一种利用袋装砂井加固软土地基的方法技术

本申请公开了一种利用袋装砂井加固软土地基的方法，包括以下步骤：整平设定区域待施工的原地面，然后铺设下砂垫层；设置砂井的孔位、深度、直径和间距，将井管沉入地下，在井管内放入圆柱形的砂袋，然后拔起井管，砂袋充填在孔中并形成砂井，然后铺设上砂垫层；每隔200m设置一个观测断面，在观测断面设置沉降观测板和位移观测边桩；在上砂垫层进行路堤土方的填筑，根据水平位移速率和沉降速率控制路堤土方的填筑速率；水平位移速率和沉降速率超出设定值时，停止路堤土方的填筑，待恢复到设定值以下再进行填筑；然后采用超载预压法处理路堤。本申请解决了现有技术中地基强度差、承载力差、以及地基容易沉降等问题，实现了软土地基的加固。基的加固。基的加固。

【技术实现步骤摘要】
一种利用袋装砂井加固软土地基的方法


[0001]本申请属于地基加固
，具体涉及一种利用袋装砂井加固软土地基的方法。

技术介绍

[0002]路基是由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构，也叫线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连，共同构成线路。在进行路基的施工前，必需根据需要对软土地基(我国公路行业规范对软土地基的定义是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。由于软土强度低，沉隐量大，往往给道路工程带来很大的危害，如处理不当，会给公路的施工和使用造成很大影响)进行加固，以提高软土地基土壤的强度、承载力和稳定性。一般软粘土的结构呈蜂窝状或絮状，在固体颗粒周围充满水，受到应力作用时，土体中孔隙水慢慢排出，孔隙体积变小而发生体积压缩，常称之为固结。由于粘土的孔隙率很细小，因此这一过程是非常缓慢的，一般粘土的渗透系数很小，为10
‑7～10
‑9cm/s，而砂的渗透系数介于10
‑2～10
‑3cm/s，两者相差很大。因此当地基粘土层厚度很大时，采用常规的堆载预压法而不改变粘土层的排水边界条件，粘土层固结将十分缓慢，地基土的强度增长过慢而不能快速堆载，使预压时间很长，而且还存在地基强度差、承载力差、以及地基容易沉降等问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例通过提供一种利用袋装砂井加固软土地基的方法，解决了现有技术中地基强度差、承载力差、以及地基容易沉降等问题。
[0004]本专利技术实施例提供了一种利用袋装砂井加固软土地基的方法，包括以下步骤：r/>[0005]整平设定区域待施工的原地面，然后铺设透水性下砂垫层；
[0006]设置砂井的孔位、深度、直径和间距，将井管沉入地下，在所述井管内放入圆柱形的砂袋，使所述砂袋上端高出所述下砂垫层，然后拔起井管，砂袋充填在孔中并形成所述砂井，然后铺设透水性上砂垫层；
[0007]每隔200m设置一个观测断面，在所述观测断面设置沉降观测板和位移观测边桩；
[0008]在上砂垫层进行路堤土方的填筑，根据水平位移速率和沉降速率控制所述路堤土方的填筑速率；
[0009]所述水平位移速率和沉降速率超出设定值时，停止所述路堤土方的填筑，待恢复到所述设定值以下再进行填筑；所述下砂垫层、砂井、上砂垫层、以及路堤土方形成路堤；
[0010]所述路堤土方填筑完毕后采用超载预压法处理所述路堤，使其达到稳定状态。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述上砂垫层和下砂垫层均包括多个砂垫分层，所述砂垫分层包括厚度为30cm的下砂垫分层和厚度为20cm的上砂垫分层；
[0012]铺设上砂垫层和下砂垫层时，对上砂垫层和下砂垫层均采用分层压实的方式，并使上砂垫层和下砂垫层的铺设宽度均大于原地面底宽。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述砂井的直径7～12cm，砂井的间距1.5～2.0m，砂井
的井砼比为15～25。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述沉降速率不得大于15mm/d，所述水平位移速率不得大于20mm/d，所述路堤土方的填筑速率不得大于0.5m/d。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述上砂垫层和下砂垫层的两侧铺设有干砌片石。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述上砂垫层铺设完毕后，将路堤的底面两侧进行加宽；路堤底面一侧的加宽量
△
