井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于它包括以下步驟:首先,場地平整;然后,選擇不進行或者進行降水前的預夯,設置止水帷幕;然后,一體式井點塑排真空系統(tǒng)布置,在一體式井點塑排真空系統(tǒng)的總管表面覆土工布和密封膜;然后,真空預壓,待加固區(qū)域四周圍堰筑堤,先期抽加固區(qū)域外周圍水源水至待加固區(qū)域圍堰內(nèi),然后開始真空預壓,真空預壓時抽吸地下水全部回灌至待加固區(qū)域表面;然后,真空降水預壓,圍堰筑堤上進行開口泄流圍堰筑堤內(nèi)所蓄之水,開始多遍真空降水預壓,最后一次真空降水預壓后進行滿夯;最后,滿場振動碾壓測量標高交工。本發(fā)明具有操作簡單、成本低廉、施工效果好的優(yōu)點。
【專利說明】
井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種軟弱地基處理方法,尤其涉及一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法。
【背景技術】
[0002]根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB5007-2011)7.1.1規(guī)定,軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基。在軟弱地基上進行建筑施工前,需要先對軟弱地基進行固結(jié)處理,常規(guī)的固結(jié)處理方法有以下幾種:
一、常規(guī)真空預壓加固,常規(guī)真空預壓加固“陸上和江海湖沼域水下”軟土地基均需要鋪設密封膜、砂墊層,但存在以下缺點:
1、大面積密封膜施工難度大,陸上真空預壓需要大量人工鋪膜機械化程度低,尤其是水下真空預壓密封膜更難施工;
2、pvc密封膜強度低容易破損漏氣、二層密封膜一層土工布造價高,查找漏氣點難,密封效果不佳;
3、大量的pvc密封膜不環(huán)保;
4、膜下地表最大可達負壓SOkPa,負壓往土層深部傳遞損耗快,一般往深部傳遞每米損失負壓1kPa左右,地表8到10米左右以下軟弱土體真空預壓效果差,有效加固深度淺;
5、加載面在原地表或回填土地表,即使表層密封膜不漏氣,加固區(qū)四周淺層土體慢漏氣仍無法忽視,尤其是90天左右長時間加載的情況下,在地下水位下降到一定程度加固區(qū)四周淺層土體漏氣程度更加堪憂。
[0003]二、改進型的真空預壓加固存在以下缺點:
1、去砂墊層改為手型接頭直連塑排板模式,改間接傳遞負壓為直接傳遞負壓模式,但其仍需要密封膜,最大負壓加載面仍在地表;
2、吹填泥漿形成密封層或真空支管直連塑排入土1.5米左右或真空濾管地下3米左右側(cè)吸塑排替代密封膜,真空預壓初期10天左右密封較好,但隨著吹填泥漿失水固結(jié)開裂、地下水位快速下降,密封效果大打折扣;
3、圍海造地超軟土無法機械施工,先做人工插板淺層塑排真空預壓,待其地基強度適合機械施工,再做深層真空預壓,圍海造地超軟土真空預壓和常規(guī)真空預壓原理工藝幾乎一致,只是人工和機械的簡單區(qū)別,過程較復雜,造價高、效率低;
真空預壓90天地下水位下降一般僅為I?3米,實際應用一般處理深厚軟土地基,淺層效果不佳,理論上加固后地基承載力一般為SOkPa左右,而實際應用淺表層地基承載力往往過低甚至只有30?50kPa。
[0004]三、真空降水聯(lián)合強夯施工存在以下缺點:
1、輕型井點降水+強夯
傳統(tǒng)總管和支管,支管深度一般6米,井點間距一般為4*4m,采用真空降水,只有降水或降水預壓功能,由于深度淺間距大時間短不能同時兼具真空預壓負壓固結(jié)作用; 2、管井降水或深井降水+強夯
傳統(tǒng)總管和支管,管井采用潛水栗重力降水,深井降水采用潛水栗重力降水和真空降水結(jié)合的方式,井點布置間距更大,一般15*15m,粗而疏的處理方式,側(cè)重于降水,由于間距過大時間短不能同時兼具真空預壓負壓固結(jié)作用;
降水強夯處理地基因降水粗而疏的布點和短期(30天左右)處理方式,僅適合淺層處理;
以上諸法均存在可以改進和優(yōu)化之處。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述不足,提供一種操作簡單、成本低廉、施工效果好的井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、密封系統(tǒng)改進一:
取消砂墊層,通過將一體式井點塑排真空系統(tǒng)的井點管處的淺層土體作為覆膜下的第一道關鍵密封層;密封效果好,施工簡單可靠、節(jié)省材料;
2、密封系統(tǒng)改進二:
與常規(guī)真空預壓密封系統(tǒng)相同設置,含土工布密封膜及泥漿密封帷幕;
3、密封系統(tǒng)改進三:
