一种用于软土场地的地基加固方法
技术领域
本发明涉及地基处理领域，具体涉及一种用于软土场地的地基加固方法。
背景技术
随着我国经济持续快速发展，城市化进程不断加快，城市人口不断稠密,土地资源的供应日益紧张，尤其在沿海城市，土地问题现已成为限制其经济进一步发展和人文建设的重要问题。为缓解用地紧张问题，常常采取填海造地的方法以扩充城市面积，但软土具有含水量高、细颗粒含量高、孔隙比大、压缩性大、渗透性小、承载力低等特点。如何快速将抗剪强度几乎为零的软土进行排水加固，以使得其满足施工承载力要求，对于后续场地及土地资源的科学规划、设计与施工具有非常重要的意义。
现工程上加固软土地基的常规处理方法一般有真空预压法、电渗法以及真空预压联合电渗法，化学灌浆法等。但是几种常规处理方法都有如下缺点：
1).真空预压法：加固时，真空度会沿着土体深度逐渐衰减，导致土体下部排水效果较差，施工前往往需要二次处理且处理费用相对较高；
2).电渗法:单纯的电渗法加固后的土体强度不均匀现象明显，使得加固后地基土的工程应用价值相对较低；
3).真空预压联合电渗法：该方法将上两种方法结合，但是加固方法所使用的导电塑料排水板在真空预压联合电渗法加固过程中易发生弯折，进而会导致排水效果不佳，特别是后期排水能力明显下降，并且塑料排水板是通过基板表面的凹槽进行排水的，不能有效发挥电渗法排水的作用，排水效率较低；
4).化学灌浆法:该方法使用过程中，涉及到氯化铁等凝胶类化学固化剂，容易对环境造成危害且成本通常很高，工程应用价值小，有些国家已经采取措施禁止使用化学灌浆技术用来加固地基土。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种用于软土场地的地基加固方法，该方法可以解决现有技术中处理费用高，加固后的土体强度不均匀，排水效率低，污染环境等一切问题。
为达到上述目的，本发明提供的一种用于软土场地的地基加固方法，它包括以下步骤：
S1.将所述软土场地划分为多个同等大小的单元区域，在每个单元区域中心分别插入一电极；
S2.使用四极法对软土场地土层的电阻率进行测试，测出场地中所有单元区域的电阻率后，加权平均后得到场地的综合电阻率；
其中综合电阻率采用如下算法；
其中，Q为综合电阻率；Ai各局部区域的面积；A场地总面积；Qi各局部区域的电阻率；
S3.在每个单元区域的电极周围均匀布置若干同等数量的集水井；
S4.以其中一个单元区域的电极为阴极，周围单元区域的电极为均为阳极，进行电渗降水固结，使得该单元区域的软土中孔隙水流向阴极，在流动的过程中由阴极电极周围的集水井收集。
S5.重复S4步骤，依次以每个单元区域的电极作为阴极，周围单元区域的电极为阳极，对每个单元区域进行排水，通过这种方式对整个场地进行排水固结；
S5.在排水固结完成后，在所有所述集水井内均注入水泥土并同时进行搅拌，直至形成水泥土搅拌桩，同时将所述集水井拔出，待所述搅拌桩固化，则加固步骤完成。
本发明中S2步骤，在地基加固施工的过程中，同时进行了土壤电阻率的测试，提升了施工效率。
整体步骤，将电渗-注浆联合起来，以若干口集水井和一个电极作为一个单元，在场地中布置若干个单元，采用电渗的方法进行排水固结，同时通过电极可以进行电阻率测试；最后在集水井内注入水泥土并进行搅拌，形成水泥土搅拌桩，从而起到加固地基的作用。整个过程，处理费用低廉，集水井拔出后，可以重复利用，并且依次分单元区域排水使得加固后的土体强度更加均匀，排水效率高，同时利用了水泥土搅拌桩来进一步加固软土的地基，既环保又实用。
作为本发明进一步改进，所述集水井为带有孔洞的钢管，孔洞上附有用于阻挡土颗粒进入集水井的滤网。钢管可以重复利用，节省施工费用。
作为本发明进一步改进，所述滤网附着于所述钢管内部。滤网附着在钢管内部，更利于钢管被拔出，方便快捷，重复利用率高。
作为本发明进一步改进，所述孔洞均匀分布在所述钢管的四周面上。这样使得排水更均匀。
