一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法
一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法
【专利说明】一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于土木工程技术领域，特别是涉及应用于软土地基处理的一种地基处理方法，具体地说是一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法。
【背景技术】
[0003]软土地基的处理是工程建设过程中经常遇到的问题，其中针对软土地基，特别是我国东南沿海常见的高含水量、高孔隙比和高流塑性软土，排水固结法是一种常用的地基处理方法。排水固结法根据太沙基(Terzaghi)在1925年提出的有效应力原理及一维固结理论发展起来，其机理是通过设置砂井或塑料排水板等竖向排水体，使土层中的孔隙水主要从水平方向通过竖向排水体排出，从而增加土层的排水途径，缩短排水距离，在荷载作用下，加速土体排水固结，使土体在短时间内发生较大沉降，从而尽快提高土体强度，减少工后沉降。根据这一原理，在以后的工程实践中相继发展了排水板(砂井)堆载预压、排水板(砂井)真空预压等具体处理方法。这一方法在我国沿海地区机场、高速公路及大量围海滩涂场地地基处理中得到了广泛应用，并取得了良好的效果。
[0004]工程实践表明，堆载或真空预压排水固结法虽然是一种较为经济且有效的软基处理方法，但也有较大局限性。主要表现在:1)现有技术是一种由地表向地下深处处理的技术，但由于附加应力传递的指数倍减弱，使得现有技术的处理深度有限，一般排水固结预压法有效处理深度不超过15m，经济处理深度一般在1m以内，如要处理深层土体，其资金成本及时间成本将快速增长。2)处理时间较长。虽然排水固结预压法通过预压加速了地基固结，但由于处理土体渗透系数极小等原因，达到要求沉降往往需要几个月甚至更长的时间。
3)后续土体仍长期蠕变、工后沉降较大。排水固结预压法工后沉降主要来自不能有效处理的深层软土，造成项目建成后下部软土仍长时间的压缩沉降。造成上述缺陷的主要原因是:由于堆载或真空预压固结法是一种由浅入深的处理方法，因此其无法根据需要有效且低成本的处理希望处理的下部软弱土层、无法有效处理深部软土，从而造成了成本高、且处理效果不佳的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供能通过主动性输入扰动介质扰动不同深度土体提高渗透系数及土内有效应力，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载、降低费用的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体内加速待处理软质土体排水固结的多个排水体，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体为塑料排水板或袋装砂井等；扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使扰动介质在待处理软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；软土地基处理方法具体包括以下步骤:
1)、场地平整:对待处理软质土体场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟，场地最佳形成有一定的排水坡度；
2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体分布点位，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体打至设计深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层，砂垫层的厚度在30cm至50cm，并使排水体的排水端头伸入到砂垫层中1cm至25cm ；
4)、土体初始扰动:采用专用机械使扰动介质通过扰动介质导管旋喷，利用扰动介质对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载预压或真空预压装置对待处理软质土体加压；
7)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体通过跟转或预埋通道进行多次扰动；
6)、施工结束。
[0007]为优化上述技术方案，采取的措施还包括:
上述的专用机械为高压泵，上述的扰动介质为高压水或其他固液体介质。
[0008]上述的专用机械为空气压缩机，上述的扰动介质为高压空气。
[0009]上述的砂垫层的厚度在30-50cm，排水体的排水端头伸入到砂垫层中15cm至20cmo
[0010]上述的砂垫层为由铺设的中粗砂形成的滤水层。
[0011]当采用真空预压装置时，砂垫层上铺设有密封膜。
[0012]与现有技术相比，本发明能根据待处理软质土体现场实际情况，采用高压气体或高压水等扰动介质对待处理土体，进行不同深度的主动性扰动，并结合常规排水固结预压法形成了一种新型的软质地基处理技术，本发明通过使高压空气或水或其他介质在软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体，扰动面深度、次数可根据现场情况自由选择。扰动形成的土体裂隙面或体，能大大提高软土层的渗透性能；同时高压气体或其他介质在土体内将增加土体内的孔隙水压力，进一步加快土体的固结；此外被扰动切割过的土体力学性能指标短时间内会大大下降，上覆土层自重会产生类似附加应力增加的作用，更进一步加速被切割土体的排水固结。本发明有效改变了软质土体原技术由浅入深的处理方法，因此能灵活地选择土体处理深度，可以由浅入深、也可以由深入浅、甚至由中部向上下两端处理，能根据需要自由选择。本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。
【附图说明】
[0013]图1为本发明结合堆载预压的原理示意图；
图2为本发明结合真空预压装置的原理示意图；
图3是本发明呈正方形分布的排水体与扰动点的平面布置图； 图4是本发明呈等边三角形分布的排水体与扰动点的平面布置图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
[0015]图1至图4为本发明的结构示意图。
[0016]其中的附图标记为:待处理软质土体T、排水体1、排水端头11、扰动点2、砂垫层
3、堆载4、真空预压装置5、预埋通道6、密封膜7、排水沟8。
