一種海相軟土地基結構及其處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海相軟土地基結構及其處理方法，所述海相軟土地基結構包括CFG樁、水泥攪拌樁、褥墊層，CFG樁與水泥攪拌樁安裝在海相軟土地基里，并在CFG樁與水泥攪拌樁上部鋪設褥墊層，在CFG樁與水泥攪拌樁之間的過渡銜接的銜接段范圍內鋪設一層雙向土工格柵，所述海相軟土地基結構的處理方法,實施步驟包括場地平整、樁位測量放樣、樁身施工、清土、樁頭處理、褥墊層鋪設。本發(fā)明針對工程根據(jù)各路段不同的地質條件、承載要求以及施工條件，采用CFG樁和水泥攪拌樁共同處理深厚海相軟土地基，滿足對地基承載力的要求，縮減工程造價；同時滿足工程對不均勻沉降的控制要求。
【專利說明】一種海相軟土地基結構及其處理方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程的軟土地基處理【技術領域】，具體是一種沿海厚或超厚狹長軟土地基的結構及其處理方法。

【背景技術】
[0002]我國地域遼闊，地形地質情況復雜多變，軟土地基分布區(qū)域比較廣泛。通常情況下，在軟土路基地區(qū)修建公路，路基存在整體穩(wěn)定性不良以及后期沉降變形較大等一系列實際問題，嚴重影響道路的施工質量和后期的正常使用。
[0003]現(xiàn)有軟基處理技術存在的不足:
(1)同一工程處理方法比較單一；
(2)經(jīng)濟效益比較差；
(3)不均勻沉降控制比較差。
[0004]為保證軟土地基處理后的承載力以及沉降控制，提出采用CFG樁和水泥攪拌樁并結合褥墊層共同處理深厚海相軟土地基，從而達到提高地基承載力和控制不均勻沉降的目的。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供地基承載力強、成本低的海相軟土地基結構及其處理方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
一種海相軟土地基結構，包括CFG樁、水泥攪拌樁、褥墊層，CFG樁與水泥攪拌樁安裝在海相軟土地基里，并在CFG樁與水泥攪拌樁上部鋪設褥墊層，在CFG樁與水泥攪拌樁之間的過渡銜接的銜接段范圍內鋪設一層雙向土工格柵。
[0007]作為本發(fā)明進一步的方案:CFG樁樁身砼強度C15，水泥選用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥，CFG樁樁徑500mm ；CFG樁樁底應穿透持力土層2m以上，適用于軟弱土層厚度超過15m的路段。
[0008]作為本發(fā)明進一步的方案:水泥攪拌樁樁徑550mm，水泥攪拌樁間距為1.2或
1.0mXl.2或1.0m，正三角形布置；水泥用量不小于65kg/m，水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.45?0.5，采用四攪兩噴或四攪四噴的施工工藝；水泥土 90天無側限抗壓強度不小于1.5MPa、單樁承載力標準值為130kN ;水泥攪拌樁樁位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1.5%,水泥攪拌樁樁徑偏差不大于2%。
[0009]作為本發(fā)明進一步的方案:所述褥墊層為兩層雙向土工格柵夾30cm厚碎石墊層。
[0010]所述海相軟土地基結構的處理方法，具體實施步驟是:
a.場地平整，清除施工場地的地上、地下障礙物，對有水的地方進行抽水和清淤，回填土并整平壓實；
b.樁位測量放樣，對樁位進行測量放線，定出每一個樁位； C.樁身施工，將CFG樁、水泥攪拌樁進行施工成樁；CFG樁施工步驟，以振動沉管工藝為例:放置樁尖、樁機就位、振動沉管、成孔驗收、澆灌拌合料、振動拔管、成樁檢驗、樁機移位；水泥攪拌樁施工步驟:平整地面、測放樁位、鉆機就位、制備水泥漿、預攪下沉、噴漿攪拌提升、重復攪拌、鉆機移位、清洗管道；
d.成樁后及時清土；
e.樁頭處理，將CFG樁、水泥攪拌樁樁頂設計標高以上的樁頭截斷；路基部分的樁頂設C25鋼筋混凝土，其中水泥攪拌樁樁頂不設樁帽，箱涵構筑物基礎部位的樁頂不設樁帽；
f.在場地平整面上部鋪設褥墊層。
[0011]作為本發(fā)明進一步的方案:CFG樁施工不僅包括上述振動沉管工藝，還包括長螺旋鉆工藝。
[0012]作為本發(fā)明進一步的方案:所述回填土采用粘性土。
[0013]作為本發(fā)明進一步的方案:樁位測量的誤差小于鉆機定位。