圍堰內(nèi)的待加固區(qū)域表面覆水密封,形成覆膜下的第三道密封層;
4、密封系統(tǒng)改進四
密封膜壓入密封溝后部分回填壓實,密封溝灌水確保密封溝密封性,形成第四道密封;
5、真空加載系統(tǒng)改進一:
常規(guī)真空預壓,80KPa真空負壓加載均設在地表,改進后,80KPa負壓最大值位于地表以下淺層土體與深層土體交接處,理論上講通過改進真空預壓有效加固深度提高了一定深度(第一道密封層也就是淺層土體的深度),同時減少了待加固區(qū)域四周淺層密封效果不佳帶來的負面影響;
6、真空加載系統(tǒng)改進二:
常規(guī)真空預壓采用等載加壓系統(tǒng),除了前期為了檢查漏氣源和減緩塑排土柱形成開栗率60%?80%,后期維持負壓節(jié)約能源亦維持開栗率不小于80%,其它情況既無變化,改進后,采用分級加載,直至該級負壓載荷下沉降變形穩(wěn)定,然后再提高一級載荷等級繼續(xù)加壓,直至穩(wěn)定,依次循環(huán),逐步提高待加固區(qū)域負壓至最大值,類似于靜載荷試驗分級加載,亦模擬了建筑施工逐級加載的施工過程,為變應力路徑加載固結(jié)模式,實踐證明,常規(guī)真空預壓盡管實現(xiàn)了地表負壓SOkPa載荷等級,但地表以下不同深度土體遠未達到SOkPa以上滿載狀態(tài),這是一個較大的誤區(qū),改進后,通過分級加載理論上可以通過無限增加真空栗數(shù)量實現(xiàn)不同深度土體均達到理論極限SOkPa以上的滿載負壓加固狀態(tài)。這項改進大大提升了真空預壓極限加固效果。
[0007]7、真空栗設備改進
常規(guī)真空預壓采用敞開式自溢射流栗進行真空預壓,改進為常規(guī)輕型井點所采用的密封式真空射流栗,便于維護保養(yǎng),延長設備使用壽命,同時便于實現(xiàn)真空預壓和降水強夯施工的完美銜接,采用同一設備同一種總管同一種一體式井點塑排真空系統(tǒng)完成“真空預壓、降水預壓、動力固結(jié)”3種以上的地基加固任務。
[0008]8、總管的改進:
常規(guī)真空預壓總管為等直徑pvc濾管等,改進橫管采用帶有自制文丘里射流效果的頸縮段的橫管分段提高抽真空效果,另外采用多通連接段替代傳統(tǒng)三通提高管材利用率和裝配效率;
9、排水板改進:
常規(guī)可降解塑料排水板均為芯板降解,實際降解效果不佳,改進排水板采用濾膜可降解的生物材料,環(huán)保且工后不留排水通道減少工后沉降,芯板無需降解,減少成本同時芯板作為加筋材料加固軟土;
10、常規(guī)真空預壓殘留的塑料排水板往往引起工后一定的殘余沉降,尤其是施工期間未能充分固結(jié)的軟土地基,在工后載荷長期作用下緩慢固結(jié)沉降,形成病害,改進后,一體式井點塑排管的上部結(jié)構(連接盒、井點管以及連接管)可以拔除,在真空預壓、降水輕夯完成后,采用拔管器拔除一體式井點塑排管的上部結(jié)構,一體式井點塑排管的上部結(jié)構可以重復利用,同時地表下淺層土體內(nèi)無殘留排水通道、淺層土體下的排水板實現(xiàn)整體的工后不留排水通道,減少工后殘余沉降;
11、常規(guī)降水輕夯井點機械成孔往往抽不上來水形成死井,一般推薦采用人工水沖法成孔,孔徑一般200?300mm,濾頭一般I米左右,成孔不佳往往無法出水,布點間距由于照顧到夯擊行走也不可能太密,輕型井點真空降水原理所限提水高度受限,目前文獻所見最深的輕型井點也就在7米左右,考慮降水漏斗,故地下水位降低極限深度也不過4?5米左右,均需要回填中粗砂確保水源補給,出水量較小,造成真空射流栗負壓降低較快影響真空降水效果,但這同時造成井點漏氣負壓不高和工后留有砂井繼續(xù)排水沉降等不利因素,故現(xiàn)在改進型的降水強夯流行采用深井降水或管井降水,但鑒于兩種降水方式布點不可能太密,只能起到降水作用,很難起到真空預壓作用,一體式井點塑排真空系統(tǒng),濾頭深度可以比真空降水井點深,兼顧重力降水和真空降水,價格便宜適合大面積布設,既有利于降水,又有利于真空預壓,實現(xiàn)機械化施工成孔效率高,由于濾頭采用通水量較高的超長塑料排水板,死井率幾乎為零,無論是降水深度亦或是降水效率完全可以完美替代上述的各種降水輕夯方式;
12、常規(guī)真空預壓塑料排水板頂端位于地表面,輕夯會造成場地大面積出水,表土層含水量過高,繼而影響輕夯施工和質(zhì)量;改進后,夯點位置支管拔出,緊鄰輕夯區(qū)域周邊連接總管繼續(xù)抽水保持地下水位,故即使在該點輕夯,地下水頭也不可能沖破淺層土體滲流至地表影響輕夯,確保輕夯施工干燥無水;
