【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于软土层处理工艺，尤其涉及一种超厚软土层分区固结处理工艺。
技术介绍
1、我国沿海地区软土分布范围较广，土体中含水率高、压缩性强、孔隙比大、抗剪强度较低，对上覆建筑承载物稳定性具有较大影响。随着城市土地用量需求激增，河道、鱼塘及周边农田等超厚软土体均作为城市主要建设用地，修筑建筑物前亟需对该类软土进行加固。
2、常规软土地基加固技术主要包括换填法、砂垫层法、砂井排水法、土工织物加固法、电热固结法、真空预压法、石灰桩、搅拌桩及微型桩等工艺方法，不同工艺方法适用条件也是不同的。对于超厚软土层，开挖基坑时易引起滑移失效，给后续施工造成巨大的安全隐患。由于深厚软土在我国的分布范围相对较广,且各地区的固化处理措施各不相同。例如浙江采用预应力管桩、筒桩、y形桩,且已经取得一定经验。江苏采用加长的浆喷桩,最大长度达25m,但质量不易控制,特别是10m以下的质量更得不到保证,有时不得不减短桩长,变相降低了桩基施工标准。
3、为了解决软土地基强度较低问题，中国专利文献cn 113373899b于2021年9月10日公开了一种软土地基处理装置及其处理方法，该装置通过加热组件与导热组件将软土进行大面积加热，一定程度上增加了能源消耗与处理成本，且处理效率不高，对超厚软土层无法实现加热固化。同时，中国专利文献cn115045267a于2022年9月13日公开了一种高效节能软土地基处理装置及施工方法，其主要工艺同样涉及到通过驱动机构、推杆及轴瓦施压直接加热软土，并将产生的水蒸气快速排出。该装置与方法提高了软土固结效率，但
4、综上所述，现有的软土固结处理工艺与配套装置仍然难以解决超厚软土层固结难题，不仅对软土层厚度及区域具有一定局限性，间接增高了能源消耗与处理成本，延长了施工周期。因此，研发一种高效率、低成本且适用于处理超厚软土层的固结工艺方法与配套装置成为亟需解决的技术难题，对提高工程效率，缩短施工周期具有重要工程意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种超厚软土层分区固结处理工艺，通过分区分层处理工艺为主要技术措施，并配合使用超厚软土层自吸强压固结装置，实现超厚软土层的高效固结，从而提高软土层地基的稳定性。
2、本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，这种超厚软土层分区固结处理工艺包括如下步骤：
3、s1、将需处理的超厚软土层内的高含水率软土运移至工作池内，高含水率软土经高压自吸泵吸入并进入自吸强压固结装置内，通过自吸强压固结装置单次压实固结完成后形成土桩；
4、s2、将形成的单个土桩从自吸强压固结装置取出，并运移至超厚软土层区域，如此循环往复s1，将形成的所有土桩按待固结区依次放置在超厚软土层区域的固结分区界限内，且各土桩相互紧密布置，并将土桩整层铺满于超厚软土层区域的固结分区界限内；
5、s3、使用固结辅助渣将土桩之间的空隙填满并夯实，且每层超厚软土层区域的超厚软土层的顶面即为固结分层界限；
6、s4、待每层固结分区界限内的超厚软土层处理完成后，以固结分层界限为准，重复s1至s3步骤依次完成第二层、第三层及以上层的固结处理，直至整个超厚软土层区域被全部固结压实完毕。
7、本专利技术的有益效果为：与现有技术相比，通过自吸强压固结装置能够快速将软土压实为具有高强度的土桩，待土桩放置回基础位置后，将固结辅助渣回填至土桩之间的间隙，增强了土桩摩擦承载能力，提升了超厚软土固结处理的效率与成本。能够将超厚软土层分区分层快速压实固结，大大提高了超厚软土层固结处理速率，降低了处理成本。
8、作为优选，所述自吸强压固结装置包括内筒、外筒、活塞和高压自吸泵，所述内筒的筒壁上设有滤水单元，且所述内筒套接在所述外筒内壁上，所述内筒的外周向壁与所述外筒的内周向壁之间呈间隙配合并形成水流槽，且所述内筒的上端的外周向壁与所述外筒的内周向壁呈过盈配合；所述外筒的侧壁上设有连接管，所述连接管所在位置高于所述内筒在所述外筒内的所在位置；所述连接管与所述高压自吸泵之间通过高压软管连接，所述高压软管上安装由单向控制阀，所述高压自吸泵位于工作池内；所述外筒的底部通过螺栓连接方式安装有活动底板，所述活动底板上设有一圈与所述水流槽相通的排水单元，且所述活动底板与所述内筒的底部呈密封状态，所述外筒的上部安装有上压盖，所述外筒内安装有活塞，所述活塞的下端活动在所述内筒上，所述活塞的上端穿过所述上压盖并与曲柄回转驱动机构连接，曲柄回转驱动机构由电机驱动；本装置只需电机通过曲柄回转驱动机构驱动活塞往复运动，无需额外的驱动动力，且该装置具有带自适应密封的活塞结构、滤水引流结构及负压抽吸结构，能够持续将高含水率软土抽吸至该装置内压实固结，形成的土桩具有整体强度高、直径大、长度长等优点，便于超厚软土层分层分区回填，大大提高了超厚软土层固结处理速率，降低了处理成本。
