用于海淤土真空預(yù)壓處理的砂井系統(tǒng)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及海淤土地基處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于海淤土真空預(yù)壓處理的砂井系統(tǒng)及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國沿海地區(qū)廣泛分布著海相淤泥土，由于這種土強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性差，在建筑物荷載下會(huì)產(chǎn)生很大的沉降和不均勻沉降，從而影響建筑物的正常使用；此外，海淤土地基承載力和穩(wěn)定性不夠，不能滿足工程要求。因此通常需要采取處理措施，真空預(yù)壓法是處理海淤土地基的有效方法之一。真空預(yù)壓法需要先在軟土地基上打設(shè)垂直排水通道，通常為砂井或塑料排水板。垂直排水通道除了具有改變地基原有的排水邊界條件、縮短排水路徑、加快軟土固結(jié)等功能外，還有傳遞真空壓力的作用。
[0003]傳統(tǒng)的砂井在傳遞真空壓力上有一定的局限性，排水效果不是很好，若單一地采用塑料排水板則會(huì)面臨通水量不大，預(yù)壓過程中因沉降使排水板發(fā)生彎曲，工后排水量大大降低的問題。以上因素往往造成真空預(yù)壓海淤土無法取得良好的加固效果，此外傳統(tǒng)的砂井和砂墊層需要大量的河砂，成本較高，密封性不好，而且會(huì)造成砂資源的極大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決目前技術(shù)的不足，本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，提供一種能夠顯著增加密封效果，增強(qiáng)排水通道、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的用于海淤土真空預(yù)壓處理的砂井系統(tǒng)及施工方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]用于海淤土真空預(yù)壓處理的砂井系統(tǒng)，包括若干個(gè)砂井，所述砂井上方設(shè)有砂墊層，砂井內(nèi)設(shè)有與砂井同軸心的鋼絲透水軟管，鋼絲透水軟管的管體周圍均勻布置透水孔，砂墊層內(nèi)部設(shè)有濾管系統(tǒng)，鋼絲透水軟管頂端連接濾管系統(tǒng)，濾管系統(tǒng)連接至外部的抽真空裝置。
[0007]所述鋼絲透水軟管外部包有反濾土工布，鋼絲透水軟管底端堵有橡膠封口塞。
[0008]所述砂井和砂墊層內(nèi)填充鎳鐵礦渣，所填充的鎳鐵礦渣顆粒中直徑大于5_的占顆粒總數(shù)的50%以上，且滲透系數(shù)不小于5X 10 3cm/So
[0009]所述砂井和鋼絲透水軟管均呈梅花形布置。
[0010]所述濾管系統(tǒng)包括呈網(wǎng)狀設(shè)置的主管和濾管，濾管過豎向連接件連接鋼絲透水軟管，主管通過法蘭組件連接抽真空裝置。
[0011]所述法蘭組件包括相互連接的膜內(nèi)法蘭盤和膜外法蘭盤，所述膜內(nèi)法蘭盤設(shè)置在各主管出口處，所述膜外法蘭盤連接抽真空裝置，在膜內(nèi)法蘭盤與膜外法蘭盤之間設(shè)有密封膜。
[0012]所述主管和濾管均采用PVC管，在濾管上均勻設(shè)有孔洞且外部包有反濾土工布。
[0013]所述砂墊層上表面從下至上依次鋪設(shè)有針刺無紡?fù)凉げ?、密封膜、針刺無紡?fù)凉げ肌?br>[0014]所述砂墊層四周設(shè)有密封溝，密封溝內(nèi)放置密封膜后由粘土分層回填。
[0015]使用上述用于海淤土真空預(yù)壓處理的砂井系統(tǒng)的施工方法，包括如下步驟