[0017]如图1至图4所示，本发明的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体T内加速待处理软质土体T排水固结的多个排水体1，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体T的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体I为塑料排水板或袋装砂井；扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使扰动介质在待处理软质土体T中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；软土地基处理方法具体包括以下步骤:
1)、场地平整:对待处理软质土体T场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟8，场地最佳形成有一定的排水坡度；
2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体I分布点位，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体I打至设计深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层3，砂垫层3的厚度在30cm至50cm，并使排水体I的排水端头11伸入到砂垫层3中1cm至25cm ；
4)、土体初始扰动:采用专用机械使扰动介质通过扰动介质导管旋喷，利用扰动介质对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载4预压或真空预压装置5对待处理软质土体加压；
6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体T通过跟转或预埋通道6进行多次扰动；
7)、施工结束。
[0018]本发明能根据待处理软质土体T现场实际情况，采用扰动介质对待处理土体进行不同深度的主动性扰动，使扰动介质在软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体，扰动面深度、次数能根据现场情况自由选择。扰动形成的土体裂隙面或体，能大大提高软土层的渗透性能；同时高压气体或其他介质在土体内将增加土体内的孔隙水压力，进一步加快土体的固结。本发明有效改变了软质土体原技术由浅入深的处理方法，因此能灵活地选择土体处理深度，可以由浅入深、也可以由深入浅、甚至由中部向上下两端处理，能根据需要自由选择。本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。本发明图中所说的扰动点2即为堆载预压时为后续多次扰动预埋的预埋通道的点位。
[0019]实施例1
本发明的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体T内加速待处理软质土体T排 水固结的多个排水体1，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体T的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体I为塑料排水板或袋装砂井；扰动介质根据待处理软质土体T现场实际情况，选择高压水或其他固液体介质或高压空气，当扰动介质选择高压水或其他固液体介质时，提供扰动介质的专用机械则为高压泵，当扰动介质为高压空气时，提供扰动介质的专用机械则为空气压缩机。扰动介质导管为一种特制的导管，扰动介质通过扰动介质导管喷出，对待处理软质土体T进行不同深度的主动性扰动，扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使高压水或高压空气等扰动介质在待处理软质土体T中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；扰动面深度及扰动次数能根据现场情况自由选择，软土地基处理方法具体包括以下步骤:
I)、场地平整:对待处理软质土体T场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟8，场地最佳形成有一定的排水坡度；排水坡度可在5度到10度。
[0020]2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体I分布点位，使排水体I在场地中呈等边三角形分布，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体I打至设计深度；设计深度为待处理软质土体T需要排水固结的深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层3，砂垫层3的厚度在40cm，并使排水体I的排水端头11伸入到砂垫层3中15cm至20cm ;砂垫层3为采用中粗砂铺设形成的滤水层；
4)、土体初始扰动:采用高压泵或空气压缩机使高压水或高压空气或其他介质经扰动介质导管旋喷，利用高压水或高压空气对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载4预压或真空预压装置5对待处理软质土体加压。当采用真空预压装置5时，砂垫层3上铺设有密封膜7。
[0021]6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体T通过跟转或预埋通道进行多次扰动；
7)、施工结束。
[0022]实施例二
本发明的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法为根据现场实际情况通过利用高压气体或高压水或其它固液介质等扰动介质对待处理软质土体T进行不同深度的主动性扰动，并结合常规排水固结预压法，实现软质土体加速排水固结的一种地基处理新方法，它包括按设计深度要求打入待处理软质土体T内加速待处理软质土体T排水固结的多个排水体1，以及多根用于喷射高压气体或高压水扰动介质主动性扰动待处理软质土体T的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体I为塑料排水板或袋装砂井；提供扰动介质的专用机械为空气压缩机或高压泵，扰动介质导管为一种特制的导管，高压水或高压空气通过扰动介质导管对待处理软质土体T进行不同深度的主动性扰动，扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使高压水或高压空气在待处理软质土体T中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；扰动面深度及扰动次数能根据现场情况自由选择，软土地基处理方法具体包括以下步骤:
I)、场地平整:对待处理软质土体T场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟8，场地最佳形成有一定的排水坡度；排水坡度可在5度以下。
[0023]2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体I分布点位，使排水体I在场地中呈正方形分布，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体I打至设计深度；设计深度为待处理软质土体T需要排水固结的深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层3，砂垫层3的厚度在40cm，并使排水体I的排水端头11伸入到砂垫层3中15cm至20cm ;砂垫层3为采用中粗砂铺设形成的滤水层；
4)、土体初始扰动:采用高压水泵或空气压缩机使高压水或高压空气经扰动介质导管旋喷，利用高压水或高压空气对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载4预压或真空预压装置5对待处理软质土体加压，当采用堆载预压时应为后续扰动预埋通道；当采用真空预压装置5时，砂垫层3上铺设有密封膜7。
[0024]6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体T通过跟转或预埋通道进行多次扰动；
7)、施工结束。
[0025]本发明通过使高压空气或水或其他介质在软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体，扰动面深度、次数可根据现场情况自由选择。扰动形成的土体裂隙面或体，能大大提高软土层的渗透性能；同时高压气体或液体在土体内将增加土体内的孔隙水压力，进一步加快土体的固结；此外被扰动切割过的土体力学性能指标短时间内会大大下降，上覆土层自重会产生类似附加应力增加的作用，更进一步加速被切割土体的排水固结。本发明有效改变了软质土体原技术由浅入深的处理方法，因此能灵活地选择土体处理深度，可以由浅入深、也可以由深入浅、甚至由中部向上下两端处理，能根据需要自由选择。本发明有效解决了原技术的不足，这是理念上的根本创新；同时，该技术成本低廉，可大面积推广，本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。
[0026]本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
【主权项】
1.一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:包括按设计深度要求打入待处理软质土体(T)内加速待处理软质土体(T)排水固结的多个排水体(I)，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体(T)的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；所述的排水体(I)为塑料排水板或袋装砂井；所述的扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使扰动介质在待处理软质土体(T)中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；所述的软土地基处理方法具体包括以下步骤: 1)、场地平整:对待处理软质土体(T)场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟(8)，场地最佳形成有一定的排水坡度； 2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体(I)分布点位，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体(I)打至设计深度； 3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层(3)，砂垫层(3)的厚度在30cm至50cm，并使排水体(I)的排水端头(11)伸入到砂垫层(3)中1cm至25cm; 4)、土体初始扰动:采用专用机械使扰动介质通过扰动介质导管旋喷，利用扰动介质对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求； 5)、采用堆载(4)预压或真空预压装置(5)对待处理软质土体加压； 6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体(T)通过跟转或预埋通道进行多次扰动； 7)、施工结束。2.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的专用机械为高压泵，所述的扰动介质为高压水或其他固液体介质。3.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的专用机械为空气压缩机，所述的扰动介质为高压空气。4.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的砂垫层(3)的厚度在40cm，所述的排水体(I)的排水端头(11)伸入到砂垫层中 15cm 至 20cm。5.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的砂垫层(3)为由铺设的中粗砂形成的滤水层。6.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:当采用真空预压装置(5)时，所述的砂垫层(3)上铺设有密封膜(7)。
【专利摘要】本发明公开了一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体内加速待处理软质土体排水固结的多个排水体，以及多根扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体为塑料排水板或袋装砂井；扰动介质导管上开有小孔，软土地基处理方法具体包括以下步骤：场地平整、打设排水体、土体初始扰动、采用堆载预压或真空预压装置对待处理软质土体加压、根据需要对待处理软质土体进行多次扰动和施工结束。本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。