13、前期采用真空預壓加固深層地基,但須控制地下水位不至下降過快影響真空預壓效果,一般情況下地下水位下降應控制在地下2?3米以內(nèi)。待真空預壓沉降穩(wěn)定,打開圍堰泄流所蓄之水(常規(guī)水深50cm左右),拆除密封膜,繼續(xù)快速降低地下水位起到兼顧降水預壓效果的真空預壓的同時,完成降水強夯的第一遍降水施工,改進后可以快速降低地下水位至5?8米,以利于強夯動力固結(jié)增加能級及影響深度而同時確保不出現(xiàn)橡皮土,常規(guī)降水強夯地下水位一般只下降2?3米左右,效果欠佳。
[0009]14、常規(guī)真空預壓降水效果欠佳,常規(guī)降水強夯起不到真空預壓效果,一體式井點塑排真空系統(tǒng)布設大量的排水板代替較短的濾頭,即可以實現(xiàn)快速降低地下水位,也可以高效實現(xiàn)真空滲流預壓,一種材料2種效果,實現(xiàn)一材多用高效節(jié)能之目的;
15、常規(guī)真空預壓淺表層地基效果欠佳,常規(guī)降水強夯處理深度欠佳,改進為真空預壓、降水預壓、降水輕夯相結(jié)合的多重效果地基處理,深淺層地基同時加固,在利用真空預壓深部土體較好固結(jié)的前提下,采用降水預壓和降水強夯在淺層土體處形成6米左右的硬殼層,多重效果增加了土體的壓密效果,減少了工后沉降,而該改進在并不增加較大成本前提下,完成了多重加固任務,尤其適用于對沉降要求較嚴格的工民建廠房倉儲地基和機場跑道、市政道路及鐵路路基等;
16、該法更適用于圍海造地超軟地基加固,其實現(xiàn)方式為,通過簡單的人工插入一體式井點塑排管人工鋪設密封膜實現(xiàn)四重密封的真空預壓和快速真空降水預壓。
[0010]因此本發(fā)明具有操作簡單、成本低廉、施工效果好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一體式井點塑排真空系統(tǒng)的立面示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的一體式井點塑排真空系統(tǒng)的俯視示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的一體式井點塑排管的結(jié)構示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的排水板的截面圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的連接盒的結(jié)構示意圖。
[0016]圖6為圖2中的A處放大圖。
[0017]圖7為圖6中的橫管的示意圖。
[0018]圖8為圖2中的B處放大圖。
[0019]圖9為本發(fā)明的實施例一的施工方法不意圖。
[0020]其中:
排水板1、芯板1.1、主筋板1.11、副筋板1.12、濾膜1.2、排水通道1.3 連接盒2、殼體2.1、下接口 2.2、上接口 2.3、螺釘孔2.4
井點管3 連接管4
橫管5、橫管分段5.1、直管段5.11、第一錐管段5.12、第二錐管段5.13、多通連接段5.2、 連接段主體5.21、橫管分段接口 5.22、連接管接口 5.23 縱管6、縱管分段6.1、三通接頭6.2、單向閥6.3 真空栗7 止水帷幕8 深層土體100 淺層土體200。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1?圖9,本發(fā)明涉及的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,它包括以下步驟: 步驟一、場地平整,待加固區(qū)域四周開挖排水溝排水;
步驟二、根據(jù)土質(zhì)條件選擇不進行或者進行降水前的預窮,能級暫定600?100kN.m,正方形夯點間距4*4?7*7m可調(diào)整,夯后推平,按工況選擇施工止水帷幕8,止水帷幕8為水泥攪拌粧側(cè)向密封擋墻或泥漿側(cè)向密封擋墻;
步驟三、一體式井點塑排真空系統(tǒng)布置
3.1、一體式井點塑排管進行插設施工形成一體式井點塑排管網(wǎng)格;
一體式井點塑排管網(wǎng)格的網(wǎng)格間距I?4m可調(diào);
一體式井點塑排管(也就是改進后的支管)包括排水板1、連接盒2、井點管3以及連接管4,所述排水板I豎向布置于深層土體100內(nèi),排水板I的長度為20m左右,所述井點管3豎向布置于淺層土體200內(nèi),井點管3的長度為6?9m,排水板I的上端通過連接盒2與井點管3的下端連接,井點管3的上端露出淺層土體200外,井點管3的上端與連接管4的一端連接,連接管4的長度為I?2m。井點管3以及連接管4的直徑為10?20_。
[0022]排水板I包括內(nèi)部的芯板1.1以及芯板1.1外圍的濾膜1.2,所述芯板1.1和濾膜1.2之間形成排水通道1.3,所述芯板1.1為不可降解材料或者難降解材料制成,所述濾膜1.2為可降解材料制成。
[0023]作為一種優(yōu)選,芯板1.1為塑料材料制成,濾膜1.2為亞麻材料制成。
