一种应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法与流程

专利2026-01-01  9


本发明属于软土地基加固,具体涉及一种应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法。


背景技术:

1、新时代背景下,随着我国经济建设在国际环境中的影响力加大,超大规模建筑群、智能化港口、码头等工程建设发展空前绝后,在工程建设过程中,软土地基加固是影响工程建设综合施工质量的重要因素。由于软土地基具有高含水率,承载力差等特点,若不能对其进行科学、合理的治理,将会产生不同程度的安全风险。

2、目前,我国在软基加固方面的实际应用和理论研究已取得一些成绩,如高压旋喷桩加固法、排水固结法、强夯(置换)法等,各种方法适用的土层、效率、加固效果等方面也各有利弊,如高压旋喷桩加固法以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成水泥加固桩体,施工占地少、振动小、噪音较低,但存在污染环境,成本较高,适用范围小等缺点;排水固结法具有工期短,加固效果明显,但工序复杂,费用较高,预压效果受到一定局限,且加固深度有限,对于淤泥层厚度小于8m时预压效果较好,当淤泥中存在砂层时四周需增设密封墙等。

3、因此,软基加固技术在应用和发展过程中尚存在许多问题和挑战,新型软基加固技术的研究任重道远,为了寻求一种快速、高效改善软弱土层的物理力学特性的软基加固方法,提出一种应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法。


技术实现思路

1、本发明主要为了克服现有技术的不足,提供了一种应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法。

2、本发明是通过以下技术方案实现的:

3、一种应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法,包括,以下步骤:

4、步骤一,首先场地整平,之后进行软基勘探,探明待处理的软土地基中的地质结构,然后摊铺下层的排水垫层;

5、步骤二,测量放点,并就位成桩系统;

6、步骤三,使用成桩系统,先在成桩点位钻孔,之后进行高压旋喷成桩施工,构建高压喷射砂桩;

7、所述成桩系统在地基内的成桩效果根据各土层强度而定,软土地基在钻孔后,进行高压旋喷后会形成竖向的砂柱,砂柱向上延伸至软土地基表面,对于淤泥质土层,高压喷射砂桩的砂柱上会形成扩体砂墩,扩体砂墩是与砂柱相连接的横向连续的墩状结构;对于土质条件较硬的土层,高压喷射砂桩的砂柱上会形成劈裂砂带,所述劈裂砂带是与砂柱相连接的水平向延伸的带状结构;为了达到更好的成桩效果,在进行高压旋喷成桩施工时,对成桩系统进行控制,对于探明的软土地基中的淤泥质的土层,相比于硬质土层来说,对成桩系统的喷砂流量以及喷砂压力进行提升,同时成桩系统在淤泥质的土层的喷砂停留时间加长,使淤泥质的土层中形成较大的扩体砂墩;

8、步骤四,摊铺上层排水垫层,排水垫层内布设滤管,在排水垫层上铺设土工布和密封膜并将其四周埋入不透水地层对排水垫层进行密封;

9、步骤五,将滤管通过出膜装置伸出土工布和密封膜连接到抽真空装置上;

10、步骤六,开启抽真空装置,对软土地基进行真空预压排水。

11、在上述技术方案中,所述排水垫层为厚砂垫层。

12、在上述技术方案中,所述成桩系统包括高压砂浆搅拌泵、循环管路和钻喷机械,所述高压砂浆搅拌泵需循环搅拌砂浆料,钻喷机械连接循环管路,通过循环管路为钻喷机械提供砂浆料。

13、在上述技术方案中,所述土工布和密封膜埋入不透水地层的深度不小于50cm。

14、在上述技术方案中,在步骤五和步骤六之间增加一道施工工序,即在土工布和密封膜上方堆积堆载料。

15、本发明的优点和有益效果为:

16、(1)本发明结合高压旋喷桩加固法和排水固结法的优点,将高压喷射砂桩配合真空联合堆载预压使软土地基实现了密实加固和排水固结双重加固的效果,能够有效改善软土地基的物理力学特性,为后续工程建设的安全、质量和进度提供了有效保障。

17、(2)本发明的高压喷射砂桩本身具有提高软基承载力的作用,砂柱、扩体砂墩、和劈裂砂带不同程度的改善了软土层的土质和密实度,且能够为深层软基加固提供了理想的空间排水通道,在排水固结作用下,实现了对软基的二次加固,尤其劈裂砂带的形成为高压喷射砂桩影响以外的土层提供了水平向排水通道,有效提高了软基排水固结效果和进程。

18、(3)本发明针对土质条件较差的软基所研发,加固效果明显,能够较为彻底的置换或改善极软弱土层,对于淤泥质软土的加固效果更为明显,且高压喷射砂桩的提出,解决了传统高压旋喷桩存在污染环境,成本较高等问题,联合排水固结法和强夯法,具有加固效果好,施工效率高,环保等优点。

19、(4)由于在高压旋喷成桩施工时,成桩系统在地基内的成桩效果根据各土层强度而定,然而待处理的软土地基的土层物理力学特性是未知的,所以成桩效果是被动的,因此本发明在进行高压旋喷成桩施工时,对成桩系统进行控制,对于探明的软土地基中的淤泥质的土层,相比于硬质土层来说,对成桩系统的喷砂流量以及喷砂压力进行提升,同时成桩系统在淤泥质的土层的喷砂停留时间加长,使淤泥质的土层中形成较大的扩体砂墩,从而能够有针对性的、主动的对应不同土层进行成桩控制,达到更好的成桩效果,进而对软土地基起到更好的密实加固效果。



技术特征:

1.一种应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法,包括,以下步骤:

2.根据权利要求1所述的应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法,其特征在于:所述排水垫层为厚砂垫层。

3.根据权利要求1所述的应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法,其特征在于:所述成桩系统包括高压砂浆搅拌泵、循环管路和钻喷机械,所述高压砂浆搅拌泵需循环搅拌砂浆料,钻喷机械连接循环管路,通过循环管路为钻喷机械提供砂浆料。

4.根据权利要求1所述的应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法,其特征在于:所述土工布和密封膜埋入不透水地层的深度不小于50cm。

5.根据权利要求1所述的应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法,其特征在于:在步骤五和步骤六之间增加一道施工工序,即在土工布和密封膜上方堆积堆载料。


技术总结
本发明公开了一种应用高压喷射砂桩进行真空预压软基加固的方法,包括,以下步骤:步骤一,首先场地整平,之后进行软基勘探,探明待处理的软土地基中的地质结构,然后摊铺下层的排水垫层;步骤二,测量放点,并就位成桩系统;步骤三,使用成桩系统,先在成桩点位钻孔,之后进行高压旋喷成桩施工,构建高压喷射砂桩;步骤四,摊铺上层排水垫层,排水垫层内布设滤管,在排水垫层上铺设土工布和密封膜并将其四周埋入不透水地层对排水垫层进行密封;步骤五,将滤管通过出膜装置伸出土工布和密封膜连接到抽真空装置上;步骤六,开启抽真空装置,对软土地基进行真空预压排水。

技术研发人员:袁方龙,喻志发,刘爱民,诸葛爱军,刘天韵,刘旭,朱楠,王健男,刘和文
受保护的技术使用者:中交天津港湾工程研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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