本发明涉及一种砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，步骤一：砂井堆载预压设计与砂井桩复合地基设计；步骤二：打设砂井桩，预埋pvc花管；步骤三：堆载预压施工；步骤四：卸载后进行土工试验检验预压处理效果；步骤五：砂井桩后注浆；步骤六：检测复合地基处理效果。本发明利用砂井堆载预压对淤泥软土层进行排水固结处理，然后通过预埋设的注浆管对砂井桩进行后注浆，通过注浆使地基转化为水泥砂桩桩网复合地基形式，提高地基的承载力。
1. 一种砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于:把复合地基理论和砂井粧 堆载预压理论结合起来，在进行砂井堆载预压设计时，将部分砂井粧经过后注浆形成水泥 砂粧粧网复合地基，先利用砂井堆载预压对渺泥软±层进行排水固结处理，然后通过预埋 设的注浆管对砂井粧进行后注浆，通过注浆使地基转化为水泥砂粧粧网复合地基形式，提 高地基的承载力，并堵塞部分排水通道，减缓使用期地基排水固结速率，降低使用期的工后 沉降； 包括如下步骤： 步骤一:砂井堆载预压设计与砂井粧复合地基设计； a、 砂井堆载预压设计:根据地面上部结构对地基承载力和沉降量的控制要求，确定砂 井粧直径、长度、间距、砂垫层厚度、堆载厚度和堆载预压时间； b、 砂井粧复合地基设计:根据水泥砂粧在渺泥±层中粧侧摩阻力、粧端承载力确定单 粧承载力，根据粧间渺泥承载力和复合地基承载力目标值，确定水泥砂粧的直径、粧距和粧 长，水泥砂粧长度不小于砂井粧长度的Im，即注浆深度超过原砂井粧长1111，粧±应力比控制 范围为5-11，根据粧顶±层综合内摩擦角确定最小±拱厚度h，计算公式如下： h 二。.Ίk{s - d)ctg 杳 式中:h:砂垫层最小厚度 k:分项系数，可取1.2 S:粧间距 d:粧径 Φ :砂垫层内摩擦角 C、根据步骤a和b综合确定砂井粧直径、间距和粧长； 步骤二:打设砂井粧，预埋PVC花管： 砂井粧用振动沉管法施工，振动沉管沉到设计标高后，根据步骤一确定的方案在沉管 中放置PVC花管，花管上每间距15cm-30cm有一组直径的注浆孔，每组6-8个注浆孔， 开孔范围长5-8cm，梅花形布置，花管用尼龙纱布包裹，管顶和管底密封，管顶高度高于砂垫 层高度，管底超过砂井粧深Im，花管放置好后灌砂形成砂井粧； 步骤Ξ:堆载预压施工； a、 填筑砂垫层，分级填筑预压±，加大下部渺泥层孔隙水压，加速地基排水固结，堆载 厚度应结合配载重量、预压周期及对渺泥±工参数改善期望设定，堆载厚度为l-3m; b、 分级加载，即：加载^持荷^加载^持荷，分级加载±层厚度为0.8-1.2m，中间持荷 时间及加载速率结合场地变形速率和孔隙水压力来确定，持荷时间为7-10天； C、堆载预压期间连续对场地沉降及位移变形进行观测； 步骤四：卸载后进行±工试验检验预压处理效果； a、 卸载标准:地基沉降速率连续15天小于2mm/d;用实测沉降数据通过Ξ点法或浅岗法 推算15年工后沉降小于30-50cm; b、 达到卸载标准后钻忍检测处理后的渺泥±工参数，处理后渺泥含水率小于60%，孔隙 比小于1.5，原位十字板剪切强度大于20kpa; 步骤五:砂井粧后注浆； a.注浆分次进行，每次注浆的间隔时间不小于24小时，注浆水灰比按注浆次序调整，依 次减少水灰比，水灰比的控制范围为ο. 4~ο. 6; b.确定注浆压力，试验注浆砂井粧不少于討良； C.正式注浆，将注浆管下至需要注浆的孔段，启动注浆累，压送清水，在此过程中压力 逐步提高，直到冲破花管外纱布压力回落后，累送水泥浆液，一直注浆到规定的压力并稳定 为止； d.在需要注浆的各部位逐步注浆，直到完成所有孔段的注浆，做好注浆过程中各项记 录:注浆位置、注浆时间、注浆压力、水泥用量、水灰比、注浆过程出现的情况； 步骤六:检测复合地基处理效果； 水泥砂粧到达龄期后用钻忍法检测水泥砂粧无侧限抗压强度，用原位单粧竖向抗压静 载试验和平板载荷试验检测处理效果，水泥砂粧无侧限抗压强度为0.5Mpa-lMpa，单粧承载 力一般为50KN-80KN，复合地基承载力为50Kpa-80Kpa。
2. 根据权利要求1所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于：步骤一a 中，对于饱和流塑渺泥±层，适用砂井粧直径400-600mm，粧长25mW内，粧间距1.6-2m，滤水 砂垫层500mm，堆载或超载预压时间120-200天。