[0024]作為一種優(yōu)選,芯板1.1包括一根橫向布置的主筋板1.11以及多根縱向間隔布置于主筋板1.11前后的副筋板1.12,所述主筋板1.11、副筋板1.12以及濾膜1.2之間形成的空隙即為排水通道1.3。
[0025]排水板I插入地基后,隨著時間的流逝,由于濾膜1.2采用可降解材料制成,濾膜1.2實現(xiàn)快速降解,濾膜1.2降解后在地基內(nèi)只剩下芯板1.1,地基內(nèi)的土壤會填充原濾膜
1.2以及原排水通道1.3的空間,使得土壤與芯板1.1緊密貼合,因此芯板1.1在地基內(nèi)不但不存在空隙失去排水作用使得地基繼續(xù)沉降,而且還起到了加筋的作用,提高了地基內(nèi)上下不同層高的一體性。
[0026]所述排水板I的下端設置有底部排水板封頭,底部排水板封頭采用塑料膠帶紙包裹形成。
[0027]所述連接盒2包括殼體2.1,所述殼體2.1的下端設置有一個與排水板I上端形狀吻合的下接口2.2,所述連接盒2的上端設置有一個與井點管3下端形狀吻合的上接口2.3,所述殼體2.1上設置有三個螺釘孔2.4,所述下接口 2.2的截面呈矩形結(jié)構,安裝時排水板I的上端插入下接口 2.2處,然后在螺釘孔2.4內(nèi)打入螺釘將排水板I和連接盒2連接于一體,然后在下接口 2.2外包扎塑料膠帶。所述上接口 2.3為圓管結(jié)構,安裝時井點管3的下端套設于上接口 2.3外,然后將上接口 2.3與井點管3的下端外包扎塑料膠帶。
[0028]所述連接管4為鋼絲軟管,連接管4包括軟管以及軟管內(nèi)襯的螺旋鋼絲。
[0029]所述井點管3為PPR等塑料管,井點管3與連接管4連接處通過密封膜包裹或者鋼絲纏繞,采用密封膜包裹后,在一體式井點塑排管抽真空時產(chǎn)生負壓密封膜被越吸越緊。井點管3也可以與連接管4采用同樣的鋼絲軟管,使得井點管3與連接管4形成一體結(jié)構。
[0030]3.2、一體式井點塑排管網(wǎng)格連接總管及真空栗形成一體式井點塑排真空系統(tǒng)。[0031 ]所述總管包括縱管6和連接于縱管6上的多根橫管5。
[0032]所述橫管5由多個橫管分段5.1以及多通連接段5.2連接而成,相鄰兩個橫管分段5.1之間通過多通連接段5.2進行連接,多通連接段5.2作為一種優(yōu)選采用八通連接段,八通連接段包括連接段主體5.21,連接段主體的左右兩端分別設置有橫管分段接口 5.22,在連接段主體5.21上向前和向后分別設置有三個連接管接口 5.23,連接管接口 5.23與其臨近的連接管4進行連接,橫管分段接口 5.22與其臨近的橫管分段5.1連接,所述橫管分段5.1包括一個頸縮段,頸縮段靠近多通連接段5.2設置,所述橫管分段5.1還包括直管段5.11,所述頸縮段包括第一錐管段5.12以及第二錐管段5.13,第一錐管段5.12的小頭端與第二錐管段5.13的小頭端對接,第一錐管段5.12的大頭端與其相鄰多通連接段5.2的橫管分段接口
5.22對接,第二錐管段5.13的大頭端與直管段5.11的一端對接,直管段5.11的另一端與其相鄰的多通連接段5.2的橫管分段接口 5.22對接。第一錐管段5.12的錐度大于第二錐管段5.13的錐度,頸縮段形成文丘里射流效果。
[0033]所述縱管6垂直連接于所有橫管5的一端,橫管5遠離縱管6的一端設置有橫管封頭,橫管5上的橫管分段5.1的頸縮段遠離縱管6,橫管5上的橫管分段5.1的直管段5.11靠近縱管6 ο一根縱管6連接多根橫管5,所述縱管6由多個縱管分段6.1以及三通接頭6.2連接而成,相鄰兩個縱管分段6.1通過三通接頭6.2連接,三通接頭6.2的第三個接口連接臨近的橫管5,縱管分段6.1上還設置有單向閥6.3,縱管6的端部設置有縱管封頭。
[0034]3.3、在一體式井點塑排真空系統(tǒng)的總管表面覆一層土工布兩層密封膜。
[0035]步驟四、真空預壓
待加固區(qū)域四周圍堰筑堤,圍堰筑堤高度0.6?1.5m高度,先期抽加固區(qū)域外周圍水源水至待加固區(qū)域圍堰內(nèi)使得水高0.2?0.6m,然后一體式井點塑排真空系統(tǒng)開始真空預壓,真空預壓時抽吸地下水全部回灌至待加固區(qū)域表面,待加固區(qū)域表面被水全部覆沒至一定高度,實現(xiàn)覆水預壓、覆水密封;
其中真空栗7優(yōu)選為密封式真空射流栗,真空栗抽真空采用分級加載抽真空:真空栗分級加載第一級取每臺真空栗處理面積1800?2000平方可調(diào),總管首段負壓為滿表lOOkPa,總管末端不低于90kPa,待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第二級取每臺真空栗處理面積1300?1500平方可調(diào),待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第三級取每臺真空栗處理面積800?1000平方或以下可調(diào),以此類推,待沉降滿足連續(xù)5天沉降不大于2毫米,達到真空預壓處理要求;