[0014]作為本發(fā)明進一步的方案:樁帽尺寸為10cmX 10cmX 30cm，樁頂進入樁帽長度為 6cm。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:針對工程根據(jù)各路段不同的地質條件、承載要求以及施工條件，采用CFG樁和水泥攪拌樁共同處理深厚海相軟土地基，不僅滿足對地基承載力的要求，而且縮減工程造價；不同樁基配合不同厚度的褥墊層且在銜接段范圍內鋪設一層雙向土工格柵的共同作用，滿足工程對不均勻沉降的控制要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是海相軟土地基結構縱剖面示意圖；
圖2是CFG樁施工示意圖；
圖中:1-CFG樁、2-水泥攪拌樁、3-褥墊層、4-雙向土工格柵。

【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷，提供一種深厚海相軟土地基處理方法，該工藝切實可行，確保處理后地基承載力強度、穩(wěn)定性符合工程的安全要求。
[0019]請參閱圖1與圖2，本發(fā)明實施例中，一種海相軟土地基結構及其處理方法，所述海相軟土地基結構包括CFG樁1、水泥攪拌樁2、褥墊層3，CFG樁I與水泥攪拌樁2安裝在海相軟土地基里，并在CFG樁I與水泥攪拌樁2上部鋪設褥墊層3，在CFG樁I與水泥攪拌樁2之間的過渡銜接的銜接段范圍內鋪設一層雙向土工格柵4。
[0020]本發(fā)明實施例中，所述的海相軟土地基結構的處理方法，具體實施步驟是:
a.場地平整
清除施工場地的地上、地下障礙物即建筑垃圾、地下管線、電纜、大塊石、樹根、生活垃圾等，對有水的地方進行抽水和清淤，回填粘性土并予以整平壓實。
[0021]b.樁位測量放樣
根據(jù)樁位設計平面布樁圖進行測量放線，定出每一個樁位，誤差要求小于鉆機定位；弓丨出主要控制點于施工現(xiàn)場不易碾壓的位置，用混凝土固定保留；測量現(xiàn)場地面標高，確定樁頂標高。對樁位進行編號，以利于施工管理和資料整理。
[0022]c.樁身施工 I) CFG樁I施工
CFG樁施工常用振動沉管工藝和長螺旋鉆工藝，本發(fā)明以振動沉管工藝為例，施工步驟:
放置樁尖、樁機就位、振動沉管、成孔驗收、澆灌拌合料、振動拔管、成樁檢驗、樁機移位。
[0023]施工要求:
CFG樁I適用于軟弱土層厚度超過15m的路段；CFG樁I樁身砼強度C15，水泥選用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥，CFG樁I樁徑500mm ；CFG樁I樁底應穿透持力土層2m以上。按正方形布樁，一般路段樁間距2.0米，箱涵等構筑物下間距1.8米。
[0024]2 )水泥攪拌樁2施工施工步驟:
平整地面、測放樁位、鉆機就位、制備水泥漿、預攪下沉、噴漿攪拌提升、重復攪拌、鉆機移位、清洗管道。
[0025]施工要求:
水泥攪拌樁2樁徑550mm，水泥攪拌樁2間距為1.2或1.0mX 1.2或1.0m,正三角形布置；水泥用量不小于65kg/m,水泥采用42.5級普通娃酸鹽水泥,水灰比為0.45?0.5,采用四攪兩噴或四攪四噴施工工藝。以上設計參數(shù)的確定應在深層水泥攪拌樁2施工前通過試樁確定。水泥土 90天無側限抗壓強度不小于1.5MPa、單樁承載力標準值要求130kN。水泥攪拌樁2樁位允許偏差50mm，垂直度允許偏差1.5%，水泥攪拌樁2樁徑允許偏差2%。褥墊層3開挖時，應將褥墊層3范圍內施工質量差的樁段用人工鑿除，不得采用機械開挖。
[0026]d.清土
I)成樁后，達到強度等級50%時即成樁2?3天后應及時清土，避免因樁身強度提高較大時，截樁困難。
[0027]2)清土采用小型機械設備及人工開挖、運輸，避免斷樁及對地基土的擾動。
[0028]3)清土預留至少1cm人工清除，找平。
[0029]e.樁頭處理
I)待保護土層清除完畢后，即可將樁頂設計標高以上樁頭截斷。人工截樁，采用3根鋼釬間隔120°，沿徑向楔入樁體，直至上部樁體斷開，保證樁頭平整，不出現(xiàn)斜茬。如果在基槽開挖和剔除樁頭時造成樁體斷至機頂設計標高以下，則必須采取補救措施。斷裂面距樁頂較近，可接樁至樁頂設計標高。所用材料配合比與樁體混合料相同，接樁寬應大于樁徑200mm,并注意將斷樁處鑿毛，用水沖洗干凈。
[0030]2)路基部分的樁頂設C25鋼筋混凝土樁帽，尺寸即長X寬X厚為10cmX 10cmX 30cm樁帽，樁頂進入樁帽長度為6cm，其中水泥攪拌樁2樁頂不設樁帽，箱涵等構筑物基礎部位的樁頂不設樁帽。
