專利名稱：深層真空高效疏干加固土體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地基處理技術(shù)，特別是涉及一種深層真空高效疏干加固土體的方法的技術(shù)。
背景技術(shù)：
疏干加固土體是地基處理最常用的工藝方法。傳統(tǒng)的疏干加固土體方法是在待加固區(qū)域的土體中埋設(shè)降水井，一級(jí)輕型井點(diǎn)的降水深度通常為6米，當(dāng)降水深度大于6米時(shí)，則采用管井(可帶真空)疏干土體，管井之間距離一般為14 19m。由于粘性土滲透性小(對(duì)于夾薄層的砂粉性土的粘性土，豎向滲透系數(shù)比水平滲透系數(shù)小50-100倍)，降落漏斗陡，因此采用埋設(shè)降水井來(lái)疏干加固土體方法影響范圍有限，對(duì)土體的疏干加固效果也欠佳，采用該方法疏干加固后的土體在后續(xù)施工過(guò)程中，經(jīng)常需要增設(shè)輕型井點(diǎn)補(bǔ)救，會(huì)延誤工期，而且造價(jià)也較高。另外，其它的疏干加固土體方法還有真空預(yù)壓固結(jié)法，該方法通過(guò)在地表加真空， 使地下水沿排水板(管)向上滲流，但是該方法實(shí)施時(shí)地下水的流速及流量都相對(duì)較小，因此其施工時(shí)間較長(zhǎng)，而且對(duì)土體的疏干加固效果也欠佳。另外，其它的疏干加固土體方法還有IFCO工法，該方法在地基中構(gòu)筑砂墻，在砂墻底部敷設(shè)排水縱管，并沿縱管上間隔一定的距離再敷接排水豎管，然后在地表作用真空， 使地下水沿排水向上滲流，該方法克服了真空預(yù)壓固結(jié)法流速及流量小的缺點(diǎn)，對(duì)土體的疏干加固效果較好，但是在砂墻底部敷設(shè)排水縱管，需要使用專用機(jī)械，因此其實(shí)施成本較
尚ο

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)土體的疏干加固效果好，且實(shí)施成本低的深層真空高效疏干加固土體的方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的一種深層真空高效疏干加固土體的方法，其特征在于，具體步驟如下
1)在待加固區(qū)域的土體中埋設(shè)能在土體深層產(chǎn)生負(fù)壓的豎向負(fù)壓井；
2)在負(fù)壓井的底端設(shè)置濾管，在負(fù)壓井周邊土體中豎向插入至少一個(gè)排水件，所述排水件是排水板或排水管；
3)在地面設(shè)置射流泵及集水箱，在負(fù)壓井內(nèi)設(shè)置射流管及集水管，并使射流管及集水管的底端管口均伸至負(fù)壓井底部；
將射流泵的進(jìn)水口接到集水箱的出水口，并將射流管的頂端管口接到射流泵的射流口，將集水管的頂端管口接到集水箱的進(jìn)水口 ；
4)利用射流泵持續(xù)抽取集水箱內(nèi)的水，并將抽取的水通過(guò)射流管向負(fù)壓井底部持續(xù)噴射，使負(fù)壓井底部產(chǎn)生負(fù)壓，使得負(fù)壓井周邊土體中的地下水在負(fù)壓引力作用下，從負(fù)壓井底端的濾管滲入負(fù)壓井內(nèi)；同時(shí)，在射流泵的持續(xù)抽取下，集水箱內(nèi)也產(chǎn)生負(fù)壓，使負(fù)壓井內(nèi)的水通過(guò)集水管流入集水箱；
