一种固化层与原位土层组合地基结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地基处理技术领域，特别涉及一种固化层与原位土层组合地基结构。
【背景技术】
[0002]目前，从我国可持续发展的战略出发，资源环境问题是一个重大的问题。特别是针对东部沿海地区，围海造陆是解决土地资源稀缺的主要手段。由于环保和传统的开山填海等方式限制及造价的增加，优良填料资源的获取日益困难，因此造地工程、海洋滩涂围垦、人工岛工程等填土来源主要采用吹填土、疏浚淤泥等超软土、废弃淤泥等为主。通常从吹填土、疏浚淤泥的特点出发，由于高含水量、高压缩性、高粘、粒含量、排水性差、强度低、孔隙率小等特点导致它在工程中难以固结，受天气等外界影响比较大，长期处于沼泽状态，难以形成硬壳层，表层不能上人，土地资源不能利用，需对此部分土质进行处理，使其达到一定的表面承载力。目前，为了能够满足承载力要求，浅层真空预压排水是最常见的处理方式，一般需进行真空预压I?3个月，处理时间久，同时承载力和处理效果有局限性。
[0003]在公路建设中，针对低填土路基或较浅软土地基路段，为了满足路面对路基的强度要求，以及承载力要求，最常见的处理方法是换填法，即将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或者夯实。经处理后改变地基承载力特性，提高变形和稳定能力，但是以上方法仍存在很大的局限性。换填法换填前需将不良的地基土放置在其他堆场或者当作废弃物运输掉，不仅浪费资源，同时需要将优质填料运至处理地，增加运输材料及废弃物堆放的成本。但随着原材料的价格不断地升高，造价也随之增加，而且原材料的制作工程过程中需开采砂石等原材料，造成环境的污染。
[0004]为了解决以上存在的问题，对原位土进行就地固化处理，形成大面积的板体结构。然而，有的施工场地，大面积的等厚度板体结构会存在局部区域承载力多余或不够的情况，所以本实用新型研究出一种固化层与原位土层组合地基结构。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种固化层与原位土层组合地基结构，固化层可以为等厚度的板体结构，也可为类似梁板的由梁与板组成的板体结构，满足不同施工情况的需要。
[0006]为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0007]—种固化层与原位土层组合地基结构，包括自上而下依次设置的固化层和原位土层，所述固化层的厚度为0.8-3m ;所述固化层为板体结构。
[0008]所述板体结构主要由板与梁组成，梁的厚度大于板的厚度。
[0009]所述梁等间距设置于板的下方。
[0010]所述梁的端面为矩形。
[0011]所述原位土层的十字板剪切强度为3-30kPa。
[0012]本实用新型采用上述结构具有以下优点:
[0013]固化层与原位土层组合地基结构可以替代传统结构中的砂垫层，从而降低工程造价，同时是一种节约能源和资源的结构。
[0014]在固化层与原位土层组合地基结构的施工过程中无需弃土和借土，能最大程度的利用现场地基土，充分利用土地资源。
[0015]板与梁组合构成的固化层与原位土层组合形成的地基结构，加厚区域的梁结构可以满足高表面承载力，可以作为人员和机械的安全进场提供作业平台，也可为后续工程提供打设平台，并对地基附加应力起到大幅度扩散作用，从而可降低上部建筑的沉降，这样就解决了大面积的等厚度板体结构会存在局部区域承载力多余或不够的情况，同时还能降低整体的变形。
【附图说明】
[0016]图1显示了等厚度的固化层与原位土层组合地基结构；
[0017]图2显示了梁与板组合形成的固化层与原位土层组合地基结构；
[0018]附图中主要标记说明如下:1_固化层；2_原位土层；3_板；4_梁。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型是将原位土进行立体搅拌固化、压实形成板体结构的固化层I和原位土层2的组合结构，利用搅拌设备施工形成固化层I和预压并养护这两步是本固化层I与原位土层2组合地基结构施工方法的关键工序。
[0020]实施例1