[0016]1)完成砂井鉆孔，按梅花形布置，用反濾土工布將鋼絲透水軟管管體表面包好，用橡膠封口塞將鋼絲透水軟管底端封堵，與鉆孔中心同軸安裝好鋼絲透水軟管；
[0017]2)向砂井鉆孔中填充鎳鐵礦渣，使其充滿鉆孔，全部砂井施工完成后，用相同的鎳鐵礦渣鋪設(shè)一層砂墊層；
[0018]3)在上述砂墊層上鋪設(shè)濾管系統(tǒng)，將鋼絲透水軟管頂端與濾管連接好，用反濾土工布將濾管周身包好，將主管與濾管之間通過二通、三通和四通進(jìn)行連接；
[0019]4)在各個(gè)主管出口處連接一個(gè)膜內(nèi)法蘭盤，其上布置螺桿，連接完畢后再用鎳鐵礦渣在濾管系統(tǒng)上部鋪設(shè)一層砂墊層，在砂墊層四周挖好密封溝；
[0020]5)砂墊層上表面從下到上依次鋪設(shè)針刺無紡?fù)凉げ?、密封膜、針刺無紡?fù)凉げ迹?br>[0021]6)在膜內(nèi)法蘭盤上安裝一個(gè)膜內(nèi)密封橡膠墊圈，將密封膜穿過固定的螺桿置于膜內(nèi)法蘭盤上，再將膜外密封橡膠墊圈和膜外法蘭盤置于密封膜上，加上螺栓擰緊，將膜外法蘭盤通過鋼絲橡膠軟管與抽真空裝置相連；
[0022]7)將密封膜放入到密封溝中，使密封膜緊貼溝壁，并將密封膜放置溝底，用粘土分層回填，完成整個(gè)施工過程。
[0023]本發(fā)明的有益效果:
[0024]1、本發(fā)明可用于海淤土真空預(yù)壓處理，針對傳統(tǒng)砂井用砂量大、沿海地區(qū)砂源匱乏的問題，本發(fā)明的垂直排水通道采用了砂井和鋼絲透水軟管相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，大大提高過水?dāng)嗝婧屯杆?，可以很好地傳遞真空壓力，解決了塑料排水板彎曲后排水量降低的問題。
[0025]2、本發(fā)明的砂墊層中的濾管和鋼絲透水軟管的管體均采用高強(qiáng)反濾土工布包裹，鋼絲透水軟管底端用橡膠塞封堵，這些措施可以起到有效的反濾作用，防止泥沙進(jìn)入管內(nèi)。
[0026]3、本發(fā)明的井填充物和砂墊層均采用粒徑小且均勻的鎳鐵礦渣，有效代替了河砂，同時(shí)變廢為寶，具有一定的環(huán)保價(jià)值。
[0027]4、本發(fā)明的濾管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，密封性能好，管路鋪設(shè)方便簡單，成本低廉。
[0028]5、本發(fā)明鋼絲透水軟管加工簡單、成本低廉，便于現(xiàn)有施工機(jī)械不做太大改動(dòng)的前提下進(jìn)行施工。
[0029]6、本發(fā)明密封膜上下各鋪一層針刺無紡?fù)凉げ伎梢杂行Ы鉀Q破膜問題，使密封性得到了保證。
[0030]7、本發(fā)明的密封溝進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的密封性，提高了真空預(yù)壓效果。
[0031]8、本發(fā)明的施工方法施工快捷、方便，施工后加固效果、密封性能良好。
【附圖說明】
[0032]附圖1為本發(fā)明總體斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]附圖2為本發(fā)明砂井橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]附圖3為本發(fā)明豎向連接件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]附圖4為本發(fā)明砂井布置平面示意圖；
[0036]附圖5為本發(fā)明濾管系統(tǒng)布置不意圖；
