本發(fā)明涉及地基處理，特別涉及一種高嶺土地基的處理方法。

背景技術(shù)：

1、高嶺土是一種非金屬礦產(chǎn)，是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖，因呈白色而又細膩，又稱白云土。我國的高嶺土在東南沿海地帶也廣泛分布，與港口設(shè)施的建設(shè)地點高度重合，高嶺土質(zhì)粘土地基在遇水、失水情況下具有膨脹、收縮、膨脹與收縮可逆變形三大特征，使建(構(gòu))筑物易產(chǎn)生豎向、水平不均勻脹縮變形，導致開裂、下沉、位移、嚴重傾斜、對建(構(gòu))筑物危害極大。同時高嶺土具有滲透性差、保水能力強等特性，對于地基的影響也不容忽視。

2、動力固結(jié)法，又稱強夯法，該方法的主要工藝是將具有一定質(zhì)量的夯錘(一般為100～400kn)提升至一定高度(6～40m)，通過夯錘重力勢能向沖擊能的轉(zhuǎn)換，給地基以沖擊力和振動，進而達到降低土層壓縮性和提高地基承載力的目的。大量工程實踐證明，強夯法適用于碎石土、砂性土、濕陷性黃土及含水率不高的雜填土地基的加固。然而，關(guān)于強夯法在軟弱黏性土，特別是在飽和軟黏土及淤泥質(zhì)黏土地基中的加固效果，實踐結(jié)果并不一致。采用傳統(tǒng)強夯法加固飽和軟黏土地基的核心問題主要有以下兩點：(1)由于飽和軟黏土含水率高、孔隙比大、滲透性差，強夯引起的超靜孔隙水壓力無法迅速消散，而極易引發(fā)“橡皮土”現(xiàn)象；(2)過高的強夯能量易導致軟黏土結(jié)構(gòu)的過度破壞，且在短時間內(nèi)難以恢復。

3、而現(xiàn)有的碼頭工程后方陸域多采用吹填或回填地基，并采用高嶺土進行疏?；靥?，但是基于上述高嶺土相關(guān)的技術(shù)問題，對高嶺土進行擾動后其工程性質(zhì)會發(fā)生變化，不能夠滿足地基承載力及沉降的要求。因此，需要開發(fā)一種能夠適用于高嶺土的地基處理方法，使高嶺土經(jīng)處理后能夠符合陸域填料標準，從而大大節(jié)約工程投資，并確保地基的施工質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的地基處理方法不適用于高嶺土，容易導致橡皮土現(xiàn)象和軟黏土結(jié)構(gòu)過度破壞，進而導致地基無法滿足承載力和沉降要求的技術(shù)問題，提供一種高嶺土地基的處理方法。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種高嶺土地基的處理方法，包含如下步驟：

3、s1、在目標場地施工指定厚度的高嶺土層，靜置至高嶺土層表面分離出清水，去除上層清水；

4、s2、在高嶺土層的頂面施工指定厚度的堆填層，堆填層包含中粗砂、細砂、砂性土中的至少一種；

5、s3、重復步驟s1至步驟s3，直至已施工土層到達預設(shè)標高；在已施工土層的頂面施工指定厚度的工作墊層；

6、s4、施工樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)插入已施工土層的內(nèi)部；

7、s5、對已施工土層進行第一夯實施工，并在第一夯實施工過程中對已施工土層進行排水；

8、s6、對已施工土層進行第二夯實施工，第二夯實施工的強夯能級大于第一夯實施工的強夯能級；

9、s7、完成地基的施工。

10、本方案在施工包含高嶺土的地基時，采用了沿高度方向交替施工高嶺土層和堆填層，并在最頂面再覆蓋一層工作墊層的方式；一方面堆填層的滲透系數(shù)大于高嶺土層的滲透系數(shù)，有利于地基中孔隙水壓力的消散，從而避免背景技術(shù)中所記載的，由于超靜孔隙水壓力無法迅速消散所導致的橡皮土現(xiàn)象；另一方面堆填層和工作墊層也具備比高嶺土層更高的承載性能，能使后續(xù)夯實施工中的夯擊更加均勻地向高嶺土層中傳遞，從而避免高嶺土層由于過高的強夯能量而發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞的情況，同時工作墊層也能方便施工設(shè)備在已施工土層的上方行走。

11、而在夯實施工時，本方案包含了先弱后強的兩次夯實施工，其中第一夯實施工為輕夯施工，可振動壓實地基的淺層土體，一方面有利于自由水從高嶺土層中排出，從而進一步抑制橡皮土現(xiàn)象的發(fā)生；另一方面還可以在地基的上部先形成表層硬殼層，從而更有利于后續(xù)夯實施工中夯擊能量的傳遞，以提升后續(xù)夯實施工對地基的加固效果；而第二夯實施工為強夯施工，能夠在第一夯實施工的基礎(chǔ)上進一步壓實地基，從而確保地基的承載能力和沉降能夠滿足設(shè)計要求。