5 )重復(fù)步驟4，直至疏干加固土體作業(yè)完畢。進(jìn)一步的，在實(shí)施步驟4之前，先在負(fù)壓井的井壁外周固定設(shè)置土工織物，并在土工織物與原狀土之間用填充濾砂的方式構(gòu)建一層砂濾層。進(jìn)一步的，所述負(fù)壓井是同心式噴射井。進(jìn)一步的，在疏干加固土體作業(yè)完畢后，將負(fù)壓井及各排水件用靜力豎向拔除。本發(fā)明提供的深層真空高效疏干加固土體的方法，利用負(fù)壓井和射流泵在深土層產(chǎn)生負(fù)壓，使土體中的自由水橫向排水負(fù)壓井，并利用排水件縮短土體的排水路徑，加快固結(jié)速率，對(duì)土體具有很好的疏干加固效果，且實(shí)施成本低。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的深層真空高效疏干加固土體的方法的實(shí)施示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例的深層真空高效疏干加固土體的方法應(yīng)用于土體區(qū)域較大場(chǎng)合的實(shí)施示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種深層真空高效疏干加固土體的方法，其特征在于，具體步驟如下
1)在待加固區(qū)域的土體中埋設(shè)能在土體深層產(chǎn)生負(fù)壓的豎向負(fù)壓井5；
2)在負(fù)壓井5的底端設(shè)置濾管8，在負(fù)壓井5周邊土體中豎向插入至少一個(gè)排水件6， 以增加負(fù)壓傳遞能力，同時(shí)將原地下水多向的滲透路徑改為地層的橫向滲透和沿排水件的豎向滲透，能縮短土體的排水路徑，加快固結(jié)速率；
所述排水件6是排水板或排水管，排水件6的數(shù)量、布設(shè)密度及豎向插入深度根據(jù)待加固區(qū)域土體的物理力學(xué)性質(zhì)和加固要求確定；
3)在地面設(shè)置射流泵1及集水箱2，在負(fù)壓井5內(nèi)設(shè)置射流管3及集水管4，并使射流管3及集水管4的底端管口均伸至負(fù)壓井5底部；
將射流泵1的進(jìn)水口接到集水箱2的出水口，并將射流管3的頂端管口接到射流泵1 的射流口，將集水管4的頂端管口接到集水箱2的進(jìn)水口 ；
4)利用射流泵1持續(xù)抽取集水箱2內(nèi)的水，并將抽取的水通過(guò)射流管3向負(fù)壓井5底部持續(xù)噴射，使負(fù)壓井5底部產(chǎn)生負(fù)壓，使得負(fù)壓井5周邊土體中的地下水在負(fù)壓引力作用下，從負(fù)壓井5底端的濾管8滲入負(fù)壓井5內(nèi)；
同時(shí)，在射流泵1的持續(xù)抽取下，集水箱2內(nèi)也產(chǎn)生負(fù)壓，使負(fù)壓井5內(nèi)的水通過(guò)集水管4流入集水箱2 ；
其中，負(fù)壓井5與排水件6之間的土體中的地下水，在負(fù)壓引力的作用下橫向滲入由土工織物7與砂濾層9構(gòu)成的復(fù)合濾層，然后在重力及負(fù)壓引力的共同作用下，先沿由土工織物7與砂濾層9構(gòu)成的復(fù)合濾層豎向向下滲流，再朝向負(fù)壓井底端的濾管8橫向滲流；其中，排水件6外周土體中的地下水，在負(fù)壓引力的作用下橫向滲流至排水件6處，然后在重力及負(fù)壓引力的共同作用下，先沿排水件6豎向向下滲流，再沿地層朝向負(fù)壓井5方向橫向滲流；
5 )重復(fù)步驟4，直至疏干加固土體作業(yè)完畢。本發(fā)明實(shí)施例中，在實(shí)施步驟4之前，先在負(fù)壓井5的井壁外周固定設(shè)置土工織物 7，并在土工織物7與原狀土之間用填充濾砂的方式構(gòu)建一層砂濾層9，由土工織物7與砂濾層9構(gòu)成的復(fù)合濾層能加強(qiáng)負(fù)壓井井壁外周的豎向通水量，進(jìn)而在保證疏干加固效果的同時(shí)減小負(fù)壓井井徑，降低成孔成本。本發(fā)明實(shí)施例中，所述負(fù)壓井5是同心式噴射井。本發(fā)明實(shí)施例中，在疏干加固土體作業(yè)完畢后，將負(fù)壓井及各排水件用靜力豎向拔除，以減少土體擾動(dòng)。如圖2所示，需要疏干加固的土體區(qū)域較大時(shí)，可將土體區(qū)域分成多個(gè)子區(qū)域，然后對(duì)每個(gè)子區(qū)域?qū)嵤┍景l(fā)明實(shí)施例的方法，即在需要疏干加固的土體區(qū)域內(nèi)埋設(shè)多個(gè)負(fù)壓井。