[0037]附圖6為本發(fā)明連接件二通結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]附圖7為本發(fā)明連接件三通結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]附圖8為本發(fā)明連接件四通結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]附圖9為本發(fā)明主管與抽真空裝置連接示意圖；
[0041]附圖10為附圖1中I部結(jié)構(gòu)放大圖。
[0042]附圖中所示標(biāo)號:1、砂井；2、鋼絲透水軟管；3、鎳鐵礦渣；4、橡膠封口塞；5、砂墊層；6、濾管系統(tǒng)；7、主管；8、濾管；9、抽真空裝置；10、密封溝；11、二通；12、三通；13、四通；14、膜內(nèi)法蘭盤；15、膜外法蘭盤；16、螺桿；17、粘土 ；18、密封膜；19、豎向連接件；20、反濾土工布；21、針刺無紡?fù)凉げ迹?2、膜內(nèi)密封橡膠墊圈；23、膜外密封橡膠墊圈；24、螺栓；25、
法蘭組件。
【具體實(shí)施方式】
[0043]結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0044]如附圖中所示，用于海淤土真空預(yù)壓處理的砂井系統(tǒng)，包括若干個(gè)砂井1，所述砂井1上方設(shè)有砂墊層5，砂井1內(nèi)設(shè)有與砂井1同軸心的鋼絲透水軟管2，鋼絲透水軟管2的管體周圍均勻布置透水孔，砂墊層5內(nèi)部設(shè)有濾管系統(tǒng)6，鋼絲透水軟管2頂端連接濾管系統(tǒng)6，濾管系統(tǒng)6連接至外部的抽真空裝置9。
[0045]所述鋼絲透水軟管2外部包有反濾土工布20，鋼絲透水軟管2底端堵有橡膠封口塞4。
[0046]所述砂井1和砂墊層5內(nèi)填充鎳鐵礦渣3，所填充的鎳鐵礦渣3中顆粒直徑大于5mm的占顆?？倲?shù)的50%以上，且滲透系數(shù)不小于5X10 3cm/s。
[0047]所述砂井1和鋼絲透水軟管2均呈梅花形布置。
[0048]所述濾管系統(tǒng)6包括呈網(wǎng)狀設(shè)置的主管7和濾管8，濾管8通過豎向連接件19連接鋼絲透水軟管2，主管7通過法蘭組件25連接抽真空裝置9。
[0049]所述法蘭組件25包括相互連接的膜內(nèi)法蘭盤14和膜外法蘭盤15，所述膜內(nèi)法蘭盤14設(shè)置在各主管7出口處，所述膜外法蘭盤15連接抽真空裝置9，在膜內(nèi)法蘭盤14與膜外法蘭盤15之間設(shè)有密封膜18。
[0050]所述主管7和濾管8均采用PVC管，在濾管8上均勻設(shè)有孔洞且外部包有反濾土工布20。
[0051]所述砂墊層5上表面從下至上依次鋪設(shè)有針刺無紡?fù)凉げ?1、密封膜18、針刺無紡?fù)凉げ?1。
[0052]所述砂墊層5四周設(shè)有密封溝10，密封溝10內(nèi)放置密封膜18后由粘土 17分層回填。
[0053]如附圖1所示，用于海淤土真空預(yù)壓處理的砂井系統(tǒng)，
[0054]主要由砂井1、鋼絲透水軟管2、砂墊層5、濾管系統(tǒng)6和抽真空裝置9構(gòu)成，鋼絲透水軟管2與砂井1中心同軸布置，在具體實(shí)施過程中，砂井1直徑為25cm，深度為20?25mm，鋼絲透水軟管2外徑為3in，其長度與砂井1大致等長，砂井1和鋼絲透水軟管2的布置采用如附圖4中所示的梅花形，各砂井1之間的孔間距是1.5m，在鋼絲透水軟管2的管體上均勻加工透水孔，作為一種優(yōu)選方案，在鋼絲透水軟管2外部包有一層高強(qiáng)度反濾土工布2，然后將其底端用橡膠封口塞4封堵，以便達(dá)到有效的反濾作用，然后將鋼絲透水軟管2的上端連接至濾管系統(tǒng)6，濾管系統(tǒng)6設(shè)置在砂墊層5內(nèi)部的中間位置，由于抽真空裝置9通過濾管系統(tǒng)6進(jìn)行真空預(yù)壓排水處