本发明相对现有技术所具有的有益效果是:本发明的用于软土场地的地基加固方法，将电渗-注浆联合起来，以若干口集水井和一个电极作为一个单元，在场地中布置若干个单元，采用电渗的方法进行排水固结，同时通过电极可以进行电阻率测试；最后在集水井内注入水泥土并进行搅拌，形成水泥土搅拌桩，从而起到加固地基的作用，整个施工过程，处理费用低廉，加固后的土体强度更均匀，排水效率高，而且环保又实用，加固效果更耐用。
附图说明
图1本发明用于软土场地的地基加固方法的电极-集水井布置示意图；
图2为图1中的集水井的整体示意图；
图3为四极法测试方法区域示意图；
1、单元区域；2、电极；3、集水井；4、孔洞。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种用于软土场地的地基加固方法，包括以下步骤：
S1.将所述软土场地划分为多个同等大小的单元区域1，在每个单元区域1中心分别插入一电极2；划分方法如图1所示
S2.使用四极法对软土场地土层的电阻率进行测试，测出场地中所有单元区域1的电阻率后，加权平均后得到场地的综合电阻率；
其中综合电阻率采用如下算法；
其中，Q为综合电阻率；Ai各局部区域的面积；A场地总面积；Qi各局部区域的电阻率；
S3.在每个单元区域1的电极2周围均匀布置若干同等数量的集水井3；
S4.以其中一个单元区域1的电极2为阴极，周围单元区域1的电极2为均为阳极，进行电渗降水固结，使得该单元区域1的软土中孔隙水流向阴极，在流动的过程中由阴极电极2周围的集水井3收集。
S5.重复S4步骤，依次以每个单元区域1的电极2作为阴极，周围单元区域1的电极2为阳极，对每个单元区域1进行排水，通过这种方式对整个场地进行排水固结；
S5.在排水固结完成后，在所有所述集水井3内均注入水泥土并同时进行搅拌，直至形成水泥土搅拌桩，同时将所述集水井3拔出，待所述搅拌桩固化，则加固步骤完成。
土壤电阻率是决定接地体接地电阻的重要因数。不同性质的土壤，固然有不同的土壤电阻率，就是同一种土壤，由于温度和含水量等不同，土壤电阻率也会随之发生显著的变化。因此，为了在进行接地装置设计时有正确的依据，使所设计的接地装置更能符合实际工作的需要，必须进行土壤电阻率的测量。本发明中S2步骤，在地基加固施工的过程中，同时进行了土壤电阻率的测试，提升了施工效率。
整体步骤，将电渗-注浆联合起来，以若干口集水井3和一个电极2作为一个单元，在场地中布置若干个单元，采用电渗的方法进行排水固结，同时通过电极2可以进行电阻率测试；最后在集水井3内注入水泥土并进行搅拌，形成水泥土搅拌桩，从而起到加固地基的作用。整个过程，处理费用低廉，集水井3拔出后，可以重复利用，并且依次分单元区域1排水使得加固后的土体强度更加均匀，排水效率高，同时利用了水泥土搅拌桩来进一步加固软土的地基，既环保又实用。
如图2所示，所述集水井3为带有孔洞4的钢管，孔洞4上附有用于阻挡土颗粒进入集水井3的滤网。钢管可以重复利用，节省施工费用。
所述滤网附着于所述钢管内部。滤网附着在钢管内部，更利于钢管被拔出，方便快捷，重复利用率高。滤网是本领域常规用品，所以图示未示出。
所述孔洞4均匀分布在所述钢管的四周面上。这样使得排水更均匀。
本发明相对现有技术所具有的有益效果是:本发明的用于软土场地的地基加固方法，将电渗-注浆联合起来，以若干口集水井3和一个电极2作为一个单元，在场地中布置若干个单元，采用电渗的方法进行排水固结，同时通过电极2可以进行电阻率测试；最后在集水井3内注入水泥土并进行搅拌，形成水泥土搅拌桩，从而起到加固地基的作用，整个施工过程，处理费用低廉，加固后的土体强度更均匀，排水效率高，而且环保又实用，加固效果更耐用。
申请人按照四极法分别对如图3所示各局部区域进行土壤电阻率测试，最终通过加权平均获得场地的综合电阻率，
其中，Q为综合电阻率；Ai各局部区域的面积；A场地总面积；Qi各局部区域的电阻率。
申请人进行相关测试相应典型场地电阻率测试结果如下表所示；
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
