專利名稱：地基延緩固結處理法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種土木建筑領域內的地基處理方法，特別是涉及一種地基延緩固結處理法。
為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠滿足嚴格的工后沉降要求，經濟可行，且可縮短工期的地基延緩固結處理法。
為了達到上述目的，本發明提供的地基延緩固結處理法是在建筑物地基的四周設置一圈或路基兩側的坡腳位置沿線路方向設置兩道豎向防滲帷幕，而在建筑物或路基的底面鋪設一層與豎向防滲帷幕密封連接的水平防滲層。
可在水平防滲層的上面或下面或上下面同時鋪設一層或多層水平加筋層。
可沿建筑物的長度方向或路基兩側的豎向防滲帷幕每隔一定距離設置一道與建筑物的長度方向或線路方向相垂直的橫向防滲帷幕。
所述的豎向防滲帷幕為柔性結構，其可用開槽鋪設土工膜、開槽灌注瀝青、防水混凝土或膨潤土等防滲材料、就地套打攪拌樁及化學灌漿方法制成。
所述的水平防滲層可以是土工膜、瀝青和非滲水土中的任一種或者其組合。
本發明提供的地基延緩固結處理法能在保證工后沉降與深層攪拌法相近甚至更優的前提下大幅度降低造價，因為其工程大約只有深層攪拌法的15％，而且還不需要褥墊層；另外，其不需要排水固結法的預壓或者放置時間，只須按照正常的速率填筑路基或者施加其它上部荷載，因而對于縮短工期十分有利；此外，該方法不會破壞地基土的結構性，從而可以最大限度地發揮地基土的天然強度。


圖1為利用本發明的地基延緩固結處理法處理后的地基結構示意圖。
減小地基工后沉降的傳統地基處理技術主要分為加速地基排水固結過程和對地基進行補強這樣兩類。眾所周知，地基在外部荷載的作用下內部會產生超孔隙水壓力，地基土要在此壓力作用下向四周排水、固結，此時，超孔隙水壓力會逐漸消散而有效應力逐漸增加，地基逐漸被壓密，地基土的強度逐漸增長，且承載力逐漸增加，同時地表會逐漸產生沉降，地基土的變形模量逐漸增大，直至達到穩定狀態，即超孔隙水壓力消散為零時這個漸變過程才會停止。前一類地基處理技術就是通過縮短地基的排水通道，從而加速上述漸變過程，進而使地基提前達到穩定的狀態。而后一類地基處理技術則是通過擠密、置換或添加固化劑等手段來直接提高地基的整體強度和變形模量以增強地基的穩定性和減少地基的沉降。由于土是一個由土顆粒、孔隙水和孔隙氣這三種分別處于固態、液態和氣態的物質組成的三相混合系統。對于通常處于飽和狀態的軟弱地基來說，其只是由土顆粒和孔隙水組成的固、液二相系統。地基系統是一個開放的系統，孔隙水在附加應力引起的超孔隙水壓力作用下會逐漸排出，所有的外力最終將由土骨架來承擔。在地基所承受的壓力范圍內，土顆粒和孔隙水本身是不可壓縮的。因此，如果切斷孔隙水排出的通道，那么由土顆粒和孔隙水組成的固、液二相系統就是不可壓縮的，也就是說地基在外部荷載的作用下將不發生沉降！另一方面，如果不是完全切斷孔隙水的排出通道，而是通過延長其排水路徑來增加孔隙水排出的阻力，那么固結沉降會變得比正常情況慢。排水路徑越長，阻力就會越大，地基的固結沉降就會越慢。由于地基的排水滲透過程需要一個起始水力梯度，因此只要排水路徑足夠長，無須完全切斷地基的排水通道也能實現地基固結過程的完全中止。也就是說，只要采用的地基處理技術能使地基在工程使用期限以內產生的工后沉降小于設計要求值，那么這種地基處理技術就能滿足工程設計的要求。可以看出，這種地基處理技術的做法與排水固結法正好相反。本發明的地基延緩固結處理法正是基于這一原理而提出的。
