湿陷性黄土地基处理方法与流程

本发明涉及地基施工方法。更具体地说，本发明涉及湿陷性黄土地基处理方法。

背景技术：

湿陷性黄土在干燥状态下，具有较小的压缩性，一般具有较高强度。但是，一旦被水浸湿，湿陷性黄土的强度将迅速降低，引发湿陷变形。目前对湿陷性黄土的处理方法，如换填法、挤密桩法等，虽然能够取得效果，但是仍然具有改善的空间。因此，亟需设计一种改进的湿陷性黄土地基的处理方法。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种湿陷性黄土地基处理方法，其利用钢筒结合高压注水，使得土体能够湿陷变形至稳定，然后通过注浆，使得钢筒与土体能够较紧密地结合，增强了地基的稳定性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了湿陷性黄土地基处理方法，包括：

步骤一、在湿陷性黄土地基的施工范围内，打设钢筒；

所述钢筒上端开口，下端封闭，所述钢筒内部同轴固定设置有内筒，所述钢筒与所述外筒之间形成有环形的储水空间，所述钢筒的外侧壁连接有多个翼板，多个翼板环设在所述钢筒周围，所述翼板沿着所述钢筒的长度方向延伸，所述翼板内部中空，所述翼板的表面分布有与所述翼板内部连通的出水孔，所述钢筒内壁与所述翼板对应的位置设置有与所述翼板内部连通的注水口，所述内筒内部设置有轴承座，所述轴承座上套设有转动轴，所述转动轴沿着所述钢筒的长度方向延伸，所述转动轴上固定设置有偏心轮，所述转动轴由电机驱动；

步骤二、将储水空间充满水，用水管将注水口与高压水泵的输出端连接，向注水口内注水，并开启电机，当湿陷变形稳定，将储水空间内的水抽出，拆除水管、高压水泵，并关闭电机；

步骤三、在注水口处安装注浆管，向注水口内注入水泥浆液，并再次开启电机，所述水泥浆液的原料包括水泥、粘土和水玻璃，所述水泥浆液的比重不高于1.3，注浆完成后，拆除电机和转动轴；

步骤四、在施工范围内间隔设置多个钢筒，并对各钢筒重复步骤二至步骤三的操作；

步骤五、向各钢筒中的内筒和储水空间内填充混凝土，待混凝土硬化后，用强夯法对施工范围内的浅层土体进行处理。

优选的是，所述的湿陷性黄土地基处理方法，所述钢筒下端外径逐渐减小，呈锥形状，所述翼板的宽度由上至下，依次减小。

优选的是，所述的湿陷性黄土地基处理方法，所述翼板沿着所述钢筒的径向方向连接在所述钢筒外侧壁，所述翼板由所述钢筒上端延伸至所述钢筒下端。

优选的是，所述的湿陷性黄土地基处理方法，所述出水孔为鱼鳞孔，所述出水孔的开口朝向远离所述钢筒的方向。

优选的是，所述的湿陷性黄土地基处理方法，水泥、粘土和水玻璃的质量比为3:7:3。

优选的是，所述的湿陷性黄土地基处理方法，湿陷变形稳定是指三天内的平均湿陷量不大于2毫米/天。

优选的是，所述的湿陷性黄土地基处理方法，各钢筒的中心点在施工范围内形成多个等边三角形。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明在施工范围内间隔打设钢筒，然后利用钢筒外部的翼板，依次对钢筒周围的土体进行注水和注浆处理，使得土体在湿陷变形至稳定后，能够与钢筒较紧密地结合，形成了高稳定、高承载力的地基深层结构，随后对浅层土体用强夯法处理，进一步提升了地基承载力。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明钢筒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

在一种技术方案中，如图1所示，湿陷性黄土地基处理方法，包括：步骤一、在湿陷性黄土地基的施工范围内，打设钢筒1；

所述钢筒1上端开口，下端封闭，所述钢筒1内部同轴固定设置有内筒2，所述内筒2与所述钢筒之间形成有环形的储水空间(见图1中钢筒与内筒之间的空间)，所述钢筒1的外侧壁连接有多个翼板3，多个翼板3环设在所述钢筒1周围，所述翼板3沿着所述钢筒1的长度方向延伸，所述翼板3内部中空，所述翼板3的表面分布有与所述翼板3内部连通的出水孔301，所述钢筒1内壁与所述翼板3对应的位置设置有与所述翼板3内部连通的注水口101，所述内筒2内部设置有轴承座203，所述轴承座203上套设有转动轴202，所述转动轴202沿着所述钢筒1的长度方向延伸，所述转动轴202上固定设置有偏心轮201，所述转动轴202由电机驱动；

