一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构的制作方法

1.本实用新型涉及地基处理技术领域，具体涉及一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构。


背景技术：

2.在地基处理工程中，由于地基处理后的土体仍然会发生沉降，不同区域的排水固结速度不同，如部分区域沉降速度过快时，则会产生不均匀沉降，虽然总沉降仍在设计要求范围中，但是不均匀沉降加剧也会影响正常使用功能(主要表现为路面起伏不平)，特别是在软土地区中更是这样，如公路软土地基处理区域，地基处理往往由于活动荷载的作用下，部分区域土体排水固结速度较快，容易产生不均匀沉降情况。因此，现有的地基处理技术需要进一步的改进和完善。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种可以减缓并使土体沉降速度均匀化的减缓工后沉降速度的软土地基处理结构。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，包括第一搅拌桩、第二搅拌桩、水位感应器和补水系统；第一搅拌桩的数量为多根，多根第一搅拌桩分布于土体中，相邻的第一搅拌桩相互搭接，第一搅拌桩将土体分割成多个水平方向上封闭的沉降区，用于阻挡水体的流失，沉降区内埋设有第二搅拌桩，用于提高承载力，先施工第二搅拌桩后再施工第一搅拌桩，水位感应器的数量为多组，多组水位感应器分别埋设于多个沉降区内，补水系统用于为多个沉降区内的土体进行补水。
5.采用这种结构后，第一搅拌桩限制了内部土体的排水固结，降低固结速度，从而降低地基处理工程之后的沉降速度，且通过补水系统的设置使每个沉降区内的固结沉降速度可控，可以避免不均匀沉降的问题，而第一搅拌桩主要起到土体强度提升作用，施工时先进行内部土体的地基处理(施工第二搅拌桩)，后进行第一搅拌桩处理，从而达到内部土体强度的提升后进行围闭，保持内部土体的稳定与强度的提升。
6.作为一种优选，沉降区的形状为矩形、圆形或椭圆形，第一搅拌桩穿过透水土层并进入至不透水土层，用于阻止水体的流失。
7.作为一种优选，每个沉降区内，第二搅拌桩的数量为多个，多个第二搅拌桩呈矩形或三角形阵列排布，布置形式不限，主要是提高土体承载力作用。
8.作为一种优选，水位感应器为电容式水位感应器，水位感应器包括感应探头，感应探头的外侧设有用于过滤泥沙的过滤组件。
9.作为一种优选，过滤组件包括多层土工布，土工布包裹于水位感应器的外侧，土工布将水位感应器与土体分隔开。
10.作为一种优选，补水系统包括补水泵和多组补水管，补水管的一端经补水泵连接水源，补水管的另一端连接有补水头，多组补水头分别位于多个沉降区内，补水管上设有控
制阀。
11.作为一种优选，补水头的外侧包裹有土工布，渗水管中的水经土工布流至土体中。
12.作为一种优选，补水头包括多根渗水管，多根渗水管呈放射状设置，渗水管上开有补水口。
13.作为一种优选，每组水位感应器包括上下排布的两个水位感应器。
14.作为一种优选，一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构还包括监控中心，多组补水管分别与多个沉降区一一对应，监控中心分别与多个控制阀电连接，水位感应器通过无线传输或有线传输方式连接监控中心。
15.总的说来，本实用新型具有如下优点：
16.(1)可以控制和减缓工程后续的沉降速度，避免出现地基处理后土体的不均匀沉降问题。
17.(2)通过设置第一搅拌桩，可以解决围闭第二搅拌桩内部土中水体流失问题，对内部土体起到保护作用。
18.(3)自动补水系统可以解决地下水位降低到预警水位的问题，保持土体内部的地下水位在控制值上方，可以使得地基处理内部能在较长的时间内避免排水固结过快导致的不均匀沉降问题，减少后期返工修复问题。
附图说明
19.图1为实施例一中的第一搅拌桩和第二搅拌桩的平面分布示意图。
20.图2为实施例一中的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构的侧面示意图。
21.图3为完成步骤(2)时的示意图。
22.其中，1为第一搅拌桩，2为第二搅拌桩，3为内部水位线，4为外部水位线，5为水位感应器，6为补水泵，7为补水管，8为补水头，9为路面。
具体实施方式
23.下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。
24.实施例一
25.如图1所示，一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，包括第一搅拌桩1、第二搅拌桩2、水位感应器5和补水系统；第一搅拌桩1的数量为多根，多根第一搅拌桩1分布于土体中，相邻的第一搅拌桩1相互搭接，第一搅拌桩1将土体分割成多个水平方向上封闭的沉降区，沉降区内埋设有第二搅拌桩2，第一搅拌桩1的深度大于第二搅拌桩2的深度，水位感应器5的数量为多组，多组水位感应器5分别埋设于多个沉降区内，补水系统用于为多个沉降区内的土体进行补水。
26.上述地基处理结构适用于地质存在相对不透水层(渗透性较低的黏性土)的区域，第一搅拌桩1的桩底设置于相对不透水层中，相对不透水层的上方为渗水层，第二搅拌桩2的桩底位于渗水层。
27.上述第一搅拌桩1在地基处理完成后进行设置，这是与现有第一搅拌桩1较大的不同之处，现有技术中设置围闭桩是在地基处理过程前进行的，其主要目的是避免地基处理过程中周边的影响，设置围闭桩从而保护周边环境，未考虑到减缓排水固结作用，而本技术
的第一搅拌桩1桩底是设置在不透水层中(使用范围有限制)，其主要原因是控制地基处理土体内部的水，避免过快发生排水固结，同时增设水位感应器2以及补水系统，实现地基处理内部土体的水位在控制范围内，减缓排水固结过程，从而达到控制沉降的目的。