[0021]应用于吹填土围海造陆工程中，原位土的十字板剪切强度为5-8kPa之间，经处理后地基承载力需满足55kPa，采用就地固化处理技术进行处理，混合固化剂及掺量为2% -3%水泥和3% -4%粉煤灰，室内的28天的无侧限抗压强度达到250-300kPa，现场施工时是以粉剂的形式与原位土进行固化处理，处理厚度为1.2m，最终形成大面积的等厚度板体结构的固化层1，施工步骤有:
[0022]步骤一，对原位土表面进行排水及整平处理；
[0023]步骤二，对经过步骤一处理的原位土进行区块划分；
[0024]步骤三，采用搅拌设备对预处理原位土进行搅拌，同时将固化剂均匀喷射到进行搅拌的原位土中；
[0025]搅拌固化的方式可采用两种，即采用垂直上下搅拌固化的方式和采用松翻分层固化的方式；当采用垂直上下搅拌固化的方式，搅拌设备直插式对原位土进行搅拌，搅拌设备向下逐渐深入搅拌并喷射固化剂，直至达到固化层设计底部，然后搅拌设备向上缓慢提升搅拌并喷固化剂，搅拌提升或下降时控制一定的速率及固化剂喷射的速率。
[0026]当采用松翻分层固化的方式，具体方法有两种:一种为在划分的区域内先用搅拌设备与原位土进行初步搅拌固化并将搅拌固化土推至未处理的路段，然后分三层再将初步搅拌固化土进行复搅并压实；第二种是在未处理的路段用挖机挖一个搅拌空间，深度为处理深度，然后从一边挖土回填反复搅拌，慢慢向前推移搅拌，直至固定层的边界为止，最后用挖机进行填平。
[0027]步骤四，对经过步骤三处理后的土体进行整平、预压，搅拌完毕后，待固化土达到一定强度后，对固化土进行预压。待强度达到承载力要求时，将搅拌设备置于该固化完成的分区块上方，此分块固化土作为固化平台，继续对未处理的下一块区域进行固化处理。采用边固化边推进的方式。
[0028]实施例2
[0029]当所述固化层I为类似梁板的板体结构，即由梁4与板3组合形成的固化层1，施工步骤与实施例1不同的一点就是先施工类似梁板的板体结构中的加厚区域即梁4，之后再以此为平台对未固化的区域进行施工。对于该加厚区域的施工办法与实施例1是一样，对于加厚区域的宽度和深度则是根据固化层I所要承载多大的力以及待处理原位土的性质来考虑和设计。举例来说:
[0030]应用于淤泥堆场工程中，原位土的十字板剪切强度为3_4kPa之前，经处理后一部分是用于重型设备的通行，作为临时道路，此部分经处理后地基承载力为120kPa。由于施工设备轴距的距离比较近，需考虑地基扩散的叠加作用，后轴四个轮子叠加。此时扩散角40度计算(上下两层平均)。下卧层地基承载力按地基承载力容许值按2cu+y H验算，并考虑软弱下卧层顶面处深层修正后地基承载力容许值。经计算可知，厚度取为2.5m，又为了防止沉降过大导致板3整体剪切破坏，需在固化层I上增加填土 50cm，固化处理的厚度为2.0m。具体设计参数如下:加厚区域固化宽度为7米左右，固化厚度为2米左右，相邻两个加厚区域的间距在1m-12m之间。
[0031]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种固化层与原位土层组合地基结构，其特征在于，包括自上而下依次设置的固化层和原位土层，所述固化层的厚度为0.8-3m ;所述固化层为板体结构；所述板体结构主要由板与梁组成，梁的厚度大于板的厚度。2.根据权利要求1所述的固化层与原位土层组合地基结构，其特征在于，所述梁等间距设置于板的下方。3.根据权利要求1所述的固化层与原位土层组合地基结构，其特征在于，所述梁的端面为矩形。4.根据权利要求1所述的固化层与原位土层组合地基结构，其特征在于，所述原位土层的十字板剪切强度为3-30kPa。
【专利摘要】本申请公开了一种固化层与原位土层组合地基结构，包括自上而下依次设置的固化层和原位土层，所述固化层的厚度为0.8-3m；所述固化层为板体结构。板与梁组合构成的固化层与原位土层组合形成的地基结构，加厚区域的梁结构可以满足高表面承载力，可以作为人员和机械的安全进场提供作业平台，也可为后续工程提供打设平台，并对地基附加应力起到大幅度扩散作用，从而可降低上部建筑的沉降，这样就解决了大面积的等厚度板体结构会存在局部区域承载力多余或不够的情况，同时还能降低整体的变形。
【IPC分类】E02D3/00
【公开号】CN204825844
【申请号】CN201520384893
【发明人】张正刚
【申请人】杭州特诚地基工程有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月4日