3. 根据权利要求1所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于：步骤二 中，注浆孔的直径和布置可根据注浆试验确定，花管用尼龙纱布包裹3层。
4. 根据权利要求1所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于：步骤Ξο 中，堆载期间每不超过3天观测1次，场地边界侧向位移速率控制小于5mm/天;堆载预压期间 不超过7天观测1次，预压末期加密观测。
5. 根据权利要求1所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于：步骤五b 中，注浆压力为0.4-0.6Mpa。
砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法
技术领域
[0001] 本发明设及地基基础工程领域，具体的说是砂井堆载预压后后注浆封闭加固方 法。
背景技术
[0002] 砂井堆载预压地基处理方法是在渺泥±层中打砂井粧作为竖向排水通道，并在地 基上堆载一定高度的预压±，渺泥在预压±重力荷载的作用下产生超孔隙水压力，孔隙水 通过砂井排出地面，孔隙减少，±体固结密实。砂井堆载预压加速了地基的固结沉降，在较 短时间内达到较高的固结度，使地基预先完成大部分沉降，有效减小工后沉降，提高渺泥路 基的承载力和抗剪能力。
[0003] 复合地基是指天然地基中部分±体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加 筋材料，加固区由基体和增强体两部分组成的人工地基，在荷载作用下基体和增强体共同 承担荷载。复合地基软基处理的目的是提高地基承载力和控制沉降。复合地基竖向增强体， 通常由散体材料粧、粘结性材料粧构成，如CFG粧、挤密砂粧、水泥揽拌粧、高压旋喷粧、袖阀 注浆、P肥管粧等。
[0004] 砂井堆载方法能有效提高地基承载力及减少地基工后沉降，复合地基方式在软± 中能很大程度提高地基承载力。在现实渺泥软±工程中有许多实际需要，既要求较高的地 基承载力，工后沉降又不能过大，但若采用长刚性基础又很不经济的情况。
发明内容
[0005] 本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种砂井堆载预压后后注浆封闭加固方 法，利用砂井堆载预压对渺泥软±层进行排水固结处理，然后通过预埋设的注浆管对砂井 粧进行后注浆，通过注浆使地基转化为水泥砂粧粧网复合地基形式，提高地基的承载力。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明是运样实现的：
[0007] -种砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于:把复合地基理论和砂井 粧堆载预压理论结合起来，在进行砂井堆载预压设计时，将部分砂井粧经过后注浆形成水 泥砂粧粧网复合地基，先利用砂井堆载预压对渺泥软±层进行排水固结处理，然后通过预 埋设的注浆管对砂井粧进行后注浆，通过注浆使地基转化为水泥砂粧粧网复合地基形式， 提高地基的承载力，并堵塞部分排水通道，减缓使用期地基排水固结速率，降低使用期的工 后沉降。包括如下步骤：[000引步骤一:砂井堆载预压设计与砂井粧复合地基设计；
[0009] a、砂井堆载预压设计:根据地面上部结构对地基承载力和沉降量的控制要求，确 定砂井粧直径、长度、间距、砂垫层厚度、堆载厚度和堆载预压时间；
[0010] b、砂井粧复合地基设计:根据水泥砂粧在渺泥±层中粧侧摩阻力、粧端承载力确 定单粧承载力，根据粧间渺泥承载力和复合地基承载力目标值，确定水泥砂粧的直径、粧距 和粧长，水泥砂粧长度不小于砂井粧长度的Im，即注浆深度超过原砂井粧长1111，粧±应力比 控制范围为5-11，根据粧顶±层综合内摩擦角确定最小±拱厚度h，计算公式如下：
[0011] &二化7町友掉-球府約ί
[0012] 式中:h:砂垫层最小厚度
[0013] k:分项系数，可取1.2
[0014] S:粧间距 [00巧]d:粧径
[0016] Φ:砂垫层内摩擦角
[0017]步骤二:打设砂井粧，预埋PVC花管：
[0018] 砂井粧用振动沉管法施工，振动沉管沉到设计标高后，根据步骤一确定的方案在 沉管中放置PVC花管，花管上每间距15cm-30cm有一组直径的注浆孔，每组6-8个注 浆孔，开孔范围长5-8cm，梅花形布置，花管用尼龙纱布包裹，管顶和管底密封，管顶高度高 于砂垫层高度，管底超过砂井粧深Im，花管放置好后灌砂形成砂井粧；
