一种软土地基的换填垫层碳化加固方法

摘要

本发明公开了一种软土地基的换填垫层碳化加固方法，涉及一种地基处理方法，特别涉及一种大面积浅层软弱不均匀地基的换填碳化加固方法。本发明步骤包括坑土方开挖、配制换填材料、坑底处置及初压、通气管网铺设、换填材料摊铺及碾压、设置密封系统、临时压载、通二氧化碳气体碳化。换填材料用原土、细粒料、粗粒料、碱性固化剂粉，细粒料和粗粒料包含了砂子、粉煤灰、矿渣、砾石、建筑垃圾等低廉材料，采用细管通气，使用了温室气体二氧化碳碳化，可在数小时内完成碳化，并达到较高强度，满足工程需要。本发明采用换填垫层碳化加固可避免软基上部构筑物的不均匀沉降，具有承载力高、造价低廉、施工高效、低碳环保等优点。

主权项

一种软土地基的换填垫层碳化加固方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1）土方开挖：根据地质勘探结果，确定软土地基（6）的处理深度和范围，用挖掘机开挖换填坑槽（7），并将换填坑槽（7）内的浮土清除干净；2）配制换填材料：将下列材料按重量比配合，并用搅拌机均匀搅拌制备换填材料：土∶细粒料∶粗粒料∶碱性固化剂粉∶水=100∶（10～400）∶（5～50）∶（5～30）∶（5～30）；3）坑底处置及初压：对换填坑槽（7）的坑底表层洒水湿润，再喷洒碱性固化剂粉末，进行压实；4）铺设通气管网：通气管网由导气管（5）构成，导气管（5）与通气支管（4）的下端连接，通气支管（4）的上端与供气主管（2）连接，供气主管（2）与通气支管（4）之间设有调压阀（3），供气主管（2）的另一端与二氧化碳储气罐（1）连接；通气管网的铺设根据换填坑槽（7）的深度确定，坑槽深度小于2.5m时，铺设一层导气管（5）；5）填料摊铺及压实：对配制好的换填材料按照先深后浅的原则进行分层摊铺，每层摊铺厚度控制在40～60cm，然后进行压实，压实度控制在90%以上，压实结束后将上表面层裸露的粗粒料剔除，换用细粒料补平；6）设置密封系统：在压实平整的换填材料上方设置密封层；7）临时压载：在密封层上方铺放荷载板（10），荷载板（10）的面荷载应不小于10 kPa；8）通气碳化：根据荷载板（10）的面荷载大小，开启并调设调压阀（3），通二氧化碳气体进行碳化，通气压力应小于荷载板的面荷载，通气时间不小于45min；其中：所述步骤2）中细粒料为粒径小于2mm的细砂、粉煤灰或粒化高炉矿渣中的一种或多种混合物；粗粒料为粒径大于2mm的石子、砾石或建筑垃圾中的一种或多种混合物；碱性固化剂粉末为轻烧氧化镁粉或生石灰粉中的一种或两种混合物；所述步骤4）中供气主管（2）、通气支管（4）或导气管（5）为钢管、尼龙管或塑料管；导气管（5）上开设有小孔，碳化结束后导气管（5）作为加筋材料留在土体中；所述步骤5）中的压实是振动压实、机械碾压或重锤夯实方法中的任一种；所述步骤6）中的密封层包括密封土层（8）和密封土层上方的密封膜（9），密封土层（8）用表层土或表层以下的土；所述密封膜（9）为聚乙烯或聚氯乙烯复合土工膜。