專利名稱：一種超壓真空密實軟地基處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超壓真空密實軟地基處理方法，主要適用于軟土或超軟土地基， 屬于巖土工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國2001年12月加入rra，對外經(jīng)濟(jì)高速增長，我國沿海港口迎來了一個全 新的發(fā)展時期，大規(guī)模的填海造陸工程和海岸帶開發(fā)項目蓬勃發(fā)展。大連、天津、江蘇、浙江 以及廣東等沿海都在大范圍圍海造陸。這些地區(qū)多為高含水量、高壓縮性的淤泥質(zhì)類軟土。 我國高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需要快速、高效、節(jié)能、環(huán)保的軟地基處理技術(shù)。上世紀(jì)八十年 代中期，發(fā)展起來的真空預(yù)壓技術(shù)，經(jīng)過近二十多年的發(fā)展和不斷完善。從單一的真空預(yù)壓 法發(fā)展到真空聯(lián)合堆載、真空聯(lián)合覆水處理、低位真空預(yù)壓、直排式真空預(yù)壓等工法。使其 在工程應(yīng)用中取得了成功，并被大量應(yīng)用于填海造陸工程的軟基處理工程中。經(jīng)過實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，常規(guī)真空預(yù)壓法技術(shù)雖然是一種有效的軟基處理技術(shù)，但還 存在較大的局限性。對于處理深度小于15m的軟基，加固處理需要消耗大量的中粗砂墊層、 需要消費大量的電能和需要較長的施工工期。處理深度超過15m的軟基，由于真空度的沿 程損失，深部又難以得到有效的加固效果，處理時間往往更長，滿足不了工程實際應(yīng)用的需 要。因此，研發(fā)一種快速、高效、節(jié)能、環(huán)保的軟地基處理新技術(shù)是目前市場發(fā)展的迫切需 求。本發(fā)明通過采用增壓技術(shù)，加速了土體中水分子的定向流動，加快了土體固結(jié)，提前了 工期，節(jié)省了電能。同時還提高了深厚軟基處理的加固效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種超壓真空密實軟地基處理方法，該方法加速了土體中水分子的定 向流動，加快了土體固結(jié)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案中主要增加了地基土體增壓系統(tǒng)。該增壓系統(tǒng)是在縱向排水板間根據(jù)地層情況，設(shè)計出增壓管的數(shù)量、增壓管插 設(shè)的深度、增壓的部位和增壓頻率。增壓管采用鋼管或/7『管制成，側(cè)壁按三角形布置 Φ 圓孔，管壁分段外套橡膠密封膜。增壓管通過插管機插入。增壓管底端封閉，上部與 導(dǎo)管相連，導(dǎo)管采用鋼絲軟管，導(dǎo)管匯總后通過出膜裝置直接與空壓機連接。工 作時高壓氣體通過導(dǎo)管傳輸?shù)皆鰤汗軆?nèi)，通過增壓管外橡膠膜的膨脹，對軟土產(chǎn)生側(cè)向增 壓，增壓管內(nèi)壓力控制在O ^^&，橡膠膜的水平向位移量受管內(nèi)壓力變化為O IOcm0 在側(cè)向壓力擠壓下使土體中的水分子定向流動，加速土體固結(jié)。本方法的具體步驟為在要處理的地基上鋪設(shè)編制布或土工布；設(shè)縱向塑料排水 板；設(shè)置水平向排水系統(tǒng)；設(shè)置增壓系統(tǒng)；鋪真空膜；利用空壓機向增壓系統(tǒng)內(nèi)增壓；利用 真空泵排除水平向排水系統(tǒng)中的水。增壓系統(tǒng)是在縱向塑料排水板間布置一定數(shù)量、一定深度的增壓管，增壓管側(cè)壁 有孔，壁外套橡膠密封膜。
增壓管底端封閉，上部與導(dǎo)管相連，導(dǎo)管匯總后通過出膜裝置直接與空壓機連接。本項發(fā)明中可以使用傳統(tǒng)的真空預(yù)壓中的中粗砂墊層作為水平向排水系統(tǒng)和真 空度傳遞系統(tǒng)，也可以橫向排水板與主管組成的排水系統(tǒng)，此時，橫向排水板為水平向布置 兩塊重疊放置的塑料排水板作為一條連接通道，直接將兩側(cè)打設(shè)的縱向排水板頭夾入上述 水平向布置的兩塊重疊放置的塑料排水板之間，采用射釘固定，外面再纏繞濾膜包裹，橫向 排水板兩端與主濾水管直接連接。由于本發(fā)明中采用了增壓技術(shù)加大土體壓差，能夠達(dá)到真空聯(lián)合堆載湘 120kPa的預(yù)壓效果，實現(xiàn)超載預(yù)壓，加快土體固結(jié)，縮短工期近^Tf。發(fā)明技術(shù)主要適用于 港口、鐵跌、公路、水利、機場等建設(shè)項目中的軟土或超軟土地基工程中。


圖1 本發(fā)明的構(gòu)造示意圖。圖中1、抽真空裝置 2、高壓氣泵3、水平向排水系統(tǒng) 4、增壓管及橡膠膜 5、密封膜 6、主管 7、縱向塑料排水板8、橫向排水板。
具體實施例方式某工程采用超壓真空密實軟地基處理方法如下布置水平向塑料排水板及濾管排 水系統(tǒng)或者設(shè)置沙墊層排水系統(tǒng)，濾膜孔徑設(shè)計為80 IOOnm,加固深度29m，上部6m采 用增壓系統(tǒng)，微孔增壓40kPa，經(jīng)過90天加固處理后承載力達(dá)IlOkPa,最大沉降量2. 68m。具體施工操作步驟如下