d＝mS，其中m为路堤的设计边坡值，S为路堤的设计坡值。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述位移观测边桩埋置深度在地表以下1.4m，位移观测边桩的桩顶露出地面10cm，位移观测边桩的桩身周围以150号砼浇筑固定。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述沉降观测板的数量为一个，所述沉降观测板位于线路中心；所述位移观测边桩的数量为四个，四个所述位移观测边桩分别位于路堤两侧坡脚外2m和12m处。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述砂井施工完毕后，在砂层上铺设土工格栅，所述土工格栅的延伸方向垂直于线路的中线，土工格栅铺设前将砂层表面压实；然后在土工格栅上铺设所述上砂垫层。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述土工格栅采用聚丙烯材料，土工格栅幅宽2～18m，重量在0.1kg/m2以上，渗透系数k≥10
‑
2cm/s，抗拉强度为10～30KN/m。
[0021]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0022]本专利技术实施例提供了一种利用袋装砂井加固软土地基的方法，通过设置砂井，也即采用砂井排水堆载预压法，系在软弱地基中打设袋装砂井作为竖向排水通道，在砂垫层上部压载以增加附加应力，附加应力产生超静水压力，使土体中孔隙水较快地通过砂井砂垫层排出，以达到加速土体固结、提高地基土强度的目的；上砂垫层和下砂垫层连接各个砂井形成通畅的排水面，从而将水排到场地以外；通过随时监控沉降、位移，能够保证路堤填筑过程的安全性和施工质量；采用本专利技术的方法可加速饱和软粘土的排水固结，使沉降及早完成和稳定，同时可大大提高地基的抗剪强度和承载力，防止基土滑动破坏，完工后的路基沉降量小，经济效益好，材料用量少，施工进度快，工程造价低，利于组织平行施工，不受场地限制。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的利用袋装砂井加固软土地基的剖面结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的利用袋装砂井加固软土地基的方法流程图。
[0026]附图标记：1
‑
下砂垫层；2
‑
砂井；3
‑
上砂垫层；4
‑
沉降观测板；5
‑
位移观测边桩；6
‑
路堤土方；7
‑
干砌片石；8
‑
土工格栅；9
‑
临时超载填土。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]在本专利技术实施例的需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用袋装砂井加固软土地基的方法，其特征在于，包括以下步骤：整平设定区域待施工的原地面，然后铺设透水性下砂垫层(1)；设置砂井(2)的孔位、深度、直径和间距，将井管沉入地下，在所述井管内放入圆柱形的砂袋，使所述砂袋上端高出所述下砂垫层(1)，然后拔起井管，砂袋充填在孔中并形成所述砂井(2)，然后铺设透水性上砂垫层(3)；每隔200m设置一个观测断面，在所述观测断面设置沉降观测板(4)和位移观测边桩(5)；在上砂垫层(3)进行路堤土方(6)的填筑，根据水平位移速率和沉降速率控制所述路堤土方(6)的填筑速率；所述水平位移速率和沉降速率超出设定值时，停止所述路堤土方(6)的填筑，待恢复到所述设定值以下再进行填筑；所述下砂垫层(1)、砂井(2)、上砂垫层(3)、以及路堤土方(6)形成路堤；所述路堤土方(6)填筑完毕后采用超载预压法处理所述路堤，使其达到稳定状态。2.根据权利要求1所述的利用袋装砂井加固软土地基的方法，其特征在于：所述上砂垫层(3)和下砂垫层(1)均包括多个砂垫分层，所述砂垫分层包括厚度为30cm的下砂垫分层和厚度为20cm的上砂垫分层；铺设上砂垫层(3)和下砂垫层(1)时，对上砂垫层(3)和下砂垫层(1)均采用分层压实的方式，并使上砂垫层(3)和下砂垫层(1)的铺设宽度均大于原地面底宽。3.根据权利要求1所述的利用袋装砂井加固软土地基的方法，其特征在于：所述砂井(2)的直径7～12cm，砂井(2)的间距1.5～2.0m，砂井的井砼比为15～25。4.根据权利要求1所述的利用袋装砂井加固软土地基的方法，其特征在于：所述沉降速率不得大于15mm/d，所述水平位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伯强，王林俊，宋宏涛，富成玮，王昊，岳康，王延超，
申请(专利权)人：中铁十七局集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：