[0019] 步骤Ξ:堆载预压施工；
[0020] a、填筑砂垫层，分级填筑预压±，加大下部渺泥层孔隙水压，加速地基排水固结， 堆载厚度应结合配载重量、预压周期及对渺泥±工参数改善期望设定，堆载厚度为l-3m; [0021 ] b、分级加载，即：加载^持荷^加载^持荷，分级加载±层厚度为0.8-1.2m，中间 持荷时间及加载速率结合场地变形速率和孔隙水压力来确定，持荷时间为7-10天；
[0022] C、堆载预压期间连续对场地沉降及位移变形进行观测；
[0023] 步骤四：卸载后进行±工试验检验预压处理效果；
[0024] a、卸载标准:地基沉降速率连续15天小于2mm/d;用实测沉降数据通过Ξ点法或浅 岗法推算15年工后沉降小于30-50cm;[00巧]b、达到卸载标准后钻忍检测处理后的渺泥±工参数，处理后渺泥含水率小于60%， 孔隙比小于1.5，原位十字板剪切强度大于20kpa;
[00%]步骤五:砂井粧后注浆；
[0027] a.注浆分次进行，每次注浆的间隔时间不小于24小时，注浆水灰比按注浆次序调 整，依次减少水灰比，水灰比的控制范围为0.4~0.6;
[0028] b.确定注浆压力，试验注浆砂井粧不少于討良；
[0029] C.正式注浆，将注浆管下至需要注浆的孔段，启动注浆累，压送清水，在此过程中 压力逐步提高，直到冲破花管外纱布压力回落后，累送水泥浆液，一直注浆到规定的压力并 稳定为止；
[0030] d.在需要注浆的各部位逐步注浆，直到完成所有孔段的注浆，做好注浆过程中各 项记录:注浆位置、注浆时间、注浆压力、水泥用量、水灰比、注浆过程出现的情况；
[0031] 步骤六:检测复合地基处理效果；
[0032] 水泥砂粧到达龄期后用钻忍法检测水泥砂粧无侧限抗压强度，用原位单粧竖向抗 压静载试验和平板载荷试验检测处理效果，水泥砂粧无侧限抗压强度为0.5Mpa-lMpa，单粧 承载力一般为50KN-80KN，复合地基承载力为50Kpa-80Kpa。
[0033] 所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于:步骤一a中，对于饱和 流塑渺泥±层，适用砂井粧直径400-600mm，粧长25mW内，粧间距1.6-2m，滤水砂垫层 500mm，堆载或超载预压时间120-200天。
[0034] 1所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于:步骤二中，注浆孔的 直径和布置可根据注浆试验确定，花管用尼龙纱布包裹3层。
[0035] 所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于:步骤中，堆载期间 每不超过3天观测1次，场地边界侧向位移速率控制小于5mm/天;堆载预压期间不超过7天观 测1次，预压末期加密观测。
[0036] 所述的砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，其特征在于:步骤五b中，注浆压力 为0.4-0.6Mpa。
[0037] 本发明的有益效果是:砂井堆载预压后后注浆封闭加固，基本思路是先对渺泥软 ±进行砂井堆载预压，后利用预埋的注浆管对砂井粧进行注浆，使其形成半刚性粧体，将地 基形式转换成粧网复合地基形式。本技术方法的优点是：1)通过粧网-±复合承载形式进一 步提高地基承载力；2)砂井堆载预压后，通过注浆形式封闭砂井，封闭固结排水通道，能减 缓在使用过程中渺泥±层的排水固结沉降，达到进一步减少工后沉降的目的。
[0038] 利用本发明提供的地基处理方法，适用于荷载不太大的道路、地坪、轻型堆场、单 层建构筑物等对地基承载力有一定要求但荷载不太大的地基处理，能够有效解决砂井粧堆 载预压处理渺泥地基后砂井粧持续排水固结，工后沉降大的问题，同时进一步提高了砂井 堆载预压处理渺泥地基后的地基承载力，可W减少、减短甚至取消结构基粧，具有明显的经 济效益和社会效益。
附图说明
[0039] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
[0040] 图1为沉管施工图；
[0041] 图2为防止PVC花管图；
[0042] 图3为砂井粧施工图；
[0043] 图4为拔管施工图；
[0044] 图5为堆载预压施工图；
[0045] 图6为卸载施工图；
[0046] 图7为注浆施工图；
[0047] 图8为形成水泥砂粧复合地基图。[004引图中：1.沉管，2.地面，3.PVC花管，4.砂井粧，5.砂垫层，6.预压±，7.注浆管。
