基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法技术

本发明专利技术是一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，包括：1）采用挖掘机开挖石笼墙导槽；2）将由石材密实充填的格网石笼下放入石笼墙导槽内，并砌成石笼墙；3）用夯机分层夯实由石笼墙所围软土区的土体并至设计标高；4）整平夯实处理后的土层表面，铺设土工合成材料加筋垫层；5）在石笼墙内灌注水泥砂浆；6）待灌注完成6‑9天后，采用静载荷试验检验加固效果。本发明专利技术提供了一种既能提高地基承载力、减小地基沉降，又能够限制水平方向的隆起变形，有利于加速施夯场地的土体排水固结，从而提高地基土强度的石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法。具有承载、排水、强夯、加筋等综合效能，施工机械化程度高，可明显缩短工期。

【技术实现步骤摘要】
基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法
本专利技术属于软土地基处理
，涉及一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法。
技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，国家对基础设施建设的不断加大，我国高速公路、铁路建设取得了迅猛发展，软土地基问题日益突出，已成为影响工程质量，建设工期和工程造价的关键因素之一。传统的大面积软弱地基处理方法，主要有通过加大击实功来对软土进行深层密实处理的强夯法，利用加速软土的排水固结的预压法，利用桩将上部的荷载传递到持力层的成桩法，利用土工合成材料(土工格栅或土工格室)控制地基的不均匀沉降的加筋法，以及将以上方法进行组合的方法。山区沟谷地区的地势低，排水不畅，经过长期的积水，地基土常为具有高压缩性、低承载力、高液限等特点的软土，软土的分布不均匀、土性也较为复杂。同时，由于沟谷地区地理位置的特殊性，不利于机械的进出、原材料及电力的供应，不适于进行大规模的施工作业。虽然用于软土地基处理的方法有许多，但在对其进行治理时，采用上述传统方法因工期长、造价高、处理深度有限、工后沉降难以控制等原因，在处理山区软基的过程中效果并不明显。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种既能提高地基承载力、减小地基不均匀沉降及沉降，又能够限制水平方向的隆起变形的基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，包括以下步骤：1)采用挖掘机开挖石笼墙导槽；所述石笼墙导槽呈正四边形布置；2)将由石材密实充填的格网石笼下放入步骤1)所开挖的石笼墙导槽内，并砌成石笼墙；3)用夯机分层夯实由石笼墙所围软土区的土体并至设计标高；4)整平夯实处理后的土层表面，铺设土工合成材料加筋垫层，并将土工合成材料加筋垫层锚固入石笼墙内；5)在石笼墙内灌注水泥砂浆，构成加固区，与地基土一起承担上部荷载。作为优选，本专利技术所提供的方法在步骤5)之后还包括：6)待灌注完成6-9天后，采用静载荷试验检验加固效果，待承载力满足设计要求后，进行上部工程施工。作为优选，本专利技术所采用的步骤3)的具体实现方式是：在由石笼墙所围软土区中，用夯机第一次夯击由石笼墙所围软土区的土体至控制深度后，向夯坑内填土，将夯坑填满后进行第二次夯击；待第二次夯击的夯坑深度达到控制深度后，再向夯坑内填满土，然后进行第三次夯击，以此夯实方式直至达到设计标高。作为优选，本专利技术所采用的土工合成材料加筋垫层分层间隔碎石双向铺设在整平夯实处理后的土层表面，并锚固入石笼墙内。作为优选，本专利技术所采用的土工合成材料加筋垫层的厚度取400～500mm。作为优选，本专利技术所采用的步骤4)中锚固的具体实现方式是：在土工合成材料加筋垫层的端头锚固处，将土工合成材料加筋垫层中所采用的土工合成材料以反包回折的方式进行锚固，布设锚固钢筋。作为优选，本专利技术所采用的土工合成材料加筋垫层中所采用的碎石的粒径是20-50mm，碎石中含泥量不大于5％。作为优选，本专利技术所采用的步骤5)中所采用的水泥砂浆是M30砂浆。本专利技术的优点是：本专利技术提供了一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，该方法包括1)采用挖掘机开挖石笼墙导槽；石笼墙导槽呈正四边形布置；2)将由石材密实充填的格网石笼下放入步骤1)所开挖的石笼墙导槽内，并砌成石笼墙；3)用夯机分层夯实由石笼墙所围软土区的土体并至设计标高；4)整平夯实处理后的土层表面，铺设土工合成材料加筋垫层，并将土工合成材料加筋垫层锚固入石笼墙内，并砌成石笼墙；5)在石笼墙内灌注水泥砂浆，构成加固区，与地基土一起承担上部荷载。本专利技术包括具有较大的刚度的石笼墙，能将上部建、构筑物的荷载传递到持力层，同时，石笼内以碎石为代表的散体材料形成良好的排水通道，能够加速软基排水固结，有效提高地基承载力；夯锤自由落体产生冲击型动荷载对土体做功，加速软土孔隙水排出，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度；土工合成材料在其中起到类似抗拉膜的作用，具有较高的抗拉强度和抗变形能力，提高其稳定性，并对荷载具有均匀扩散传递和控制地基不均匀沉降的作用，以控制地基的沉降和不均匀沉降，减小水平方向位移，增加地基的极限承载能力；石笼墙体的多孔隙性和外包格笼包覆、约束和加筋作用。总的来说，本专利技术具有承载、排水、强夯、加筋等综合效能，既能提高地基承载力，减小地基不均匀沉降及沉降，又能够限制水平方向的隆起变形。同时，石笼墙与土工合成材料(土工格栅或土工格室)加筋垫层共同构成比较完善的排水体系，有利于加速施夯场地的土体排水固结，有效提高地基承载力。并且预先做好石材密实充填的格网石笼，施工机械化程度高，劳动强度小，效率高，可缩短工期。本专利技术处理山区深厚软土地基，更具有技术和经济优势，可有效地控制沉降，显示了其良好的应用前景，目前尚无关于基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法方案的报道，本专利技术可主要用于对沉降控制要求较高的大面积软弱地基，如大型油罐地基、高速公路、铁路、机场软土地基处理。附图说明图1是基于本专利技术所提供的基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法所采用的石笼墙的剖面结构示意图；图2是基于本专利技术所提供的基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法所采用的石笼墙的俯视结构示意图；图3以及图4分别是本专利技术所提供的基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法的案例具体施工图；图中1-石笼墙，2-夯实软土，3-碎石加筋垫层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术所提供的技术方案进行详细说明，但本专利技术并不仅限于以下方式：本专利技术是一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，在满足有效控制地基沉降及不均匀沉降的基础上，又能够限制水平方向的隆起变形。同时，石笼墙与土工合成材料(土工格栅或土工格室)加筋垫层共同构成比较完善的排水体系，有利于加速施夯场地的土体排水固结，有效提高地基承载力。参见图1以及图2，一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，主要应用于对沉降控制要求较高的大面积软弱地基，如大型油罐地基、高速公路、铁路、机场软土地基处理，包括：1)采用挖掘机开挖石笼墙导槽，正四边形开挖布置；2)将石材密实充填的格网石笼下放入导槽内，并砌成石笼墙；3)用夯机分层夯实石笼墙所围软土区土体到设计标高(根据需要，如软土中孔隙水在夯击作用下在石笼区域汇集则在石笼墙导槽中进行排水)；4)整平夯实处理后的土层表面，铺设土工合成材料(土工格栅或土工格室)加筋垫层，并锚固入石笼墙内；5)向石笼墙内的碎石空隙灌注水泥砂浆，构成加固区，与地基土一起用于承担上部荷载；6)待灌注完成6-9天后，采用静载荷试验检验加固效果，待承载力满足设计要求后，进行上部工程施工。导槽开挖宽度，采用合适挖斗型号的挖掘机开挖，一般为挖掘机的挖斗宽度(400mm～800mm)，或挖掘机的挖斗宽度的模数。其中，沟槽开挖深度根据地基承载力要求通过载荷试验确定。沟槽之间的间距，按照复合地基理论中计算面积置换率的方法进行计算和确定。石材密实充填的格网石笼，利用金属线材制作成设计尺寸箱体，在箱体内密实装填石料，并用该石笼砌成石笼墙，加强连接部位的锚固，使锚固强度达到设计要求。用夯机分层夯实石笼墙所围软土区土体到设计标高，第一遍夯击至控制深本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，其特征在于：所述基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法包括以下步骤：1）采用挖掘机开挖石笼墙导槽；所述石笼墙导槽呈正四边形布置；2）将由石材密实充填的格网石笼放入步骤1）所开挖的石笼墙导槽内，并堆砌成石笼墙；3）用夯机分层夯实由石笼墙所围软土区的土体并至设计标高；4）整平夯实处理后的土层表面，铺设土工合成材料加筋垫层，并将土工合成材料加筋垫层锚固入石笼墙内；5）在石笼墙内灌注水泥砂浆，构成加固区，与地基土一起承担上部荷载。