步骤二、将储水空间充满水，用水管将注水口101与高压水泵的输出端连接，向注水口101内注水，并开启电机，当湿陷变形稳定，将储水空间内的水抽出，拆除水管、高压水泵，并关闭电机；

步骤三、在注水口101处安装注浆管，向注水口101内注入水泥浆液，并再次开启电机，所述水泥浆液的原料包括水泥、粘土和水玻璃，所述水泥浆液的比重不高于1.3，注浆完成后，拆除电机和转动轴202；

步骤四、在施工范围内间隔设置多个钢筒1，并对各钢筒1重复步骤二至步骤三的操作；

步骤五、向各钢筒1中的内筒2和储水空间内填充混凝土，待混凝土硬化后，用强夯法对施工范围内的浅层土体进行处理。

在上述技术方案中，首先将钢筒1竖直打设在施工范围内，钢筒1内部同轴设置有内筒2，内筒2与钢筒1不连通，内筒2与钢筒1直接的部分形成储水空间。内筒2内部设置轴承座203、转动轴202、偏心轮201，转动轴202由电机驱动，转动轴202带动偏心轮201转动，偏心轮201为钢筒1带来振动效果。钢筒1的外侧壁向外延伸形成多个翼板3，翼板3内部中空，翼板3表面形成出水孔301，钢筒1侧壁与翼板3连接处设置有注水口101，使得通过注水口101能够将水注入翼板3内部，并从出水孔301喷出。然后，连接水管至注水口101，向储水空间内充水，使得钢筒1的重量增大，利用高压水泵向注水口101内注水，使得高压水从出水孔301喷出至黄土土体中，钢筒1周围的黄土土体湿陷变形，钢筒1与黄土土体一起沉降，在沉降稳定后，拆除水管、高压水泵，抽出储水空间内的水。在高压水泵注水时，电机和偏心轮201带动钢筒1进行一定程度的振动，使得黄土土体能够被充分浸湿，促进钢筒1的沉降，并使得沉降后更加稳定。随后，向注水口101内加压注入水泥浆液，水泥浆液从出水孔301喷出至与黄土土体结合，使得钢筒1与土体能够稳定的结合在一起，形成高稳定、高承载力的地基深层结构。在加压注浆的过程中，电机和偏心轮201带动钢筒1进行一定程度的振动，降低出水孔301堵塞的可能性，并促进土体与水泥浆液的结合。相比于纯水泥浆液，保护粘土和水玻璃的水泥浆液能够更好的与黄土结合。接着，在施工范围内按照上述方法打设多个钢筒1，并进行相同的处理，使得整个施工范围内形成高稳定、高承载力的地基深层结构。最后，在内筒2和储水空间内填充混凝土，在混凝土硬化后，对较浅层的土体用常规方法处理，优选强夯法。可以看出，本技术方案能够在施工范围内形成高稳定、高承载力的地基深层结构，结合随后的强夯法处理浅层土体，有效提升了地基承载力。

在另一种技术方案中，所述的湿陷性黄土地基处理方法，所述钢筒1下端外径逐渐减小，呈锥形状，所述翼板3的宽度由上至下，依次减小。这里，钢筒1下端呈锥形状、翼板3宽度由大至小，便于钢筒1打入和沉降。

在另一种技术方案中，所述的湿陷性黄土地基处理方法，所述翼板3沿着所述钢筒1的径向方向连接在所述钢筒1外侧壁，所述翼板3由所述钢筒1上端延伸至所述钢筒1下端。这里，提供了翼板3的优选结构，使得在注浆后，钢筒1能与土体稳定结合。

在另一种技术方案中，所述的湿陷性黄土地基处理方法，所述出水孔301为鱼鳞孔，所述出水孔301的开口朝向远离所述钢筒1的方向。这里，提供了出水孔301的优选结构，减少在打入和沉降过程中，黄土堵塞出水孔301。

在另一种技术方案中，所述的湿陷性黄土地基处理方法，水泥、粘土和水玻璃的质量比为3:7:3。这里，提供了水泥浆液的优选配比，该配比的水泥浆液相比于其它常见配比，能够更好地与黄土土体结合。

在另一种技术方案中，所述的湿陷性黄土地基处理方法，湿陷变形稳定是指三天内的平均湿陷量不大于2毫米/天。这里，提供了湿陷变形稳定的参考标准，优选为1毫米/天，通过实时观测获得。

在另一种技术方案中，所述的湿陷性黄土地基处理方法，各钢筒1的中心点在施工范围内形成多个等边三角形。这里，提供了钢筒1分布的优选结构，使得每个三角形分布的钢筒1在注浆后，浆液能够一定程度交叠，进一步提升地基的稳定性。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明湿陷性黄土地基处理方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。