本發(fā)明涉及一種自排水后固結(jié)充填砂袋復(fù)合樁體系及其施工方法。

背景技術(shù)：

軟土地基廣泛分布于我國沿海、內(nèi)河兩岸及湖泊地區(qū)，其承載力低、沉降量大、沉降不均勻、排水固結(jié)慢、變形穩(wěn)定時間長，處理不當(dāng)會影響上部結(jié)構(gòu)使用?，F(xiàn)有的處理方法有排水固結(jié)法、填充沙袋法、樁網(wǎng)復(fù)合地基、復(fù)合樁基等。但每項(xiàng)工程的承載力要求不同，軟土地基的含水量也不同?，F(xiàn)有的排水固結(jié)法較慢，填充砂袋自身強(qiáng)度、承載力等方面存在缺陷，樁網(wǎng)復(fù)合地基成本高，淤泥和泥漿中難以施工樁基，因此需要一個性能優(yōu)異，應(yīng)用范圍廣的軟土地基處理辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種排水固結(jié)快速、固結(jié)后強(qiáng)度大、承載力高、整體穩(wěn)定性好的自排水后固結(jié)充填砂袋復(fù)合樁體系及其施工方法，可應(yīng)用于各種含水量軟土地基的處理。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種自排水后固結(jié)充填砂袋復(fù)合樁體系，其特征是：包括設(shè)置于軟土地基中形成豎向排水通道的袋裝砂井、塑料排水板或后固結(jié)散體樁，在袋裝砂井、塑料排水板或后固結(jié)散體樁上方設(shè)置后固結(jié)充填砂袋層。依靠上部充填砂袋層的自重荷載加速軟土地基的排水固結(jié)。

在軟土地基表面設(shè)置有土工布層或格柵層。

在后固結(jié)散體樁中心打入有混凝土芯樁形成后固結(jié)復(fù)合樁；所述混凝土芯樁為鋼筋混凝土樁或素混凝土樁。

所述后固結(jié)散體樁材料由活性微粒（鋼渣和/或礦渣）和碎石或砂石組成，活性微粒含量占散體材料的50%以上。

散體樁前期為排水通道；材料中活性微粒經(jīng)過一段時間水化反應(yīng)后形成膠凝材料，后期固結(jié)完成后強(qiáng)度較高。

后固結(jié)充填砂袋層由后固結(jié)充填砂袋層分層充填鋪設(shè)，每層厚度控制在0.5m～0.7m之間。袋體堆疊整齊，上下層交錯排列，袋體之間緊靠、擠密、均勻，不留空隙或通縫。

后固結(jié)充填砂袋是由土工織物袋及后固結(jié)充填料組成；后固結(jié)充填料為摻入活性微粒（鋼渣和/或礦渣）的砂性土，砂性土中粒徑大于0.075m的砂料含量大于75%，活性微粒（鋼渣和/或礦渣）含量為5%~10%。

土工織物袋由高強(qiáng)度、滲水性良好、保泥性良好的編制土工布加尼龍線縫制而成。

一種自排水后固結(jié)充填砂袋復(fù)合樁體系的施工方法，其特征是：包括下列步驟：

（1）施工自排水系統(tǒng)：將袋裝砂井、塑料排水板或后固結(jié)散體樁設(shè)置于軟土地基中形成豎向排水通道；

若設(shè)計(jì)要求提高地基承載力，則豎向排水通道選用后固結(jié)散體樁，即將由活性微粒（鋼渣和/或礦渣）和碎石或砂石組成的散體材料打入軟土地基中形成后固結(jié)散體樁；

若設(shè)計(jì)要求地基承載力高，則在后固結(jié)散體樁中心打入混凝土芯樁形成后固結(jié)復(fù)合樁；

（2）施工上部后固結(jié)充填砂袋層：用水力、人工或機(jī)械充填法將后固結(jié)充填料充填入土工織物袋形成后固結(jié)充填砂袋，每層袋厚度控制在0.5m～0.7m之間；袋體堆疊整齊，上下層交錯排列，袋體之間緊靠、擠密、均勻，不留空隙或通縫。

當(dāng)?shù)鼗鶠楹扛哂?0%的淤泥或泥漿時，在步驟（1）施工前，先在地基中加入泥漿絮凝劑，再在表面鋪設(shè)土工布1~2層，將水濾至土工布上層抽走，直至地基含水量降至要求后施工豎向排水通道。

軟土地基承載力較低時，在地基表面鋪設(shè)1~2層土工布或格柵，以改善地基受力性能，減少沉陷和沉降差異。

如土體固結(jié)速度較慢，可采用拍打編織袋或人工踩踏等辦法，加快透水速度。

本發(fā)明體系可根據(jù)軟土地基含水量的不同，選擇不同的施工方法。在自排水后固結(jié)充填砂袋復(fù)合樁體系中，上層砂袋緊靠、擠密、均勻，與所有復(fù)合樁形成整體，穩(wěn)定性好；上部荷載通過砂袋平面?zhèn)鬟f至樁和樁間土上，充分發(fā)揮樁與樁間土的共同承載力；荷載分布均勻，差異沉降小；砂袋對樁有防護(hù)作用。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是實(shí)施例1排水通道采用袋裝砂井時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實(shí)施例2排水通道采用塑料排水板時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實(shí)施例3排水通道采用后固結(jié)散體樁時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是實(shí)施例4采用完整自排水后固結(jié)充填砂袋復(fù)合樁體系時的結(jié)構(gòu)示意圖，排水通道為后固結(jié)復(fù)合樁的外圍后固結(jié)散體樁。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種自排水后固結(jié)充填砂袋體系，包括1-袋裝砂井、2-土工布1~2層/土工格柵（軟土地基承載力較低時）、3-后固結(jié)充填砂袋層。