9、作为优选，所述滤水单元包括第一滤水沟槽和第一滤水孔，所述第一滤水沟槽沿所述内筒的外筒壁轴向均匀布置，所述第一滤水孔设有若干个，并沿所述第一滤水沟槽的长度方向呈等间距分布；通过上述结构的设置，软土压实过程的水分能通过滤水单元引流至水流槽上，引流较为顺畅且效率高。
10、作为优选，所述内筒的内壁上套接有一圈过滤网，所述过滤网上的第二滤水孔与所述第一滤水孔相通，且所述第二滤水孔的孔径小于所述第一滤水孔的孔径；通过在内筒的内壁上套接有一圈过滤网，使得软土不会与内筒的内壁相覆结，同时滤水孔之间的孔径差，以便于软土压实过程的水分自然引流。
11、作为优选，所述活塞由活塞头、活塞体和活塞杆一体成型，所述活塞头活动穿插在所述过滤网上，所述活塞体活动穿插在所述外筒的内壁上，且所述活塞体的外壁与所述外筒的内壁之间通过螺旋密封配合，所述活塞杆穿插在所述上压盖所设有的通孔上，且所述活塞杆与曲柄回转驱动机构连接；通过活塞体与外筒内壁之间的螺旋密封配合，这样使得整个装置的负压抽吸效果更好，并通过曲柄连杆机构驱动活塞往复运动，实现超厚软土层快速压实固结。
12、作为优选，所述活塞体的外径大于所述活塞头的外径，且所述活塞体的外径面与所述活塞头的外径面之间形成阶梯面，所述阶梯面在所述活塞运功过程中与所述内筒的上端面相抵；这样使得活塞的下行形成得到可控，在活塞体的阶梯面与内筒的上端面相抵后即活塞停止向下运动，此时土桩压缩位移达到最大值。
13、作为优选，所述排水单元包括第二滤水沟槽和第三滤水孔，所述第二滤水沟槽呈围绕式设置在所述活动底板上，且所述第二滤水沟槽与所述第一滤水沟槽呈相通分布，所述第三滤水孔设有若干个并呈等间距设置在所述第二滤水沟槽上；通过上述结构的设置，能及时将水流槽内的水分引流至第二滤水沟槽内并通过第三滤水孔排出至活动底板外，以便于软土压实过程的水分快速引流。
14、作为优选，所述活动底板设有两个呈对称分布的螺栓组件，所述外筒与所述活动底板之间通过螺栓组件连接；与所述内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：该施工工艺包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述自吸强压固结装置包括内筒(2)、外筒(4)、活塞(3)和高压自吸泵(9)，所述内筒(2)的筒壁上设有滤水单元(21)，且所述内筒(2)套接在所述外筒(4)内壁上，所述内筒(2)的外周向壁与所述外筒(4)的内周向壁之间呈间隙配合并形成水流槽，且所述内筒(2)的上端的外周向壁与所述外筒(4)的内周向壁呈过盈配合；所述外筒(4)的侧壁上设有连接管(41)，所述连接管(41)所在位置高于所述内筒(2)在所述外筒(4)内的所在位置；所述连接管(41)与所述高压自吸泵(9)之间通过高压软管(7)连接，所述高压软管(7)上安装由单向控制阀(8)，所述高压自吸泵(9)位于工作池(10)内；所述外筒(4)的底部通过螺栓连接方式安装有活动底板(6)，所述活动底板(6)上设有一圈与水流槽相通的排水单元(61)，且所述活动底板(6)与所述内筒(2)的底部呈密封状态，所述外筒(4)的上部安装有上压盖(5)，所述外筒(4)内安装有活塞(3)，所述活塞(3)
3.根据权利要求2所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述滤水单元(21)包括第一滤水沟槽(211)和第一滤水孔(212)，所述第一滤水沟槽(211)沿所述内筒(2)的外筒壁轴向均匀布置，所述第一滤水孔(212)设有若干个，并沿所述第一滤水沟槽(211)的长度方向呈等间距分布。
4.根据权利要求3所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述内筒(2)的内壁上套接有一圈过滤网(1)，所述过滤网(1)上的第二滤水孔与所述第一滤水孔(212)相通，且所述第二滤水孔的孔径小于所述第一滤水孔(212)的孔径。