如圖1所示，本發明提供的地基延緩固結處理法是在建筑物地基的四周設置一圈或路基兩側的坡腳位置沿線路方向設置兩道豎向防滲帷幕1，而在建筑物或路基的底面鋪設一層與豎向防滲帷幕1密封連接的水平防滲層2。這樣的結構形式可防止地基中的超孔隙水向地基表面及土層的側向擴散，只能繞過豎向防滲帷幕1向外排出，這樣會使其滲透路徑加長，增加滲透阻力，從而可減緩固結過程。豎向防滲帷幕1的厚度及其滲透系數應該足以抵抗地基中產生的最大超孔隙水壓力的長期滲透作用。豎向防滲帷幕1為柔性結構，其可用開槽鋪設土工膜、開槽灌注瀝青、防水混凝土或膨潤土等防滲材料、就地套打攪拌樁及化學灌漿方法制成。建筑物或路基底面的水平防滲層2的防滲能力也要達到上述要求。水平防滲層2可以是土工膜、瀝青和非滲水土中的任一種或者其組合。豎向防滲帷幕1的深度應根據工后沉降的要求由滲透固結計算來確定。由于豎向防滲帷幕1里外兩側的土壓力不一致，豎向防滲帷幕1還應該滿足在里外兩側土壓力差作用下變形后不開裂的要求。為了降低豎向防滲帷幕1兩側不平衡的土壓力對豎向防滲帷幕1的要求，可在路基底面的水平防滲層2的上面或下面或上下面同時鋪設一層水平加筋層3，如土工格柵，以約束地基的側向變形，并改善豎向防滲帷幕1的受力條件。可沿建筑物的長度方向或路基兩側的豎向防滲帷幕1每隔一定距離設置一道與建筑物的長度方向或線路方向相垂直的橫向防滲帷幕。這是由于地層的情況不是一成不變的，不同的地層必然要求不同的豎向防滲帷幕深度。尤其在路基工程中，為了保證具有不同深度豎向防滲帷幕1的相鄰路段間不相互影響，在豎向防滲帷幕1深度變化之處必須設置垂直線路方向的橫向防滲帷幕，其深度應與兩路段之中較深的豎向防滲帷幕一致。另外，為了避免施工質量上可能出現的缺陷而給相鄰路段帶來不利影響，即使豎向防滲帷幕深度沒有變化，每隔一定距離也要設置一道橫向防滲帷幕。
權利要求
1.一種地基延緩固結處理法，其特征在于所述的地基延緩固結處理法是在建筑物地基的四周設置一圈或路基兩側的坡腳位置沿線路方向設置兩道豎向防滲帷幕(1)，而在建筑物或路基的底面鋪設一層與豎向防滲帷幕(1)密封連接的水平防滲層(2)。
2.根據要求1所述的地基延緩固結處理法，其特征在于可在水平防滲層(2)的上面或下面或上下面同時鋪設一層或多層水平加筋層(3)。
3.根據要求1所述的地基延緩固結處理法，其特征在于可沿建筑物的長度方向或路基兩側的豎向防滲帷幕(1)每隔一定距離設置一道與建筑物的長度方向或線路方向相垂直的橫向防滲帷幕。
4.根據要求1所述的地基延緩固結處理法，其特征在于所述的豎向防滲帷幕(1)為柔性結構，其可用開槽鋪設土工膜、開槽灌注瀝青、防水混凝土或膨潤土等防滲材料、就地套打攪拌樁及化學灌漿方法制成。
5.根據要求1所述的地基延緩固結處理法，其特征在于所述的水平防滲層(2)可以是土工膜、瀝青和非滲水土中的任一種或者其組合。
全文摘要
本發明公開了一種地基延緩固結處理法。該方法是在建筑物地基的四周設置一圈或路基兩側的坡腳位置沿線路方向設置兩道豎向防滲帷幕，而在建筑物或路基的底面鋪設一層與豎向防滲帷幕密封連接的水平防滲層。本發明提供的地基延緩固結處理法能在保證工后沉降與深層攪拌法相近甚至更優的前提下大幅度降低造價，因為其工程大約只有深層攪拌法的15％，而且還不需要褥墊層；另外，其不需要排水固結法的預壓或者放置時間，只須按照正常的速率填筑路基或者施加其它上部荷載，因而對于縮短工期十分有利；此外，該方法不會破壞地基土的結構性，從而可以最大限度地發揮地基土的天然強度。
文檔編號E02D27/30GK1478961SQ0313032
公開日2004年3月3日 申請日期2003年6月30日 優先權日2003年6月30日
發明者劉遠鋒 申請人:劉遠鋒