【IPC分类】E02D3/10
【公开号】CN104895046
【申请号】CN201510301241
【发明人】吴慧明, 陈洪, 林小飞
【申请人】浙江开天工程技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月4日
【专利说明】一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于土木工程技术领域，特别是涉及应用于软土地基处理的一种地基处理方法，具体地说是一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法。
【背景技术】
[0003]软土地基的处理是工程建设过程中经常遇到的问题，其中针对软土地基，特别是我国东南沿海常见的高含水量、高孔隙比和高流塑性软土，排水固结法是一种常用的地基处理方法。排水固结法根据太沙基(Terzaghi)在1925年提出的有效应力原理及一维固结理论发展起来，其机理是通过设置砂井或塑料排水板等竖向排水体，使土层中的孔隙水主要从水平方向通过竖向排水体排出，从而增加土层的排水途径，缩短排水距离，在荷载作用下，加速土体排水固结，使土体在短时间内发生较大沉降，从而尽快提高土体强度，减少工后沉降。根据这一原理，在以后的工程实践中相继发展了排水板(砂井)堆载预压、排水板(砂井)真空预压等具体处理方法。这一方法在我国沿海地区机场、高速公路及大量围海滩涂场地地基处理中得到了广泛应用，并取得了良好的效果。
[0004]工程实践表明，堆载或真空预压排水固结法虽然是一种较为经济且有效的软基处理方法，但也有较大局限性。主要表现在:1)现有技术是一种由地表向地下深处处理的技术，但由于附加应力传递的指数倍减弱，使得现有技术的处理深度有限，一般排水固结预压法有效处理深度不超过15m，经济处理深度一般在1m以内，如要处理深层土体，其资金成本及时间成本将快速增长。2)处理时间较长。虽然排水固结预压法通过预压加速了地基固结，但由于处理土体渗透系数极小等原因，达到要求沉降往往需要几个月甚至更长的时间。
3)后续土体仍长期蠕变、工后沉降较大。排水固结预压法工后沉降主要来自不能有效处理的深层软土，造成项目建成后下部软土仍长时间的压缩沉降。造成上述缺陷的主要原因是:由于堆载或真空预压固结法是一种由浅入深的处理方法，因此其无法根据需要有效且低成本的处理希望处理的下部软弱土层、无法有效处理深部软土，从而造成了成本高、且处理效果不佳的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供能通过主动性输入扰动介质扰动不同深度土体提高渗透系数及土内有效应力，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载、降低费用的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体内加速待处理软质土体排水固结的多个排水体，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体为塑料排水板或袋装砂井等；扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使扰动介质在待处理软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；软土地基处理方法具体包括以下步骤:
1)、场地平整:对待处理软质土体场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟，场地最佳形成有一定的排水坡度；
2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体分布点位，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体打至设计深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层，砂垫层的厚度在30cm至50cm，并使排水体的排水端头伸入到砂垫层中1cm至25cm ；
4)、土体初始扰动:采用专用机械使扰动介质通过扰动介质导管旋喷，利用扰动介质对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载预压或真空预压装置对待处理软质土体加压；
7)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体通过跟转或预埋通道进行多次扰动；
6)、施工结束。
[0007]为优化上述技术方案，采取的措施还包括:
上述的专用机械为高压泵，上述的扰动介质为高压水或其他固液体介质。
[0008]上述的专用机械为空气压缩机，上述的扰动介质为高压空气。
[0009]上述的砂垫层的厚度在30-50cm，排水体的排水端头伸入到砂垫层中15cm至20cmo
[0010]上述的砂垫层为由铺设的中粗砂形成的滤水层。
[0011]当采用真空预压装置时，砂垫层上铺设有密封膜。
[0012]与现有技术相比，本发明能根据待处理软质土体现场实际情况，采用高压气体或高压水等扰动介质对待处理土体，进行不同深度的主动性扰动，并结合常规排水固结预压法形成了一种新型的软质地基处理技术，本发明通过使高压空气或水或其他介质在软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体，扰动面深度、次数可根据现场情况自由选择。扰动形成的土体裂隙面或体，能大大提高软土层的渗透性能；同时高压气体或其他介质在土体内将增加土体内的孔隙水压力，进一步加快土体的固结；此外被扰动切割过的土体力学性能指标短时间内会大大下降，上覆土层自重会产生类似附加应力增加的作用，更进一步加速被切割土体的排水固结。本发明有效改变了软质土体原技术由浅入深的处理方法，因此能灵活地选择土体处理深度，可以由浅入深、也可以由深入浅、甚至由中部向上下两端处理，能根据需要自由选择。本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。
【附图说明】
[0013]图1为本发明结合堆载预压的原理示意图；
图2为本发明结合真空预压装置的原理示意图；
图3是本发明呈正方形分布的排水体与扰动点的平面布置图； 图4是本发明呈等边三角形分布的排水体与扰动点的平面布置图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
[0015]图1至图4为本发明的结构示意图。
[0016]其中的附图标记为:待处理软质土体T、排水体1、排水端头11、扰动点2、砂垫层
