本發明涉及地基處理技術領域，具體講是一種軟黏土地基的加固處理方法。

背景技術：

在我國沿海和內陸沿江、濱湖等地區，廣泛分布著軟黏土地基。隨著經濟和城市建設的發展，建筑用地需求急劇上升，人們自然希望利用到這部分閑置的軟黏土地基。但要利用這部分軟黏土地基，首先要面對的就是如何對軟黏土地基進行處理、使其固化的問題。

常用的軟土地基處理的方法主要有兩種。

一種是真空預壓法，該方法先在地基中按一定間距插入豎向的塑料排水板，再在地基上鋪設一層粗砂作為排水層，并在砂層中埋設縱橫交錯的網格式水平向濾管，并與場外的真空泵連接，然后在砂層上鋪設不透氣的真空膜密封覆蓋在地表，最后開啟真空泵抽氣形成負壓，使得土體中自由水被抽出，同時也使得地基的有效應力增大。

然而真空預壓法存在一個較大的局限，即軟黏土本身顆粒細、塑性高、含水量大，黏性顆粒表面會吸附大量的結合水構成雙電層水膜，雙電層水膜的厚度對粘性土的抗剪強度有很大的影響。盡管真空負壓作用下地基中的自由水被抽出，但軟黏土顆粒表面吸附的結合水卻難以排出，導致地基處理效果差、處理后的土體的承載力仍然不足。

另一種是固化法，即向軟土地基中加入以水泥、石灰為主的含鈣量較高的固化劑，并充分攪拌，使得土顆粒層粘結固化，從而提高土體的強度、密實性和承載力。上述固化法也存在幾個弊端：首先對軟黏土地基中的淤泥，固化效果一般；而且，施工時對攪拌要求高，一旦攪拌不均勻就會影響降低固化土體的強度；而且，該方法需要耗費大量的水泥、石灰等固化劑，成本高、經濟性差。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是，提供一種能有效排出軟黏土地基中的自由水和結合水、固化效果好、無需攪拌、成本控制合理、經濟性好的軟黏土地基的處理方法。

本發明的技術解決方案是，提供一種一種軟黏土地基的處理方法，其步驟包括：

a、向擬處理軟土層中按一定間隔插入多個豎向的排水板；

b、向擬處理軟土層中按一定間隔插入多個豎向注液管；

c、鋪設與豎向注液管頂端連通的水平向注液管網絡，水平向注液管網絡包括注液總管和注液分管，注液總管與注液泵連通；

d、鋪設粗砂墊層，并在粗砂墊層中埋設與排水板頂端連通的水平向的濾管網絡，濾管網絡包括總濾管和分支濾管，總濾管與真空泵連通；

e、在粗砂墊層上鋪設密封體系；

f、啟動真空泵開始抽真空，直至監測到地表沉降與時間的曲線出現明顯拐點，沉降速度大幅度減少時，停止抽真空；

g、開啟注液泵，將生物酶溶液的固化劑壓入地基中，當固化劑注入量達到設計值或地表隆起時，停止注液；

h、注液完成后一段時間，重新開啟真空泵，繼續抽真空，直至沉降基本穩定。

本發明軟黏土地基的處理方法與現有技術相比，具有以下顯著優點和有益效果：

本發明的處理方法，克服了傳統的真空預壓法和固化法的局限，先利用真空泵抽取地基中的自由水，然后通過監測地表沉降速度，把握住自由水大部分抽出的時機，向地基灌入生物酶的固化劑，使其與土壤顆粒發生化學反應從而打破了軟黏土的雙電層結構，釋放出土顆粒表面吸附的結合水，然后通過再次抽真空排出，同時使得土顆粒產生膠結，增強真空預壓排水效率，提高土顆粒的膠結強度，大幅度提高軟黏土地基的固化效果，且該固化過程無需攪拌，自然不存在攪拌不均的不利影響，同時無需耗費大量的石灰、水泥等高鈣固化劑，成本控制低，經濟性好。