⑴、通過機械對場進(jìn)行整平，平整度達(dá)到5%0。⑵、鋪設(shè)一層編織布；若處理超軟地基，則布置200-300g 土工布，利用濾膜包裹的 塑料泡沫作為人工圍埝。⑶、進(jìn)行縱向排水板施工，根據(jù)地質(zhì)條件計算確定打設(shè)塑料排水板的的間距、深度 和所使用的排水板規(guī)格型號。塑料排水板外露長度根據(jù)間距確定，一般為40 60cm，板頭 及包裹濾布要求完整、平齊，不得有進(jìn)泥現(xiàn)象出現(xiàn)。(4)、水平向排水系統(tǒng)的設(shè)置，采用厚度4. 0 士0. 2mm、寬度100 士 2mm、縱向通水量 彡60cm7s、滲透系數(shù)彡5X10_3cm/s、等效孔徑(以O(shè)98計)80 100 μ m的寬幅塑料排水板 兩根重疊放置作為橫向排水板，橫向排水板放置于兩排縱向排水板間，將兩側(cè)外露的縱向 排水板頭夾放在重疊的寬幅塑料排水板之間，板頭相對放置，外部用射釘將其與橫向排水 體固定，在橫向排水板外側(cè)包裹濾膜使之形成一個整體。在橫向排水板的兩側(cè)端部，用連接 頭與主管相連，形成一個水平向的排水系統(tǒng)。(5)、增壓系統(tǒng)設(shè)置。是在縱向排水板間根據(jù)地層情況，設(shè)計設(shè)計出增壓管的數(shù)量、 增壓管插設(shè)的深度、增壓的部位和增壓頻率。增壓管采用鋼管或PVC管制成，側(cè)壁按三角形 布置Φ5πιπι圓孔，管壁分段外套橡膠密封膜。增壓管通過插管機插入。增壓管底端封閉，上 部與導(dǎo)管相連，導(dǎo)管采用Φ IOmm鋼絲軟管，導(dǎo)管匯總后通過出膜裝置直接與空壓機連接。 工作時高壓氣體通過導(dǎo)管傳輸?shù)皆鰤汗軆?nèi)，通過增壓管外橡膠膜的膨脹，對軟土產(chǎn)生側(cè)向 增壓，增壓管內(nèi)壓力控制在40kPa，橡膠膜的水平向位移量受管內(nèi)壓力變化為0 8cm。在 側(cè)向壓力擠壓下使土體中的水分子產(chǎn)生了定向流動。
(6)、鋪設(shè)密封膜，密封膜質(zhì)量符合設(shè)計要求，在工廠熱合一次成型。將事先壓制成 型的密封膜，分兩層鋪設(shè)，鋪膜時要考慮沉降引起對膜的變形要求。兩層塑料膜均應(yīng)埋入壓 漠溝內(nèi)回填壓實。(7)、安射流泵、真空抽氣。按設(shè)計要求布置射流真空泵，開泵進(jìn)行真空抽氣。經(jīng)過 90天加固處理后承載力達(dá)IlOkPa,最大沉降量2. 68m。
權(quán)利要求
1.一種超壓真空密實軟地基處理方法，其特征在于，包括以下步驟在要處理的地基 上鋪設(shè)編制布或土工布；設(shè)縱向塑料排水板；在要處理的地基表面設(shè)置水平向排水系統(tǒng)； 設(shè)置增壓系統(tǒng)；鋪真空膜；利用空壓機向增壓系統(tǒng)內(nèi)增壓；利用真空泵排除水平向排水系 統(tǒng)中的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，增壓系統(tǒng)是在縱向塑料排水板間布置一 定數(shù)量、一定深度的增壓管，增壓管側(cè)壁有孔，壁外套橡膠密封膜。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，增壓管底端封閉，上部與導(dǎo)管相連，導(dǎo)管匯 總后通過出膜裝置直接與空壓機連接。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，水平向排水系統(tǒng)為中粗砂墊層、橫向排水濾 管或橫向排水板與主管組成的排水系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，橫向排水板為水平向布置兩塊重疊放置的 塑料排水板作為一條連接通道，直接將兩側(cè)打設(shè)的縱向排水板頭夾入上述水平向布置的兩 塊重疊放置的塑料排水板之間，采用射釘固定，外面再纏繞濾膜包裹，橫向排水板兩端與主 濾水管直接連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超壓真空密實軟地基處理方法，該技術(shù)包括以下主要內(nèi)容設(shè)置增壓系統(tǒng)，是在縱向排水板間布置一定數(shù)量、一定深度的微孔增壓管，增壓管外套橡膠密封膜，利用空壓機直接將高壓氣體通過導(dǎo)管傳輸?shù)皆鰤汗軆?nèi)；在對軟基進(jìn)行真空預(yù)壓的同時，通過增壓系統(tǒng)，對軟土進(jìn)行側(cè)向增壓，使土體中的水分子定向流動，加速土體固結(jié)。此方法能夠達(dá)到真空聯(lián)合堆載80～120kPa的預(yù)壓效果。利用該技術(shù)加快固結(jié)時間，提高加固效果，實現(xiàn)了施工過程的快速、高效、節(jié)能和環(huán)保。
文檔編號E02D3/10GK102116022SQ201110006909
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者景本玉, 楊耀明, 潘秉忠, 譚再坤, 金亞偉 申請人:中港基業(yè)(北京)巖土技術(shù)有限公司