁止采砂，所以砂土价格昂贵且数量短缺，很难满足围海造陆工程材料的需要。目前主要采用吹填的淤泥土作为围海造陆的填土。但该土含水量极高，处于流动状态，其压缩性大、强度及承载力极低，尤其是吹填管道出口处至吹填区域末端土体颗粒由粗变细，底部至表层土体颗粒呈现由粗变细的颗粒分布特征，粒径≤0.005mm，有机质含量大于总质量7.5％，地基承载力无法满足人员、设备进场的条件。常规是采用自然固结的方法，即需要2-3年左右的时间才能将吹填超细粒土中的水排除，如果采用换填等方法则成本非常高。因此，在短时间内完成场地固化，解决施工设备进场施工，是目前围海造陆急需解决的问题。
发明内容：
本发明旨在解决上述问题，而提供一种具有施工速度快，工期短，减少施工成本，处理深度较深的真空强制降水与生石灰固结联合冲击碾压的快速固结吹填超细粒土地基的施工方法。
本发明采用的技术方案是：一种快速固结吹填超细粒土地基的施工方法，按下述步骤进行：
(1)在被加固地基区域表面按降水施工平面布置图设计的井位，进行井点管布设，井点管布置深度8-18m，井点管通过集水总管连接真空泵，启动真空泵排水；
(2)当含水量减低70％以上时，拆除井点管，然后在被加固地基区域地面上布置生石灰，用挖掘机进行拌合，拌和时将超细粒土层翻到底，边翻边拌，人工掌控生石灰掺加比例，保证处理深度范围内的掺拌均匀，至少翻拌两次，翻拌完成后用推土机对其进行整平，焖料24小时，充分使生石灰消解，利用生石灰与土体发生物理、化学反应，超细粒土形成的蜂窝结构在生石灰固化拌和过程中产生凝聚，形成胶凝结构，在较小的施工扰动下，土体得到压密和胶结，使土体的重度增大，产生自重固结；
(3)在被加固地基区域地面上布置冲击碾压和振动碾压机械，启动冲击碾压设备和振动碾压设备，使土颗粒之间发生位移、变形和剪切，从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实，加速处理范围内土体的沉降固结，使地基承载力达到80-120kPa。
本技术方案的技术原理是：通过真空强制排水使土体中的孔隙水排出，地基发生沉降，逐渐固结，适时掺入生石灰固化，使超细粒土形成的蜂窝结构在生石灰固化拌和过程中产生凝聚，形成胶凝结构，在较小的施工扰动下，土体得到压密和胶结，使土体的重度增大，产生自重固结；在生石灰消解后采用冲击碾压使土颗粒之间发生位移、变形和剪切，从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实。
与现有技术相比，本发明的优点和效果在于：通过真空强制排水、生石灰固化、冲击和振动碾压的有机优化组合，可使处理后的地基承载力达到80-120kPa，解决了短时间内人及设备在场地上进行作业的问题。大大节约了成本和工期，取得了良好的经济效益，是对原来的吹填超细粒土地基处理工艺的一个突破。特别适用于吹填而成的淤泥质粉质黏土，尤其是粒径≤0.005mm、有机质含量大于总质量7.5％的淤泥质粉质黏土地层施工及新近吹填场地以及临海、临江等超细粒土场地、进场道路等对工期要求较紧工程的施工。本方法工艺成熟、投入设备少、施工速度快，加固费用低，操作简单方便，施工效率高，地基加固效果好。
具体实施方式：
以下结合实施例详述本发明。
一种快速固结吹填超细粒土地基的施工方法，按下述步骤进行：
(1)在被加固地基区域表面按降水施工平面布置图设计的井位，进行井点管布设，采用双排轻型井点，外侧管长6.0m，内侧管长4.0m，间距2.0m。场地内部采用单排轻型井点，采用浅、深层管降水相结合相间布置，过滤管长度1m，井点管间距4.0m，卧管排距4.0m。井点管布置深度8-18m，将卧管和竖向排水管按照设计井位进行摆放，将卧管采用配套的接头管连接好。井点管的埋设采用高压水枪水冲进行，冲孔压力0.1MPa。开动高压水泵将土冲松，边冲边沉，冲孔直径为以保证井管周围有一定厚度(约130mm)的砂滤层。当冲孔达到设计深度时，迅速减低水压。成孔后，将缠好滤布的井点管投入井眼，井点管采用直径36mm的PVC塑料管。滤料选择3-15mm的砂砾，填灌均匀，并填至滤管顶上1.5m。干式真空泵布置在场地外围较坚硬地面上，将干式真空泵与卧管采用钢丝胶皮管连接，将卧管与井点管经硬塑料管连接，用塑料薄膜和腻子将管接头进行密封。井点在安装抽水机组和连接卧管后用粘土封好井点管与孔壁间的上部空间，并且要检查各管接头之间的密封性，以防漏气。井点管通过集水总管连接真空泵，启动真空泵排水。
(2)当含水量减低70％以上时，拆除内部井点连接系统，采用挖掘机配合专门的卡具将竖向井点管吊拔拆除。然后在被加固地基区域地面上布置质量符合标准的要求生石灰，掺入8-15％的生石灰用挖掘机进行拌合，拌和时将超细粒土层翻到底，边翻边拌，人工掌控生石灰掺加比例，保证处理深度范围内的掺拌均匀，至少翻拌两次，翻拌完成后用推土机对其进行整平，精度控制在100mm内。焖料24小时，充分使生石灰消解，利用生石灰与土体发生物理、化学反应，超细粒土形成的蜂窝结构在生石灰固化拌和过程中产生凝聚，形成胶凝结构，在较小的施工扰动下，土体得到压密和胶结，使土体的重度增大，产生自重固结。
(3)在被加固地基区域地面上布置冲击碾压和振动碾压机械，采用冲击压路机对其进行碾压，碾压速度控制在12-15Km/h，碾压10遍，沉降量控制在100-150mm。冲击碾压完成后采用采用12吨振动压路机进行振动碾压2遍，稳压1遍，使表层500mm厚土体得到进一步密实。使土颗粒之间发生位移、变形和剪切，从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实，加速处理范围内土体的沉降固结，使地基承载力达到80-120kPa。