【技术特征摘要】
1.一种基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，其特征在于：所述基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法包括以下步骤：1）采用挖掘机开挖石笼墙导槽；所述石笼墙导槽呈正四边形布置；2）将由石材密实充填的格网石笼放入步骤1）所开挖的石笼墙导槽内，并堆砌成石笼墙；3）用夯机分层夯实由石笼墙所围软土区的土体并至设计标高；4）整平夯实处理后的土层表面，铺设土工合成材料加筋垫层，并将土工合成材料加筋垫层锚固入石笼墙内；5）在石笼墙内灌注水泥砂浆，构成加固区，与地基土一起承担上部荷载。2.根据权利要求1所述的基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，其特征在于：所述方法在步骤5）之后还包括：6）待灌注完成6-9天后，采用静载荷试验检验加固效果，待承载力满足设计要求后，进行上部工程施工。3.根据权利要求1或2所述的基于石笼墙加筋土以及强夯联合的软基处理方法，其特征在于：所述步骤3）的具体实现方式是：在石笼墙所围软土区，用夯机第一次夯击由石笼墙所围软土区的土体至控制深度后，向夯坑内填土，将夯坑填满后进行第二次夯击；待第二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：马强，杨义聪，牟佳，肖衡林，李丽华，刘永莉，陈智，胡智，刘一鸣，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42