一种软弱土和液化土互层地基的处理方法

摘要

本发明属于地基处理技术领域，是一种软弱土和液化土互层地基的处理方法，该法不受地层分布顺序的影响。该方法包括以下步骤；（1）施工放线及场地平整；（2）桩机就位：将桩机移动，将钻头对准桩位；（3）制备水泥浆：按照配比使用高速搅拌机进行搅拌而制备水泥浆；（4）预搅下沉：启动搅拌机发电机，钻杆搅拌切土下沉；（5）喷浆搅拌提升：开启水泥浆泵，边喷浆，边旋转。本发明中，采用水泥土加芯桩对软弱土与液化土互层地基进行处理，水泥土加芯桩可以同时解决地基承载力不足和土体液化问题，工程造价低、施工工期短。

说明书

技术领域

本发明涉及地基处理技术领域，尤其涉及一种软弱土和液化土互层地基的处理方法。

背景技术

地基处理一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程技术措施，有的工程，不改变地基的工程性质，而只采取基础工程措施；有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式, 不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基；反之，已进行加固后的地基称为人工地基。地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全，如处理不当，往往发生工程质量事故，且事后补救大多比较困难。因此，对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度，以确保工程质量。

现有技术中针对单独处理软弱土层或液化土层的处理方法比较多，而没有对于软弱土与液化土层同时存在的处理方法，在实际工程中又常常遇到软弱土与液化土层同时存在的地层，常规的处理方法就是采用桩基穿越，这种处理方法虽然可行，但是既没有考虑到原有地基础土对承载力的贡献，也没有考虑软弱土与液化土层段的桩基侧阻力，因此造价过高，常规工程无法承受。因此寻求一种经济造价低、施工技术可行及工程效果较好的处理方法较为迫切。

发明内容

本发明提供一种软弱土和液化土互层地基的处理方法，能经济高效的处理软弱土和液化土互层地基，且不受软弱土和液化土土层分布顺序的影响。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种软弱土和液化土互层地基的处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)施工放线及场地平整；

(2)桩机就位：将桩机移动，将钻头对准桩位；

(3)制备水泥浆：按照配比使用高速搅拌机进行搅拌而制备水泥浆；

(4)预搅下沉：启动搅拌机发电机，钻杆搅拌切土下沉；

(5)喷浆搅拌提升：开启水泥浆泵，边喷浆，边旋转，使水泥浆与土体充分拌合，桩径及桩长根据上部结构承载要求计算确定，桩端宜进入下部相对硬土层500mm；

(6)重复搅拌下沉和提升：达到设计深度以后提升桩机，进行复搅，直至原地面，即可形成水泥土搅拌桩；

(7)在水泥土搅拌桩内插入桩芯：用插桩机将桩芯插入水泥土搅拌桩即可，桩芯布置方式及间距可根据承载力及变形要求经计算确定；

(8)根据需要设置级配碎石褥垫层或桩基承台。

优选地，所述水泥土试块90天龄期无侧限抗压强得不小于 1.5Mpa。

优选地，所述水泥土搅拌桩可以采用传统的高压旋喷桩、长螺旋深搅桩、单轴深搅桩、双轴深搅桩及多轴深搅桩形成。

优选地，所述桩芯可以采用传统的预制桩。

优选地，所述桩芯可以采用木桩。

优选地，所述水泥土搅拌桩的水泥土水泥掺入量可根据软弱土层情况决定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、水泥土搅拌桩通过水泥浆和土体拌合形成，按置换原理可以提高软弱土的承载力；

2、水泥土搅拌桩对液化土层有约束作用，且水泥浆进入液化土后对液化土颗粒有一定的固结作用，可以改较大程度的改善土体液化趋势；

3、芯桩强度比水泥土搅拌桩强度较大，可以提高软弱土层中桩身的承载力，以提高复合地基承载力；

4、芯桩插入过程中对液化土层有挤密作用，可进一步改善土体液化趋势；

5、水泥土搅拌桩和预制桩施工工艺成熟，水泥土搅拌桩和预制经济造价低，施工速度较快。

本发明中，采用水泥土加芯桩对软弱土与液化土互层地基进行处理，水泥土加芯桩可以同时解决地基承载力不足和土体液化问题，且处理效果不受软弱土和液化土分布顺序的限制，可以有效的处理软弱土与液化土互层地基，而且较传统处理方法工程造价低、施工工期短。