步驟五、圍堰筑堤上進行開口泄流圍堰筑堤內(nèi)所蓄之水至排水溝內(nèi),拆除土工布密封膜,開始第一遍真空降水預壓,5?10天可調(diào),以降低地下水位為目的,待地下水位達到要求(地下水位達到地面以下4?6m),逐步拆除夯點處總管準備第一遍輕夯;
步驟六、第一遍輕窮,能級暫定1500~2000kN.m,正方形窮點間距4*4?7 *7m可調(diào)整,邊拆除總管邊輕夯,逐步往前推進,輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升,夯后推平;步驟七、一體式井點塑排管網(wǎng)格連接剩余總管及真空栗,開始第二遍真空降水預壓,5?10天可調(diào),第二遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除夯點處部分總管準備第二遍輕夯;
步驟八、第二遍輕窮,能級暫定2000?2800 kN.m或以上,正方形窮點間距4*4?7*7m可調(diào)整;邊拆除總管邊輕夯,逐步往前推進,輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升,夯后推平;
步驟九、一體式井點塑排管網(wǎng)格連接剩余總管及真空栗,開始第三遍真空降水預壓,5?10天可調(diào),第三遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除夯點處部分總管準備滿夯;步驟十、拔除剩余總管,當使用的井點管3和連接管4為分體式結(jié)構時,將井點管3和連接管4全部拔除即可,當使用的井點管3和連接管4為一體式結(jié)構的鋼絲軟管時,切除地表以上的連接管4,然后在地表下的井點管3內(nèi)進行灌漿。滿夯,在第二遍輕夯后至少休止7天進行,能級600?100kN.m,夯后推平;
步驟十一、滿場振動碾壓測量標高交工。
[0036]注:一體式井點塑排真空系統(tǒng)可以根據(jù)場地及土質(zhì)情況調(diào)整間距和長度,真空預壓、降水和輕夯可以根據(jù)場地及土質(zhì)情況調(diào)整步驟及遍數(shù)及時長,一般情況下降水3?4遍、輕夯3~5遍即可。施工期間施工監(jiān)測必須同步進行,必須要進行的監(jiān)測項目有:孔隙水壓力、地下水位、地表沉降、分層沉降、真空度,實現(xiàn)信息化施工。
[0037]以下補充三組實施例:
實施例一、
地基處理前的基本信息:
該地基第三層淤泥質(zhì)黏土層含水量55%,壓縮模量2.3MPa,層厚平均15米,層頂埋深5m,層底埋深20米。
[0038]實施步驟:
步驟一、場地平整,待加固區(qū)域四周開挖排水溝排水;
步驟二、預夯,能級800kN.m,正方形夯點間距4m*4m,夯后施工水泥攪拌粧側(cè)向密封擋墻或泥漿側(cè)向密封擋墻;
步驟三、一體式井點塑排真空系統(tǒng)布置
3.1、一體式井點塑排管進行插設施工形成一體式井點塑排管網(wǎng)格;
一體式井點塑排管網(wǎng)格的網(wǎng)格間距1.2m,一體式井點管插設深度20m排水板I的長度為14m,井點管3的長度為6m,連接管4的長度為10cm。井點管3以及連接管4的直徑16mm。
[0039]3.2、一體式井點塑排管網(wǎng)格連接總管及真空栗形成一體式井點塑排真空系統(tǒng),
3.3、在一體式井點塑排真空系統(tǒng)的總管表面覆一層土工布兩層密封膜。
[0040]步驟四、真空預壓
待加固區(qū)域四周圍堰筑堤,圍堰筑堤高度1.5m高度,先期抽域外周圍水源水至加固區(qū)圍堰內(nèi)0.3 m,然后開始真空預壓滲流固結(jié),抽吸地下水全部回灌至待加固區(qū)域表面,加固區(qū)域表面被水全部覆沒至1.0m高度,實現(xiàn)覆水預壓、覆水密封;
其中真空栗7優(yōu)選為密封式真空射流栗,真空栗抽真空采用分級加載抽真空:真空栗分級加載第一級取每臺真空栗處理面積1800平方,總管首段負壓為滿表lOOkPa,總管末端不低于90kPa,處理13天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第二級取每臺真空栗處理面積1300平方,處理8天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第三級取每臺真空栗處理面積800平方,處理8天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第四級取每臺真空栗處理面積600平方,處理15天后沉降滿足連續(xù)5天沉降不大于2毫米,達到真空預壓處理要求;
步驟五、圍堰筑堤上進行開口泄流圍堰筑堤內(nèi)所蓄之水至排水溝內(nèi),拆除土工布密封膜,開始第一遍真空降水預壓,6天,以降低地下水位為目的,待地下水位達到4m,逐步拆除夯點處總管準備第一遍輕夯;
