一种动载荷作用下软土再固结的处理方法与流程

1.本发明涉及一种工程施工技术，特别涉及一种动载荷作用下软土再固结的处理方法。


背景技术：

2.随着社会和科技的进步，人们对交通运输的需求与日俱增。因此，近年来各种交通运输方式迅速发展。工程实践中，交通荷载到处存在，设计时一般采用拟静力法将荷载作用在路基上。交通荷载等动荷载会产生振动，振动会产生波动，波传递能量，弹性波向四周传播引起土体沉降。高速公路、海堤、地铁下卧地基在受静荷载期内沉降基本稳定，但在运营期可能会产生较大的后续沉降。对于饱和软土处理方式上，通常采用固结不排水和静荷载堆载塑料排水板排水进行地基处理等方法，经上述方法处理后的路基土方，在完工运营后仍会产生较大的沉降。
3.现在也有一些采用动载荷振动方式破坏不渗水层进行排水的方法，如2012年04月11日公布的cn102409662a中国专利，名称为软土地基排水固结处理方法。该方法将硬质框架中部竖向连接空心管，空心管底部设置吸水孔，在硬质框架中间均布多组龙骨片，用透水膜将硬质框架、空心管和龙骨片包裹起来；将其打入地基中，空心管安装真空泵，透水膜外周被细颗粒堵塞并形成不透水层，启动振动器，龙骨片将振动力分散传递到硬质框架周边，透水膜外周的细颗粒被振动破坏，排水管继续排水至地基固结。该方法采用框架结构的内侧设置空心管，通过振动器带动框架振动，从而破坏不透水层，使空心管排水。该方法框架结构大，打入地基和后续回收难度大，而且为了方便框架的打入和回收，地基表层无法制造有效的支撑基础，振动器只能被框架自身支撑，振动器功率受限，且不能多个框架联用同一个振动器，施工成本较高。同样由于该方法框架结构大，框架回收后，会在地基土层中留下较大的土坑，对地基造成破坏，导致地基中空，如果不能及时有效处理，会留下安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有的振动排水的软土在固结方法的振动框架结构大，难以制造振动支撑基础，施工不便，回收后破坏地基的问题，提供一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，通过振动机和插入土中的振动棒渗水管结合体，将深层土震动后产生的游离水排出土外。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，包括以下步骤：步骤1，将上层土壤拌和水泥，形成强度在c5-c15的水泥土基层；步骤2，在水泥土基层上均匀设置渗水管；步骤3，在每个渗水管内设置振动棒，形成振动棒渗水管结合体，振动棒下端的埋深大于渗水管下端的埋深；步骤4，在水泥土基层上放置堆载板，在堆载板上固定安放振动机；
步骤5，固定在堆载板的振动机振动，带动渗水管内的振动棒，将振动后产生的游离水收集在渗水管内，采用吸水泵将渗水管内的水排出，直到振动运行一段时间后无游离水排出；步骤6，撤除振动机，对堆载板、振动棒、渗水管依次进行回收，在渗水孔原孔位做钢管护孔，并进行灌浆密实。
6.本申请中，步骤1可以直接在拟处理土上层形成水泥土基层，也能为振动机提供一个刚性的作业层，提供更大的振动受力面积，为后续排水提供帮助。步骤4水泥土基层上方铺设堆载板，在堆载板上安放振动机以防止振动机下陷使得水泥土基层发生破坏，同时，也方便振动传递，让一台振动机可以带动范围内的多振动棒形成振动。插入土中的振动棒渗水管结合体，解决了一般振动机深层土无法有效振动问题，并把振动后产生的游离水排出土外，同时促使土壤颗粒重新排列，增强土壤密实度。本方案采用渗水管这种小口径管插入路基中，然后插入振动棒，用材和施工成本低，固结处理后对振动棒、渗水管进行回收时，仅留渗水管尺寸的小孔，方便进行加护和灌浆，不会对路基形成二次破坏。
7.作为优选，步骤1中，拌合水泥的上层土壤厚度不小于30cm。
8.作为优选，步骤2中，渗水管密度每1-25平方米一个，深度2米以上。
9.作为优选，步骤3中，振动棒的外径小于渗水管内径，振动棒和渗水管之间留有排水间隙。
10.作为优选，步骤3中，振动棒的振动频率为83~133hz，5000~8000次/min。
11.作为优选，步骤3中，振动棒埋深为渗水管埋深的两倍以上。
12.作为优选，步骤4中，堆载板采用钢板或者专用的渗水复合路基板。
13.作为优选，步骤4中，振动机的振动频率为40-60hz。
14.作为优选，所述振动机为振动压路机。
15.本发明振动棒渗水管结合体，解决了一般振动机深层土无法有效振动问题，并把振动后产生的游离水排出土外，同时促使土壤颗粒重新排列，增强土壤密实度；施工时先施工水泥土基层，为振动机提供一个刚性的作业层，振动传递更加高效；施工用材成本低，不会对路基形成二次破坏。
附图说明
16.图1是本发明的一种结构示意图。
17.图中：1、水泥土基层，2、堆载板，3、振动机，4、渗水管，5、振动棒。
具体实施方式
18.下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
19.实施例：一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤1，将上层土壤拌和水泥，形成强度在c5-c15的水泥土基层；拌合水泥的上层土壤厚度不小于30cm；步骤2，在水泥土基层上均匀设置渗水管；渗水管密度每1-25平方米一个，深度2米以上；步骤3，在每个渗水管内设置振动棒，形成振动棒渗水管结合体，振动棒下端的埋
深大于渗水管下端的埋深，振动棒埋深为渗水管埋深的2倍以上；振动棒的外径小于渗水管内径，振动棒和渗水管之间留有排水间隙；振动棒的振动频率为83~133hz，5000~8000次/min；步骤4，在水泥土基层上放置堆载板，堆载板采用专用的渗水复合路基板，在堆载板上固定安放振动机；所述振动机为振动压路机；步骤5，固定在堆载板的振动机以频率40-60hz振动，带动渗水管内的振动棒，将振动后产生的游离水收集在渗水管内，采用吸水泵将渗水管内的水排出，直到振动运行一段时间后无游离水排出；步骤6，撤除振动机，对堆载板、振动棒、渗水管依次进行回收，在渗水孔原孔位做钢管护孔，并进行灌浆密实。