附图说明

图1为施工平面布置示意图；

图2为施工剖面示意图；

图3为实施例二中试验布置方案示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1-2，一种软弱土和液化土互层地基的处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)施工放线及场地平整；

(2)桩机就位：将桩机移动，将钻头对准桩位；

(3)制备水泥浆：按照配比使用高速搅拌机进行搅拌而制备水泥浆；

(4)预搅下沉：启动搅拌机发电机，钻杆搅拌切土下沉；

(5)喷浆搅拌提升：开启水泥浆泵，边喷浆，边旋转，使水泥浆与土体充分拌合，桩径及桩长根据上部结构承载要求计算确定，桩端宜进入下部相对硬土层500mm；

(6)重复搅拌下沉和提升：达到设计深度以后提升桩机，进行复搅，直至原地面，即可形成水泥土搅拌桩；

(7)在水泥土搅拌桩内插入桩芯：用插桩机将桩芯插入水泥土搅拌桩即可，桩芯布置方式及间距可根据承载力及变形要求经计算确定；

(8)根据需要设置级配碎石褥垫层或桩基承台。

本发明中，所述水泥土试块90天龄期无侧限抗压强得不小于 1.5Mpa。

本发明中，所述水泥土搅拌桩可以采用传统的高压旋喷桩、长螺旋深搅桩、单轴深搅桩、双轴深搅桩及多轴深搅桩形成。

本发明中，所述桩芯可以采用传统的预制桩。

本发明中，所述桩芯可以采用木桩。

本发明中，所述水泥土搅拌桩的水泥土水泥掺入量可根据软弱土层情况决定。

实施例2

(1)工程概况

某大型污水处理工程项目，位于某盆地西南部，属于冲洪积、湖积地貌。场地现状为耕地，地形平缓、开阔，地形坡度小于5°，西侧和南侧均为金沙江二级支流。由于场地位置的特殊性，形成了上部为软弱土层，下部为液化土层的独特地层分布形态，由于工程造价及工期严重受限，采用常规的地基处理方法无法处理本工程难题。

(2)工程地质条件

勘察深度范围内场地岩土层自上而下可按成因类型划分为三个大层，即：①层第四系耕植土(Q

①层耕土(Q

②

②

②

②

③层粘土(N

其中②

表1：液化判定表

(3)工程试验

工程实施前选取了两块场地进行了两组处理实验，实验方案布置图如图3所示，第一组试验深搅桩间距为1m,第二组试验深搅桩间距为1.5m,两组试验内插芯桩间中均为3m，每一组试验中布设三个液化判别点、三个单桩静载荷试验点及三个单桩复合地基静载荷试验点。

试验相关参数如下所述：

a.深层搅拌桩采用单轴深搅桩，如果施工困难或成桩质量有问题可调整为长螺旋深搅桩,搅拌桩桩径为500mm；

b.水泥土在标准养护条件下90天龄期70.7mm立方体无侧抗压强度不得小于1.5Mpa；

c.水泥土水泥掺入量不得小于被加固土湿重度(加固土湿重度按 19.5kN/m

d.本工程水泥土搅拌桩采用湿法施工,湿法施工配备注浆泵的额定压力不宜小于5.0Mpa。

(4)试验结果

达到设计强度要求后，对两组试验分别进行液化判别、单桩抗压静载试验及单桩复合地基静载荷试验，试验结果如表2、表3及表4 所示。

表2：单桩竖向抗压静载试验结果表

表3：单桩复合地基荷载试验结果表

表4：土层液化判定表

从试验结果可以看出③粉砂液化土液化沉陷性已全部消除，软弱土层经地基处理后地基承载力已经满足设计要求，各项指标均达到预期要求，从表格数据显示，水泥土加芯桩处理软弱土与液化土互层地基效果明显。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。