步驟六、第一遍輕窮,能級暫定1500kN.m,正方形窮點間距4m*4m,窮后推平;
步驟七、連接剩余總管及真空栗,開始第二遍真空降水預壓,5天,第二遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除窮點處部分總管準備第二遍輕窮;
步驟八、第二遍輕夯,能級暫定2000kN.m,正方形夯點間距4m*4m;邊拆除總管邊輕夯,逐步往前推進,輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升,夯后推平;
步驟九、連接剩余總管及真空栗,開始第三遍真空降水預壓5天,第三遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除窮點處部分總管準備滿窮;
步驟十、拔除剩余總管、井點管,滿夯,在第二遍輕夯后休止7天進行,能級800kN.m,夯后推平;
步驟十一、滿場振動碾壓交工。
[0041 ] 該地基處理施工期間施工監(jiān)測,孔隙水壓力6米處負壓SOkPa,20米處負壓平均30kPa,地下水位下降最大值為8米,平均地下水位下降6米左右,地表平均沉降量為80cm,推算固結(jié)度不小于80%,
地基檢測,地基承載力不小于120kPa,有效加固深度不小于20米,淺層5米內(nèi)形成硬殼層靜力觸探推算壓縮模量5?SMPa,第三層淤泥質(zhì)黏土物理力學指標提高明顯。
[0042]實施例二、
地基處理前的基本信息
該地基第4層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層含水量38%,壓縮模量3.SMPa,厚平均13米,層頂埋深3m,層底埋深16米。
[0043]步驟一、場地平整,待加固區(qū)域四周開挖排水溝排水;
步驟二、不進行降水前的預夯,施工水泥攪拌粧側(cè)向密封擋墻或泥漿側(cè)向密封擋墻; 步驟三、一體式井點塑排真空系統(tǒng)布置
3.1、一體式井點塑排管進行插設施工形成一體式井點塑排管網(wǎng)格;
一體式井點塑排管網(wǎng)格的網(wǎng)格間距1.5m,一體式井點管插設深度16m排水板I的長度為10m,井點管3的長度為6m,連接管4的長度為10cm。井點管3以及連接管4的直徑20mm。
[0044]3.2、一體式井點塑排管網(wǎng)格連接總管及真空栗形成一體式井點塑排真空系統(tǒng),
3.3、在一體式井點塑排真空系統(tǒng)的總管表面覆一層土工布兩層密封膜。
[0045]步驟四、真空預壓
待加固區(qū)域四周圍堰筑堤,圍堰筑堤高度1.0m高度,先期抽域外周圍水源水至加固區(qū)圍堰內(nèi)0.3m,然后開始真空預壓滲流固結(jié),抽吸地下水全部回灌至待加固區(qū)域表面,加固區(qū)域表面被水全部覆沒至0.8m高度,實現(xiàn)覆水預壓、覆水密封;
其中真空栗7優(yōu)選為密封式真空射流栗,真空栗抽真空采用分級加載抽真空:真空栗分級加載第一級取每臺真空栗處理面積2000平方,總管首段負壓為滿表lOOkPa,總管末端不低于90kPa,處理10天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第二級取每臺真空栗處理面積1500平方,處理7天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第三級取每臺真空栗處理面積800平方,處理15天后沉降滿足連續(xù)5天沉降不大于2毫米,達到真空預壓處理要求; 步驟五、圍堰筑堤上進行開口泄流圍堰筑堤內(nèi)所蓄之水至排水溝內(nèi),拆除土工布密封膜,開始第一遍真空降水預壓,7天,以降低地下水位為目的,待地下水位達到5m,逐步拆除夯點處總管準備第一遍輕夯;
步驟六、第一遍輕窮,能級暫定1800kN.m,正方形窮點間距4m*4m,窮后推平;
步驟七、連接剩余總管及真空栗,開始第二遍真空降水預壓,7天,第二遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除窮點處部分總管準備第二遍輕窮;
步驟八、第二遍輕夯,能級暫定2500kN.m,正方形夯點間距4m*4m;邊拆除總管邊輕夯,逐步往前推進,輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升,夯后推平;
步驟九、連接剩余總管及真空栗,開始第三遍真空降水預壓7天,第三遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除窮點處部分總管準備滿窮;
步驟十、拔除剩余總管、井點管,滿夯,在第二遍輕夯后休止7天進行,能級100kN.m,夯后推平;
步驟十一、滿場振動碾壓交工。