3、堆载4、真空预压装置5、预埋通道6、密封膜7、排水沟8。
[0017]如图1至图4所示，本发明的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体T内加速待处理软质土体T排水固结的多个排水体1，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体T的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体I为塑料排水板或袋装砂井；扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使扰动介质在待处理软质土体T中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；软土地基处理方法具体包括以下步骤:
1)、场地平整:对待处理软质土体T场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟8，场地最佳形成有一定的排水坡度；
2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体I分布点位，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体I打至设计深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层3，砂垫层3的厚度在30cm至50cm，并使排水体I的排水端头11伸入到砂垫层3中1cm至25cm ；
4)、土体初始扰动:采用专用机械使扰动介质通过扰动介质导管旋喷，利用扰动介质对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载4预压或真空预压装置5对待处理软质土体加压；
6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体T通过跟转或预埋通道6进行多次扰动；
7)、施工结束。
[0018]本发明能根据待处理软质土体T现场实际情况，采用扰动介质对待处理土体进行不同深度的主动性扰动，使扰动介质在软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体，扰动面深度、次数能根据现场情况自由选择。扰动形成的土体裂隙面或体，能大大提高软土层的渗透性能；同时高压气体或其他介质在土体内将增加土体内的孔隙水压力，进一步加快土体的固结。本发明有效改变了软质土体原技术由浅入深的处理方法，因此能灵活地选择土体处理深度，可以由浅入深、也可以由深入浅、甚至由中部向上下两端处理，能根据需要自由选择。本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。本发明图中所说的扰动点2即为堆载预压时为后续多次扰动预埋的预埋通道的点位。
[0019]实施例1
本发明的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体T内加速待处理软质土体T排 水固结的多个排水体1，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体T的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体I为塑料排水板或袋装砂井；扰动介质根据待处理软质土体T现场实际情况，选择高压水或其他固液体介质或高压空气，当扰动介质选择高压水或其他固液体介质时，提供扰动介质的专用机械则为高压泵，当扰动介质为高压空气时，提供扰动介质的专用机械则为空气压缩机。扰动介质导管为一种特制的导管，扰动介质通过扰动介质导管喷出，对待处理软质土体T进行不同深度的主动性扰动，扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使高压水或高压空气等扰动介质在待处理软质土体T中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；扰动面深度及扰动次数能根据现场情况自由选择，软土地基处理方法具体包括以下步骤:
I)、场地平整:对待处理软质土体T场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟8，场地最佳形成有一定的排水坡度；排水坡度可在5度到10度。
[0020]2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体I分布点位，使排水体I在场地中呈等边三角形分布，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体I打至设计深度；设计深度为待处理软质土体T需要排水固结的深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层3，砂垫层3的厚度在40cm，并使排水体I的排水端头11伸入到砂垫层3中15cm至20cm ;砂垫层3为采用中粗砂铺设形成的滤水层；
4)、土体初始扰动:采用高压泵或空气压缩机使高压水或高压空气或其他介质经扰动介质导管旋喷，利用高压水或高压空气对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载4预压或真空预压装置5对待处理软质土体加压。当采用真空预压装置5时，砂垫层3上铺设有密封膜7。
[0021]6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体T通过跟转或预埋通道进行多次扰动；
7)、施工结束。
[0022]实施例二
本发明的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法为根据现场实际情况通过利用高压气体或高压水或其它固液介质等扰动介质对待处理软质土体T进行不同深度的主动性扰动，并结合常规排水固结预压法，实现软质土体加速排水固结的一种地基处理新方法，它包括按设计深度要求打入待处理软质土体T内加速待处理软质土体T排水固结的多个排水体1，以及多根用于喷射高压气体或高压水扰动介质主动性扰动待处理软质土体T的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体I为塑料排水板或袋装砂井；提供扰动介质的专用机械为空气压缩机或高压泵，扰动介质导管为一种特制的导管，高压水或高压空气通过扰动介质导管对待处理软质土体T进行不同深度的主动性扰动，扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使高压水或高压空气在待处理软质土体T中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；扰动面深度及扰动次数能根据现场情况自由选择，软土地基处理方法具体包括以下步骤:
I)、场地平整:对待处理软质土体T场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟8，场地最佳形成有一定的排水坡度；排水坡度可在5度以下。
[0023]2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体I分布点位，使排水体I在场地中呈正方形分布，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体I打至设计深度；设计深度为待处理软质土体T需要排水固结的深度；
3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层3，砂垫层3的厚度在40cm，并使排水体I的排水端头11伸入到砂垫层3中15cm至20cm ;砂垫层3为采用中粗砂铺设形成的滤水层；
4)、土体初始扰动:采用高压水泵或空气压缩机使高压水或高压空气经扰动介质导管旋喷，利用高压水或高压空气对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求；
5)、采用堆载4预压或真空预压装置5对待处理软质土体加压，当采用堆载预压时应为后续扰动预埋通道；当采用真空预压装置5时，砂垫层3上铺设有密封膜7。
[0024]6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体T通过跟转或预埋通道进行多次扰动；
7)、施工结束。
[0025]本发明通过使高压空气或水或其他介质在软质土体中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体，扰动面深度、次数可根据现场情况自由选择。扰动形成的土体裂隙面或体，能大大提高软土层的渗透性能；同时高压气体或液体在土体内将增加土体内的孔隙水压力，进一步加快土体的固结；此外被扰动切割过的土体力学性能指标短时间内会大大下降，上覆土层自重会产生类似附加应力增加的作用，更进一步加速被切割土体的排水固结。本发明有效改变了软质土体原技术由浅入深的处理方法，因此能灵活地选择土体处理深度，可以由浅入深、也可以由深入浅、甚至由中部向上下两端处理，能根据需要自由选择。本发明有效解决了原技术的不足，这是理念上的根本创新；同时，该技术成本低廉，可大面积推广，本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。
[0026]本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
【主权项】
1.一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:包括按设计深度要求打入待处理软质土体(T)内加速待处理软质土体(T)排水固结的多个排水体(I)，以及多根用于喷射扰动介质主动性扰动待处理软质土体(T)的扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；所述的排水体(I)为塑料排水板或袋装砂井；所述的扰动介质导管上开有扰动介质定向旋喷的小孔，扰动介质旋喷的方法为根据土层分布情况设定，使扰动介质在待处理软质土体(T)中形成较大范围的螺旋形或圆锥形或其他立体形状的扰动面或体；所述的软土地基处理方法具体包括以下步骤: 1)、场地平整:对待处理软质土体(T)场地进行平整，并同时在场地周边开挖出方便将场地水及时排出的排水沟(8)，场地最佳形成有一定的排水坡度； 2)、打设排水体:按设计要求在场地中均布选取排水体(I)分布点位，然后在每个分布点位上，将塑料排水板或袋装砂井的排水体(I)打至设计深度； 3)、铺设砂垫层:在场地内均匀铺设砂垫层(3)，砂垫层(3)的厚度在30cm至50cm，并使排水体(I)的排水端头(11)伸入到砂垫层(3)中1cm至25cm; 4)、土体初始扰动:采用专用机械使扰动介质通过扰动介质导管旋喷，利用扰动介质对软质土体进行主动性扰动，扰动的起始深度和结束深度以及扰动遍数按设计要求； 5)、采用堆载(4)预压或真空预压装置(5)对待处理软质土体加压； 6)、根据需要利用扰动介质对待处理软质土体(T)通过跟转或预埋通道进行多次扰动； 7)、施工结束。2.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的专用机械为高压泵，所述的扰动介质为高压水或其他固液体介质。3.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的专用机械为空气压缩机，所述的扰动介质为高压空气。4.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的砂垫层(3)的厚度在40cm，所述的排水体(I)的排水端头(11)伸入到砂垫层中 15cm 至 20cm。5.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:所述的砂垫层(3)为由铺设的中粗砂形成的滤水层。6.根据权利要求1所述的一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，其特征是:当采用真空预压装置(5)时，所述的砂垫层(3)上铺设有密封膜(7)。
【专利摘要】本发明公开了一种不同深度扰动结合排水固结的软土地基处理方法，包括按设计深度要求打入待处理软质土体内加速待处理软质土体排水固结的多个排水体，以及多根扰动介质导管和为扰动介质导管提供扰动介质的专用机械；排水体为塑料排水板或袋装砂井；扰动介质导管上开有小孔，软土地基处理方法具体包括以下步骤：场地平整、打设排水体、土体初始扰动、采用堆载预压或真空预压装置对待处理软质土体加压、根据需要对待处理软质土体进行多次扰动和施工结束。本发明能通过扰动不同深度土体提高渗透系数，从而加快土体固结速度、加深土体处理深度、减少土体长期蠕变、减少上部堆载降低费用。
【IPC分类】E02D3/10
【公开号】CN104895046
【申请号】CN201510301241
【发明人】吴慧明, 陈洪, 林小飞
【申请人】浙江开天工程技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月4日
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