28.沉降区的形状为矩形，第一搅拌桩穿过透水土层并进入至不透水土层，用于阻止水体的流失。
29.每个沉降区内，第二搅拌桩2的数量为多个，多个第二搅拌桩2呈矩形、三角形等阵列排布，布置形式不限，主要是提高土体承载力作用。
30.水位感应器2为电容式水位感应器2，水位感应器2包括感应探头，感应探头的外侧设有用于过滤泥沙的过滤组件。
31.过滤组件包括多层土工布，土工布包裹于水位感应器2的外侧，土工布将水位感应器5与土体分隔开。
32.补水系统包括补水泵6和多组补水管7，补水管7的一端经补水泵6连接水源，补水管7的另一端连接有补水头8，多组补水头8分别位于多个沉降区内，补水管7上设有控制阀。
33.补水头8包括多根渗水管，多根渗水管呈放射状设置，渗水管上开有补水口。
34.补水头8的外侧包裹有土工布，渗水管中的水经土工布流至土体中。
35.每组水位感应器2包括上下排布的两个水位感应器2。
36.一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构还包括监控中心，多组补水管7分别与多个沉降区一一对应，监控中心分别与多个控制阀电连接，水位感应器2通过无线传输或有线传输方式连接监控中心。
37.以公路软土地基处理为案例，本实用新型的施工过程如下。
38.步骤(1)，对各个区域的内部土体进行地基处理(形式不限，可以为搅拌桩加固，也可以为堆载排水固结加固，本案例为搅拌桩加固)，当内部土体的土体强度上升到设计要求时，停止并准备下一步骤。
39.步骤(2)，如图2所示，进行第一搅拌桩1的施工，同时增设补水系统，施工完毕后，对内部土体形成围闭。
40.步骤(3)，如图3所示，完成地基处理上方的工程，即路面9的施工。
41.步骤(4)，通过水位感应器2可以监测每个沉降区的水位，当有水位低于预设固结速度下的水位值时，控制阀开启，从而补水系统向该处补水，通过补水系统对土体进行补水后，沉降区的内部水位线3会稍高于外部水位线4，通过控制各个沉降区的水位调控，使整个土体的排水固结速度保持一致，使地基处理后的各个区域同步沉降。
42.实施例二
43.本实施例与实施例一的不同之处在于：沉降区的形状为圆形或椭圆形。
44.上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：包括第一搅拌桩、第二搅拌桩、水位感应器和补水系统；第一搅拌桩的数量为多根，多根第一搅拌桩分布于土体中，相邻的第一搅拌桩相互搭接，第一搅拌桩将土体分割成多个水平方向上封闭的沉降区，沉降区内埋设有第二搅拌桩，水位感应器的数量为多组，多组水位感应器分别埋设于多个沉降区内，补水系统用于为多个沉降区内的土体进行补水。2.按照权利要求1所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：沉降区的形状为矩形、圆形或椭圆形，第一搅拌桩穿过透水土层并进入至不透水土层，用于阻止水体的流失。3.按照权利要求1所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：每个沉降区内，第二搅拌桩的数量为多个布置，多个第二搅拌桩呈矩形或三角形阵列排布。4.按照权利要求1所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：水位感应器为电容式水位感应器，水位感应器包括感应探头，感应探头的外侧设有用于过滤泥沙的过滤组件。5.按照权利要求4所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：过滤组件包括多层土工布，土工布包裹于水位感应器的外侧，土工布将水位感应器与土体分隔开。6.按照权利要求1所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：补水系统包括补水泵和多组补水管，补水管的一端经补水泵连接水源，补水管的另一端连接有补水头，多组补水头分别位于多个沉降区内，补水管上设有控制阀。7.按照权利要求6所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：补水头包括多根渗水管，多根渗水管呈放射状设置，渗水管上开有补水口。8.按照权利要求7所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：补水头的外侧包裹有土工布，渗水管中的水经土工布流至土体中。9.按照权利要求1所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：每组水位感应器包括上下排布的两个水位感应器。10.按照权利要求6所述的一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，其特征在于：还包括监控中心，多组补水管分别与多个沉降区一一对应，监控中心分别与多个控制阀电连接，水位感应器通过无线传输或有线传输方式连接监控中心。

技术总结
一种减缓工后沉降速度的软土地基处理结构，包括第一搅拌桩、第二搅拌桩、水位感应器和补水系统；第一搅拌桩的数量为多根，多根第一搅拌桩分布于土体中，相邻的第一搅拌桩相互搭接，第一搅拌桩将土体分割成多个水平方向上封闭的沉降区，沉降区内埋设有第二搅拌桩，水位感应器为多组布设，多组水位感应器分别埋设于多个沉降区内，补水系统用于为多个沉降区内的土体进行补水。本实用新型的第一搅拌桩限制了内部土体的排水固结，降低固结速度，从而降低地基处理工程之后的沉降速度，且通过补水系统的设置使每个沉降区内的固结速度可控，可以避免不均匀沉降的问题，属于地基处理技术领域。属于地基处理技术领域。属于地基处理技术领域。


技术研发人员：王玉柱 吴挺 刘亮
受保护的技术使用者：王玉柱
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/8/13