[0046]該地基處理施工期間施工監(jiān)測,孔隙水壓力6米處負壓86kPa,16米處負壓平均45kPa,地下水位下降最大值為8米,平均地下水位下降6米左右,地表平均沉降量為58cm,推算固結(jié)度不小于80%,
地基檢測,地基承載力不小于120kPa,有效加固深度不小于16米,淺層6米內(nèi)形成硬殼層靜力觸探推算壓縮模量8?13MPa,第4層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土物理力學指標提高明顯。
[0047]實施例三、
地基處理前的基本信息
該地基第2層淤泥質(zhì)黏土含水量78%,壓縮模量2.1MPa,厚平均20米,層頂埋深4m,層底埋深24米。
[0048]步驟一、場地平整,加固區(qū)四周開挖排水溝排水;
步驟二、降水前的預夯,能級600kN.m,正方形夯點間距4m* 7m,夯后施工水泥攪拌粧側(cè)向密封擋墻或泥漿側(cè)向密封擋墻;
步驟三、一體式井點塑排真空系統(tǒng)布置
3.1、一體式井點塑排管進行插設施工形成一體式井點塑排管網(wǎng)格;
一體式井點塑排管網(wǎng)格的網(wǎng)格間距1.0m,一體式井點管插設深度24m排水板I的長度為18.5m,井點管3的長度為5.5m,連接管4的長度為10cm。井點管3以及連接管4的直徑16mm。
[0049]3.2、一體式井點塑排管網(wǎng)格連接總管及真空栗形成一體式井點塑排真空系統(tǒng),
3.3、在一體式井點塑排真空系統(tǒng)的總管表面覆一層土工布兩層密封膜。
[0050]步驟四、真空預壓
待加固區(qū)域四周圍堰筑堤,圍堰筑堤高度1.5m高度,先期抽域外周圍水源水至加固區(qū)圍堰內(nèi)0.3m,然后開始真空預壓滲流固結(jié),抽吸地下水全部回灌至待加固區(qū)域表面,加固區(qū)域表面被水全部覆沒至1.2m高度,實現(xiàn)覆水預壓、覆水密封;
其中真空栗7優(yōu)選為密封式真空射流栗,真空栗抽真空采用分級加載抽真空:真空栗分級加載第一級取每臺真空栗處理面積1800平方,總管首段負壓為滿表lOOkPa,總管末端不低于90kPa,處理25天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第二級取每臺真空栗處理面積1300平方,處理12天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第三級取每臺真空栗處理面積800平方,處理12天后待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第四級取每臺真空栗處理面積600平方,處理26天后沉降滿足連續(xù)5天沉降不大于2毫米,達到真空預壓處理要求;
步驟五、圍堰筑堤上進行開口泄流圍堰筑堤內(nèi)所蓄之水至排水溝內(nèi),拆除土工布密封膜,開始第一遍真空降水預壓,10天,以降低地下水位為目的,待地下水位達到4.5m,逐步拆除夯點處總管準備第一遍輕夯;
步驟六、第一遍輕窮,能級暫定1800kN.m,正方形窮點間距4m*7m,窮后推平;
步驟七、連接剩余總管及真空栗,開始第二遍真空降水預壓,5天,第二遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除窮點處部分總管準備第二遍輕窮;
步驟八、第二遍輕夯,能級暫定2300kN.m,正方形夯點間距4m*7m;邊拆除總管邊輕夯,逐步往前推進,輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升,夯后推平;
步驟九、連接剩余總管及真空栗,開始第三遍真空降水預壓10天,第三遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除窮點處部分總管準備第三遍輕窮;
步驟十、第三遍輕夯,能級2800kN.m,正方形夯點間距4m*7m;邊拆除總管邊輕夯,逐步往前推進,輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升,夯后推平;
步驟十一、連接剩余總管及真空栗,開始第四遍真空降水預壓10天,第四遍真空降水預壓降水完成后逐步保水并且拆除窮點處部分總管準備滿窮;
步驟十二、拔除剩余總管、井點管,滿夯,在第三遍輕夯后休止7天進行,能級100kN.m,夯后推平;
步驟十三、滿場振動碾壓交工。
[0051 ] 該地基處理施工期間施工監(jiān)測,孔隙水壓力6米處負壓83kPa,15米處負壓平均40kPa,24米處負壓20kPa,地下水位下降最大值為6.5米,平均地下水位下降5米左右,地表平均沉降量為118cm,推算固結(jié)度不小于80%,
地基檢測,地基承載力不小于120kPa,有效加固深度不小于24米,淺層5.5米內(nèi)形成硬殼層靜力觸探推算壓縮模量5.5?9MPa,第2層淤泥質(zhì)黏土物理力學指標提高明顯。