5.根据权利要求4所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述活塞(3)由活塞头(31)、活塞体(32)和活塞杆(33)一体成型，所述活塞头(31)活动穿插在所述过滤网(1)上，所述活塞体(32)活动穿插在所述外筒(4)的内壁上，且所述活塞体(32)的外壁与所述外筒(4)的内壁之间通过螺旋密封配合，所述活塞杆(33)穿插在所述上压盖(5)所设有的通孔(51)上，且所述活塞杆(33)与曲柄回转驱动机构连接。
6.根据权利要求5所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述活塞体(32)的外径大于所述活塞头(31)的外径，且所述活塞体(32)的外径面与所述活塞头(31)的外径面之间形成阶梯面(34)，所述阶梯面(34)在所述活塞(3)运功过程中与所述内筒(2)的上端面相抵。
7.根据权利要求3所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述排水单元(61)包括第二滤水沟槽(611)和第三滤水孔(612)，所述第二滤水沟槽(611)呈围绕式设置在所述活动底板(6)上，且所述第二滤水沟槽(611)与所述第一滤水沟槽(211)呈相通分布，所述第三滤水孔(612)设有若干个并呈等间距设置在所述第二滤水沟槽(611)上。
8.根据权利要求2所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述活动底板(6)设有两个呈对称分布的螺栓组件(62)，所述外筒(4)与所述活动底板(6)之间通过螺栓组件(62)连接；与所述内筒(2)底部相密封的所述活动底板(6)上设有圆锥面(63)，所述圆锥面(63)向活动底板(6)的中心倾斜，且锥角为10°。
...【技术特征摘要】
1.一种超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：该施工工艺包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述自吸强压固结装置包括内筒(2)、外筒(4)、活塞(3)和高压自吸泵(9)，所述内筒(2)的筒壁上设有滤水单元(21)，且所述内筒(2)套接在所述外筒(4)内壁上，所述内筒(2)的外周向壁与所述外筒(4)的内周向壁之间呈间隙配合并形成水流槽，且所述内筒(2)的上端的外周向壁与所述外筒(4)的内周向壁呈过盈配合；所述外筒(4)的侧壁上设有连接管(41)，所述连接管(41)所在位置高于所述内筒(2)在所述外筒(4)内的所在位置；所述连接管(41)与所述高压自吸泵(9)之间通过高压软管(7)连接，所述高压软管(7)上安装由单向控制阀(8)，所述高压自吸泵(9)位于工作池(10)内；所述外筒(4)的底部通过螺栓连接方式安装有活动底板(6)，所述活动底板(6)上设有一圈与水流槽相通的排水单元(61)，且所述活动底板(6)与所述内筒(2)的底部呈密封状态，所述外筒(4)的上部安装有上压盖(5)，所述外筒(4)内安装有活塞(3)，所述活塞(3)的下端活动在所述内筒(2)上，所述活塞(3)的上端穿过所述上压盖(5)并与曲柄回转驱动机构连接，曲柄回转驱动机构由电机驱动。
3.根据权利要求2所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述滤水单元(21)包括第一滤水沟槽(211)和第一滤水孔(212)，所述第一滤水沟槽(211)沿所述内筒(2)的外筒壁轴向均匀布置，所述第一滤水孔(212)设有若干个，并沿所述第一滤水沟槽(211)的长度方向呈等间距分布。
4.根据权利要求3所述的超厚软土层分区固结处理工艺，其特征在于：所述内筒(2)的内壁上套接有一圈过...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕兵，陈湘湘，王劲松，邵乾伟，徐思敏，刘小兰，陈利进，俞辰阳，葛明燕，
申请(专利权)人：宁波甬江软件产业园开发投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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