作為改進，步驟b中的豎向注液管是空心塑料管，豎向注液管的側壁設有多個不同高度的通孔，側壁外包裹有透水土工布，豎向注液管的底端由蓋體密封，設置多個不同高度的通孔有利于固化劑在土體中均勻擴散，增加固化效果，而外包的土工布能防止通孔堵塞，將底端密封是防止溶液從底部快速流失，也是一種有利于溶液擴散的措施。

作為一種優選，固化劑選用泰然酶溶液，泰然酶與水的體積比是1/1000～1/500，上述濃度和組份的固化劑對土壤顆粒的雙電層結構破壞效果較好。

作為另一種優選，固化劑選用派酶溶液，派酶與水的體積比是1/1500～1/1000，上述濃度和組份的固化劑對土壤顆粒的雙電層結構破壞效果也比較好。

作為再改進，步驟h抽真空停止后，將豎向注液管拔出以待重復利用，這樣，可以多次循環利用上述管道，進一步降低施工成本。

附圖說明

圖1是實施本發明軟黏土地基的處理方法的裝置的俯視結構示意圖。

圖2是實施本發明軟黏土地基的處理方法的裝置的側剖視結構示意圖。

圖3是本發明軟黏土地基的處理方法的豎向注液管放大結構示意圖。

圖中所示1、擬處理軟土層，2、排水板，3、豎向注液管，4、注液總管，5、注液分管，6、注液泵，7、粗砂墊層，8、總濾管，9、分支濾管，10、真空泵，11、通孔，12、下部較好的土層。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

如圖1、圖2、圖3所示，本發明軟黏土地基的處理方法，其步驟包括：

a、向擬處理軟土層1中按一定間隔插入多個豎向的排水板2；排水板的布設和現有技術的真空預壓法相同，根據擬處理軟土層1的厚度、含水率及滲透性的不同，選擇相應型號的排水板2，由插板機插入擬處理軟土層1中，插入深度貫穿擬處理軟土層1并插入下部較好的土層12內0.5m為宜。

b、向擬處理軟土層1中按一定間隔插入多個豎向注液管3；豎向注液管3選用空心塑料管，豎向注液管3的側壁設有多個不同高度的通孔11，側壁外包裹有透水土工布，豎向注液管3的底端由蓋體密封。豎向注液管3的插入深度是擬處理軟土層1厚度的0.5～0.8。

c、鋪設與豎向注液管3頂端連通的水平向注液管網絡，水平向注液管網絡包括注液總管4和注液分管5，注液總管4與注液泵6連通，具體的說，注液總管4和注液分管5垂直連通，豎向注液管3頂端與注液分管5連通。

d、鋪設粗砂墊層7，并在粗砂墊層7中埋設與排水板2頂端連通的水平向的濾管網絡，濾管網絡包括總濾管8和分支濾管9，總濾管8與真空泵10連通，具體的說，分支濾管9與總濾管8垂直且連通，而排水板2頂端與分支濾管9連通。

設置監測系統，包括真空度監測點和地表沉降監測點，上述監測系統與現有技術中真空預壓法所采用的監控系統一致。

e、在粗砂墊層7上鋪設密封體系；具體的說，先在粗砂墊層7鋪設一層無紡土工布，再鋪設1～2層真空膜，并埋入壓膜溝固定。

f、啟動真空泵10開始抽真空，使真空度維持在80～85kpa，直至監測到地表沉降與時間的曲線出現明顯拐點，沉降速度大幅度減少時，說明擬處理軟土層1中的自由水已經基本抽完，故停止抽真空。

g、開啟注液泵6，將生物酶溶液的固化劑壓入地基中，當固化劑注入量達到設計值或地表隆起時，停止注液。注入量的設計值一般為擬處理軟土層1體積的0.05～0.1。

固化劑可選用泰然酶溶液，泰然酶與水的體積比是1/1000～1/500。

固化劑還可以選用派酶溶液，派酶與水的體積比是1/1500～1/1000。

h、注液完成后一段時間如7～10天后，重新開啟真空泵10，繼續抽真空，直至沉降基本穩定。此時，地基中的結合水和自由水均大部分釋放，且固化劑也在預壓荷載作用下對土顆粒產生膠結，故達到處理要求。

抽真空停止后，卸掉真空荷載，將豎向注液管3拔出以待重復利用。