【主權項】
1.一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于它包括以下步驟: 首先,場地平整,待加固區(qū)域排水; 然后,選擇不進行或者進行降水前的預夯; 然后,一體式井點塑排真空系統(tǒng)布置 一體式井點塑排管進行插設施工形成一體式井點塑排管網(wǎng)格; 一體式井點塑排管包括排水板、連接盒、井點管以及連接管,所述排水板豎向布置于深層土體內(nèi),所述井點管豎向布置于淺層土體內(nèi),排水板的上端通過連接盒與井點管的下端連接,井點管的上端露出淺層土體外,井點管的上端與連接管的一端連接; 一體式井點塑排管網(wǎng)格連接總管及真空栗形成一體式井點塑排真空系統(tǒng),總管包括橫管和縱管,在一體式井點塑排真空系統(tǒng)的總管表面覆土工布和密封膜; 然后,真空預壓 待加固區(qū)域四周圍堰筑堤,先期抽加固區(qū)域外周圍水源水至待加固區(qū)域圍堰內(nèi),然后一體式井點塑排真空系統(tǒng)開始真空預壓,真空預壓時抽吸地下水全部回灌至待加固區(qū)域表面,待加固區(qū)域表面被水全部覆沒至一定高度,實現(xiàn)覆水預壓、覆水密封; 然后,真空降水預壓 圍堰筑堤上進行開口泄流圍堰筑堤內(nèi)所蓄之水至排水溝內(nèi),開始多遍真空降水預壓,相鄰兩次真空降水預壓之間設置一次輕夯,最后一次真空降水預壓后進行滿夯; 最后,滿場振動碾壓測量標高交工。2.根據(jù)權利要求1所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于真空栗抽真空采用分級加載抽真空。3.根據(jù)權利要求2所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于真空栗分級加載抽真空步驟如下:真空栗分級加載第一級取每臺真空栗處理面積1800?2000平方,總管首段負壓為滿表10kPa,總管末端不低于90kPa,待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第二級取每臺真空栗處理面積1300?1500平方,待沉降滿足連續(xù)3天沉降不大于3毫米,真空栗分級加載第三級取每臺真空栗處理面積800?1000平方或以下,以此類推,待沉降滿足連續(xù)5天沉降不大于2毫米,達到真空預壓處理要求。4.根據(jù)權利要求1所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于排水板包括內(nèi)部的芯板以及芯板外圍的濾膜,所述芯板和濾膜之間形成排水通道,所述芯板為不可降解材料或者難降解材料制成,所述濾膜為可降解材料制成。5.根據(jù)權利要求4所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于芯板包括一根橫向布置的主筋板以及多根縱向間隔布置于主筋板前后的副筋板,所述主筋板、副筋板以及濾膜之間形成的空隙即為排水通道。6.根據(jù)權利要求1所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于所述連接管為鋼絲軟管,連接管包括軟管以及軟管內(nèi)襯的螺旋鋼絲。7.根據(jù)權利要求1所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于所述橫管由多個橫管分段以及多通連接段連接而成,相鄰兩個橫管分段之間通過多通連接段進行連接。8.根據(jù)權利要求7所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于多通連接段采用八通連接段,八通連接段包括連接段主體,連接段主體的左右兩端分別設置有橫管分段接口,在連接段主體上向前和向后分別設置有三個連接管接口,連接管接口與其臨近的連接管進行連接,橫管分段接口與其臨近的橫管分段連接。9.根據(jù)權利要求7所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于所述橫管分段包括一個頸縮段和直管段,同一個橫管分段的頸縮段至縱管的距離比直管段至縱管的距離長。10.根據(jù)權利要求1所述的一種井點塑排覆膜真空預壓聯(lián)合降水預壓動力固結(jié)法,其特征在于所述縱管由多個縱管分段以及三通接頭連接而成,相鄰兩個縱管分段通過三通接頭連接,三通接頭的第三個接口連接臨近的橫管,縱管分段上還設置有單向閥。
【文檔編號】E02D3/046GK105970910SQ201610379647
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】張禹
【申請人】上海建研地基基礎工程有限公司