技术特征：
1.一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，将上层土壤拌和水泥，形成强度在c5-c15的水泥土基层；步骤2，在水泥土基层上均匀设置渗水管；步骤3，在每个渗水管内设置振动棒，形成振动棒渗水管结合体，振动棒下端的埋深大于渗水管下端的埋深；步骤4，在水泥土基层上放置堆载板，在堆载板上固定安放振动机；步骤5，固定在堆载板的振动机振动，带动渗水管内的振动棒，将振动后产生的游离水收集在渗水管内，采用吸水泵将渗水管内的水排出，直到振动运行一段时间后无游离水排出；步骤6，撤除振动机，对堆载板、振动棒、渗水管依次进行回收，在渗水孔原孔位做钢管护孔，并进行灌浆密实。2.根据权利要求1所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：步骤1中，拌合水泥的上层土壤厚度不小于30cm。3.根据权利要求1或2所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：步骤2中，渗水管密度每1-25平方米一个，深度2米以上。4.根据权利要求1所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：步骤3中，振动棒的外径小于渗水管内径，振动棒和渗水管之间留有排水间隙。5.根据权利要求1所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：步骤3中，振动棒的振动频率为83~133hz，5000~8000次/min。6.根据权利要求1或4或5所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：步骤3中，振动棒埋深为渗水管埋深的两倍以上。7.根据权利要求1所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：步骤4中，堆载板采用钢板或者专用的渗水复合路基板。8.根据权利要求1所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：步骤4中，振动机的振动频率为40-60hz。9.根据权利要求1或7或8所述的一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，其特征在于：所述振动机为振动压路机。

技术总结
本发明涉及一种动载荷作用下软土再固结的处理方法，解决现有的振动排水的软土在固结方法的振动框架结构大，难以制造振动支撑基础，施工不便，回收后破坏地基的问题。本方法将上层土壤拌和水泥，形成强度在C5-C15的水泥土基层；在水泥土基层上均匀设置渗水管；在每个渗水管内设置振动棒；在水泥土基层上放置堆载板，在堆载板上固定安放振动机；固定在堆载板的振动机振动，带动渗水管内的振动棒，将振动后产生的游离水收集在渗水管内，采用吸水泵将渗水管内的水排出，直到振动运行一段时间后无游离水排出。本发明解决了一般振动机深层土无法有效振动问题，并把振动后产生的游离水排出土外，同时促使土壤颗粒重新排列，增强土壤密实度。实度。实度。


技术研发人员：潘金龙 楼耀威 周顺 羊宏峰 裘晓飞 许野 王筱
受保护的技术使用者：岩土科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/14