[0031]f.褥墊層3鋪設
為了調整樁和樁間土的共同作用，在整個場地平整面上部鋪設兩層雙向土工格柵4夾30cm厚碎石墊層作為褥墊層3。施工時先虛鋪，再采用靜力壓實，當樁間土含水量不大時也可夯實。樁間土含水量較高，特別是高靈敏度土，要注意施工擾動對樁間土的影響，以避免產(chǎn)生橡皮土。對不同軟基處理方式之間的過渡銜接，銜接段即長度取20m范圍內鋪設一層雙向土工格柵4，各自工段搭接1m長度，平面上布置于樁頂部碎石褥墊層3頂面。
[0032]本發(fā)明針對工程根據(jù)各路段不同的地質條件、承載要求以及施工條件，采用CFG樁和水泥攪拌樁共同處理深厚海相軟土地基，不僅滿足對地基承載力的要求，而且縮減工程造價；不同樁基配合不同厚度的褥墊層且在銜接段范圍內鋪設一層雙向土工格柵的共同作用，滿足工程對不均勻沉降的控制要求。
[0033]對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。
[0034]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權利要求】
1.一種海相軟土地基結構，包括CFG樁(I)、水泥攪拌樁(2 )、褥墊層(3 )，其特征在于，CFG樁(I)與水泥攪拌樁(2 )安裝在海相軟土地基里，并在CFG樁(I)與水泥攪拌樁(2 )上部鋪設褥墊層(3)，在CFG樁(I)與水泥攪拌樁(2)之間的過渡銜接的銜接段范圍內鋪設一層雙向土工格柵(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的海相軟土地基結構，其特征在于，CFG樁(I)樁身砼強度C15，水泥選用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥，CFG樁(I)樁徑500mm ；CFG樁(I)樁底應穿透持力土層2m以上，適用于軟弱土層厚度超過15m的路段。
3.根據(jù)權利要求1所述的海相軟土地基結構，其特征在于，水泥攪拌樁(2)樁徑550_，水泥攪拌樁(2)間距為1.2或1.0mX 1.2或1.0m，正三角形布置；水泥用量不小于65kg/m，水泥采用42.5級普通娃酸鹽水泥,水灰比為0.45?0.5,采用四攪兩噴或四攪四噴的施工工藝；水泥土 90天無側限抗壓強度不小于1.5MPa、單樁承載力標準值為130kN ;水泥攪拌樁(2)樁位偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于1.5%,水泥攪拌樁2樁徑偏差不大于2%。
4.根據(jù)權利要求1所述的海相軟土地基結構，其特征在于，所述褥墊層(3)為兩層雙向土工格柵(4)夾30cm厚碎石墊層。
5.一種采用如權利要求1-4之一所述的海相軟土地基結構的處理方法，其特征在于，具體實施步驟是: a.場地平整，清除施工場地的地上、地下障礙物，對有水的地方進行抽水和清淤，回填土并整平壓實； b.樁位測量放樣，對樁位進行測量放線，定出每一個樁位； c.樁身施工，將CFG樁(I)、水泥攪拌樁(2)進行施工成樁；CFG樁(I)施工步驟，以振動沉管工藝為例:放置樁尖、樁機就位、振動沉管、成孔驗收、澆灌拌合料、振動拔管、成樁檢驗、樁機移位；水泥攪拌樁(2)施工步驟:平整地面、測放樁位、鉆機就位、制備水泥漿、預攪下沉、噴漿攪拌提升、重復攪拌、鉆機移位、清洗管道； d.成樁后及時清土； e.樁頭處理，將CFG樁(I)、水泥攪拌樁(2)樁頂設計標高以上的樁頭截斷；路基部分的樁頂設C25鋼筋混凝土，其中水泥攪拌樁(2)樁頂不設樁帽，箱涵構筑物基礎部位的樁頂不設樁帽； f.在場地平整面上部鋪設褥墊層(3)。
6.根據(jù)權利要求5所述的海相軟土地基結構的處理方法，其特征在于，所述CFG樁(I)施工不僅包括上述振動沉管工藝，還包括長螺旋鉆工藝。
7.根據(jù)權利要求5所述的海相軟土地基結構的處理方法，其特征在于，所述回填土采用粘性土。
8.根據(jù)權利要求5所述的海相軟土地基結構的處理方法，其特征在于，樁位測量的誤差小于鉆機定位。
9.根據(jù)權利要求5所述的海相軟土地基結構的處理方法，其特征在于，樁帽尺寸為10cmX 10cmX 30cm,粧頂進入粧帽長度為6cm。
【文檔編號】E02D3/00GK104153383SQ201410386635
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】譚博, 王述紅, 劉小高, 徐海洋, 劉振華, 王存根 申請人:中建五局土木工程有限公司, 東北大學