12、綜上，本方案通過沿高度方向交替施工高嶺土層和堆填層，并在頂部設(shè)置工作墊層的方式，結(jié)合先弱后強的兩次夯實施工，能夠解決高嶺土孔隙水壓力難以消散，且容易在強夯能量的作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞的技術(shù)問題，從而能夠避免橡皮土所帶來的工程隱患，得到承載力和沉降能夠滿足設(shè)計要求的高嶺土地基。

13、優(yōu)選地，步驟s1至步驟s3中還包含如下步驟：

14、在高嶺土層和堆填層之間設(shè)置土工布。

15、本方案能夠?qū)⒏邘X土層和堆填層相互隔開，避免土砂混合影響滲透性能。

16、優(yōu)選地，步驟s4中的樁基礎(chǔ)包含散體樁、透水樁中的至少一種；散體樁內(nèi)部設(shè)置有排水管，排水管用于和排水設(shè)備連通。

17、本方案推薦了其中兩種樁基礎(chǔ)的具體構(gòu)型，這兩種構(gòu)型均能夠吸收并排出從已施工土層中分離出的自由水。

18、優(yōu)選地，步驟s1中，根據(jù)高嶺土層的滲透系數(shù)確定高嶺土層的厚度；步驟s2中，根據(jù)堆填層的滲透系數(shù)確定堆填層的厚度。

19、本方案給出了高嶺土層厚度和堆填土層厚度的取值依據(jù)。

20、優(yōu)選地，在步驟s1中，當高嶺土層滲透系數(shù)小于1×10-5cm/s，高嶺土層的厚度大于等于2m且小于等于3m；當高嶺土層滲透系數(shù)大于或等于1×10-5cm/s，高嶺土層的厚度大于等于4m且小于等于5m；在步驟s2中，當堆填層的滲透系數(shù)小于1×10-2cm/s，堆填層的厚度大于等于60cm且小于等于90cm；當堆填層的滲透系數(shù)大于或等于1×10-2cm/s，堆填層的厚度大于等于30cm且小于等于50cm。

21、本方案給出了高嶺土層厚度和堆填層厚度的具體取值范圍與對應(yīng)滲透系數(shù)的關(guān)系。

22、優(yōu)選地，還包含如下步驟：

23、sa、獲取高嶺土并將高嶺土運輸至中轉(zhuǎn)站；中轉(zhuǎn)站包含攪拌設(shè)備，中轉(zhuǎn)站與輸送管路連通；

24、sb、向高嶺土中加入水和分散劑，通過攪拌設(shè)備攪拌高嶺土、水和分散劑的混合物，直至形成高嶺土漿體，且高嶺土漿體中土塊最大直徑低于預設(shè)閾值；

25、sc、通過輸送管路將高嶺土漿體運輸至目標場地。

26、由于高嶺土的黏土顆粒結(jié)構(gòu)性存在差異，顆粒之間存在不同形式的結(jié)晶，顆粒與顆粒相互膠結(jié)，形成很高的粘聚力，因此，水中的高嶺土會形成大體積的塊狀結(jié)構(gòu)，該特性不僅極大地增加了疏浚的能耗，還容易在吹填過程中堵塞管路，造成設(shè)備損毀，危害工程安全，因此本方案在獲取高嶺土后，先將高嶺土運輸至中轉(zhuǎn)站，并加入水和分散劑進行攪拌，能夠破壞顆粒之間的結(jié)晶，消除高嶺土、分散劑和水的混合物中的大直徑土塊，形成高嶺土漿體，從而更便于管路運輸，降低能耗和管路堵塞風險。

27、優(yōu)選地，步驟sa中，通過絞吸設(shè)備、耙吸設(shè)備、抓斗設(shè)備中的至少一種獲取高嶺土。

28、本方案推薦了其中三種高嶺土的具體獲取方式。

29、優(yōu)選地，步驟sb中水的質(zhì)量為高嶺土質(zhì)量的10％～20％，分散劑的質(zhì)量為高嶺土質(zhì)量的1％～2％。

30、本方案推薦了高嶺土、分散劑和水的具體比例關(guān)系。

31、優(yōu)選地，步驟sb中分散劑包含羥甲基纖維素、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的至少一種。

32、本方案推薦了其中兩種分散劑所包含的具體成分，能夠破壞黏土之間的結(jié)晶，減小高嶺土黏聚力。

33、優(yōu)選地，輸送管路包含浮管。

34、本方案能夠方便在水上運輸高嶺土漿體。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

36、本發(fā)明提供一種高嶺土地基的處理方法，通過沿高度方向交替施工高嶺土層和堆填層，并在頂部設(shè)置工作墊層的方式，結(jié)合先弱后強的兩次夯實施工，能夠解決高嶺土孔隙水壓力難以消散，使用強夯法處理時夯沉量大、難以達到收錘標準、容易在強夯能量的作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞、夯后地基承載力不滿足設(shè)計要求的技術(shù)問題，從而能夠避免橡皮土所帶來的工程隱患，并得到承載力和沉降能夠滿足設(shè)計要求的高嶺土地基。