具体实施方式
[0049] 如图1-8所示:一种砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法，把复合地基理论和砂井 粧堆载预压理论结合起来，在进行砂井堆载预压设计时，将部分砂井粧经过后注浆形成水 泥砂粧粧网复合地基，先利用砂井堆载预压对渺泥软±层进行排水固结处理，然后通过预 埋设的注浆管对砂井粧进行后注浆，通过注浆使地基转化为水泥砂粧粧网复合地基形式， 提高地基的承载力，并堵塞部分排水通道，减缓使用期地基排水固结速率，降低使用期的工 后沉降。包括如下步骤：
[0050] 步骤一:砂井堆载预压设计与砂井粧复合地基设计；
[0051] a、砂井堆载预压设计:根据地面2上部结构对地基承载力和沉降量的控制要求，确 定砂井粧4直径、长度、间距、砂垫层厚度、堆载厚度和堆载预压时间；对于饱和流塑渺泥± 层，适用砂井粧直径400-600mm，粧长25mW内，粧间距1.6-2m，滤水砂垫层500mm，堆载或超 载预压时间120-200天。
[0052] b、砂井粧复合地基设计:根据水泥砂粧8在渺泥±层中粧侧摩阻力、粧端承载力确 定单粧承载力，根据粧间渺泥承载力和复合地基承载力目标值，确定水泥砂粧的直径、粧距 和粧长，水泥砂粧长度不小于砂井粧长度的Im，即注浆深度超过原砂井粧长1111，粧±应力比 控制范围为5-11，根据粧顶±层综合内摩擦角确定最小±拱厚度h，计算公式如下：
[0053] h 二 0 Ί0Ίkls - d)cigΦ
[0054] 式中：h:砂垫层最小厚度 [0化日]k:分项系数，可取1.2 [0化6] S:粧间距
[0057] d:粧径[0化引 Φ:砂垫层内摩擦角
[0化9]步骤二:打设砂井粧，预埋PVC花管：
[0060] 砂井粧用振动沉管法施工，振动沉管1沉到设计标高后，根据步骤一确定的方案在 沉管中放置PVC花管3,花管上每间距15cm-30cm有一组直径2mm-5mm的注浆孔，每组6-8个注 浆孔，开孔范围长5-8畑1，梅花形布置，注浆孔的直径和布置可根据注浆试验确定，花管用尼 龙纱布包裹Ξ层，管顶和管底密封，管顶高度高于砂垫层高度，管底超过砂井粧深Im，花管 放置好后灌砂形成砂井粧；
[0061] 步骤Ξ:堆载预压施工；
[0062] a、填筑砂垫层5，分级填筑预压±6，加大下部渺泥层孔隙水压，加速地基排水固 结，堆载厚度应结合配载重量、预压周期及对渺泥±工参数改善期望设定，堆载可选用一般 性杂±，堆载厚度为l-3m;
[0063] b、由于场地较弱，为确保场界地基的稳定，采用分级加载，即：加载^持荷^加载 ^持荷，分级加载±层厚度为Im，中间持荷时间及加载速率结合场地变形速率和孔隙水压 力来确定，持荷时间为7-10天；
[0064] C、堆载预压期间连续对场地沉降及位移变形进行观测;堆载期间每不超过3天观 测1次，场地边界侧向位移速率控制小于5mm/天;变形过快时应减缓堆载填筑速度或拉长持 荷时间，确保地基稳定;堆载预压期间不超过7天观测1次，预压末期加密观测；
[0065] 步骤四：卸载后进行±工试验检验预压处理效果；
[0066] a、卸载标准:地基沉降速率连续15天小于2mm/d;用实测沉降数据通过Ξ点法或浅 岗法推算15年工后沉降小于30-50cm;
[0067] b、达到卸载标准后钻忍检测处理后的渺泥±工参数，处理后渺泥含水率小于60%， 孔隙比小于1.5，原位十字板剪切强度大于20kpa;
[0068] 步骤五:砂井粧后注浆；
[0069] a.注浆分次进行，每次注浆的间隔时间不小于24小时，注浆水灰比按注浆次序调 整，依次减少水灰比，水灰比的控制范围为0.4~0.6;
[0070] b.确定注浆压力，注浆压力为0.4-0.6Mpa;试验注浆砂井粧不少于討良；
[0071] C.正式注浆，将注浆管7下至需要注浆的孔段，启动注浆累，压送清水，在此过程中 压力逐步提高，直到冲破花管外纱布压力回落后，累送水泥浆液，一直注浆到规定的压力并 稳定为止；
[0072] d.在需要注浆的各部位逐步注浆，直到完成所有孔段的注浆，做好注浆过程中各 项记录:注浆位置、注浆时间、注浆压力、水泥用量、水灰比、注浆过程出现的情况；
[0073] 步骤六:检测复合地基处理效果；
[0074] 水泥砂粧到达龄期后用钻忍法检测水泥砂粧无侧限抗压强度，用原位单粧竖向抗 压静载试验和平板载荷试验检测处理效果，水泥砂粧无侧限抗压强度为0.5Mpa-lMpa，单粧 承载力一般为50KN-80KN，复合地基承载力为50Kpa-80Kpa。