實(shí)施步驟：1、當(dāng)?shù)鼗鶠楹枯^大（高于80%）的淤泥或泥漿時，先在地基中加入泥漿絮凝劑，再在表面鋪設(shè)土工布1~2層，將水濾至土工布上層抽走。直至地基含水量降至要求后施工豎向排水通道。2、將袋裝砂井1打入軟土地基中形成排水通道，依靠上部充填砂袋層的自重荷載加速軟土地基的排水固結(jié)。3、施工上部后固結(jié)充填砂袋層3：用水力、人工或機(jī)械充填法將后固結(jié)充填料充填入土工織物袋形成后固結(jié)充填砂袋，每層袋厚度控制在0.5m～0.7m之間；袋體堆疊整齊，上下層交錯排列，袋體之間緊靠、擠密、均勻，不得留有空隙或通縫。軟土地基承載力較低時，一般在地基表面鋪設(shè)2-土工布1~2層（或土工格柵），以改善地基受力性能，減少沉陷和沉降差異。如土體固結(jié)速度較慢，可采用拍打編織袋或人工踩踏等辦法，加快透水速度。

實(shí)施例2：

一種自排水后固結(jié)充填砂袋體系，包括4-塑料排水板、5-土工布1~2層/土工格柵（軟土地基承載力較低時）、6-后固結(jié)充填砂袋層。

實(shí)施步驟：1、當(dāng)?shù)鼗鶠楹枯^大（高于80%）的淤泥或泥漿時，先在地基中加入泥漿絮凝劑，再在表面鋪設(shè)土工布1~2層，將水濾至土工布上層抽走。直至地基含水量降至要求后施工豎向排水通道。2、將塑料排水板4打入軟土地基中形成排水通道，依靠上部充填砂袋層的自重荷載加速軟土地基的排水固結(jié)。3、施工上部后固結(jié)充填砂袋層6：用水力、人工或機(jī)械充填法將后固結(jié)充填料充填入土工織物袋形成后固結(jié)充填砂袋，每層袋厚度控制在0.5m～0.7m之間；袋體堆疊整齊，上下層交錯排列，袋體之間緊靠、擠密、均勻，不得留有空隙或通縫。軟土地基承載力較低時，一般在地基表面鋪設(shè)土工布1~2層（或土工格柵）5，以改善地基受力性能，減少沉陷和沉降差異。如土體固結(jié)速度較慢，可采用拍打編織袋或人工踩踏等辦法，加快透水速度。

實(shí)施例3：

一種自排水后固結(jié)充填砂袋體系，包括7-后固結(jié)散體樁、8-土工布1~2層/土工格柵（軟土地基承載力較低時）、9-后固結(jié)充填砂袋層。

實(shí)施步驟：1、當(dāng)?shù)鼗鶠楹枯^大（高于80%）的淤泥或泥漿時，先在地基中加入泥漿絮凝劑，再在表面鋪設(shè)土工布1~2層，將水濾至土工布上層抽走。直至地基含水量降至要求后施工豎向排水通道。2、將后固結(jié)散體樁7打入軟土地基中形成排水通道，依靠上部充填砂袋層的自重荷載加速軟土地基的排水固結(jié)。3、施工上部后固結(jié)充填砂袋層9：用水力、人工或機(jī)械充填法將后固結(jié)充填料充填入土工織物袋形成后固結(jié)充填砂袋，每層袋厚度控制在0.5m～0.7m之間；袋體堆疊整齊，上下層交錯排列，袋體之間緊靠、擠密、均勻，不得留有空隙或通縫。軟土地基承載力較低時，一般在地基表面鋪設(shè)土工布1~2層（或土工格柵）8，以改善地基受力性能，減少沉陷和沉降差異。如土體固結(jié)速度較慢，可采用拍打編織袋或人工踩踏等辦法，加快透水速度。

實(shí)施例4：

一種自排水后固結(jié)充填砂袋復(fù)合樁體系，包括10-后固結(jié)散體樁、11-混凝土芯樁、12-土工布1~2層/土工格柵（軟土地基承載力較低時）、13-后固結(jié)充填砂袋層。

實(shí)施步驟：1、當(dāng)?shù)鼗鶠楹枯^大（高于80%）的淤泥或泥漿時，先在地基中加入泥漿絮凝劑，再在表面鋪設(shè)土工布1~2層，將水濾至土工布上層抽走。直至地基含水量降至要求后施工豎向排水通道。2、將后固結(jié)散體樁10打入軟土地基中形成排水通道，依靠上部充填砂袋層的自重荷載加速軟土地基的排水固結(jié)。3、在后固結(jié)散體樁中心打入混凝土芯樁11形成后固結(jié)復(fù)合樁，若地基下部有硬土層，芯樁可進(jìn)入該層，傳遞上部荷載至該層。4、施工上部后固結(jié)充填砂袋層13：用水力、人工或機(jī)械充填法將后固結(jié)充填料充填入土工織物袋形成后固結(jié)充填砂袋，每層袋厚度控制在0.5m～0.7m之間；袋體堆疊整齊，上下層交錯排列，袋體之間緊靠、擠密、均勻，不得留有空隙或通縫。軟土地基承載力較低時，一般在地基表面鋪設(shè)土工布1~2層（或土工格柵）12，以改善地基受力性能，減少沉陷和沉降差異。如土體固結(jié)速度較慢，可采用拍打編織袋或人工踩踏等辦法，加快透水速度。