本發(fā)明實(shí)施例適用于基坑土體處理，可根據(jù)場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告及類似工程經(jīng)驗(yàn)、抽水時(shí)間，預(yù)測(cè)加固后土體的力學(xué)指標(biāo)，土體在深層真空快速疏干加固后，其強(qiáng)度變形特性能獲得明顯改善，可提高地基承載力，控制基坑減少圍護(hù)墻體位移和墻后土體沉降。本發(fā)明實(shí)施例特別適用于含粉砂性薄夾層的土體，該類土體水平向滲透系數(shù)比豎向滲透系數(shù)要大50至100倍，匯集到排水件的地下水通過(guò)含粉土薄夾層的土體，能很快地流入負(fù)壓井的復(fù)合濾層，大大地減少地下水滲透阻力。
權(quán)利要求
1.一種深層真空高效疏干加固土體的方法，其特征在于，具體步驟如下1)在待加固區(qū)域的土體中埋設(shè)能在土體深層產(chǎn)生負(fù)壓的豎向負(fù)壓井；2)在負(fù)壓井的底端設(shè)置濾管，在負(fù)壓井周邊土體中豎向插入至少一個(gè)排水件，所述排水件是排水板或排水管；3)在地面設(shè)置射流泵及集水箱，在負(fù)壓井內(nèi)設(shè)置射流管及集水管，并使射流管及集水管的底端管口均伸至負(fù)壓井底部；將射流泵的進(jìn)水口接到集水箱的出水口，并將射流管的頂端管口接到射流泵的射流口，將集水管的頂端管口接到集水箱的進(jìn)水口 ；4)利用射流泵持續(xù)抽取集水箱內(nèi)的水，并將抽取的水通過(guò)射流管向負(fù)壓井底部持續(xù)噴射，使負(fù)壓井底部產(chǎn)生負(fù)壓，使得負(fù)壓井周邊土體中的地下水在負(fù)壓引力作用下，從負(fù)壓井底端的濾管滲入負(fù)壓井內(nèi)；同時(shí)，在射流泵的持續(xù)抽取下，集水箱內(nèi)也產(chǎn)生負(fù)壓，使負(fù)壓井內(nèi)的水通過(guò)集水管流入集水箱；5)重復(fù)步驟4，直至疏干加固土體作業(yè)完畢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深層真空高效疏干加固土體的方法，其特征在于，在實(shí)施步驟4之前，先在負(fù)壓井的井壁外周固定設(shè)置土工織物，并在土工織物與原狀土之間用填充濾砂的方式構(gòu)建一層砂濾層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深層真空高效疏干加固土體的方法，其特征在于，所述負(fù)壓井是同心式噴射井。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深層真空高效疏干加固土體的方法，其特征在于，在疏干加固土體作業(yè)完畢后，將負(fù)壓井及各排水件用靜力豎向拔除。
全文摘要
一種深層真空高效疏干加固土體的方法，涉及地基處理技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是提高加固效果的同時(shí)降低實(shí)施成本的技術(shù)問(wèn)題。該方法的具體步驟如下1)在土體中埋設(shè)負(fù)壓井；2)在負(fù)壓井的底端設(shè)置濾管，在負(fù)壓井周邊土體中豎向插入至少一個(gè)排水件；3)在地面設(shè)置射流泵及集水箱，在負(fù)壓井內(nèi)設(shè)置射流管及集水管；將射流泵的進(jìn)水口接到集水箱的出水口，其射流口接到射流管，將集水管接到集水箱的進(jìn)水口；4)利用射流泵持續(xù)抽取集水箱內(nèi)的水向負(fù)壓井底部噴射，使負(fù)壓井底部產(chǎn)生負(fù)壓，使得負(fù)壓井周邊土體中的地下水從負(fù)壓井底端的濾管滲入負(fù)壓井內(nèi)；5)重復(fù)步驟4，直至疏干加固土體作業(yè)完畢。本發(fā)明提供的方法，疏干加固效果好，且實(shí)施成本低。
文檔編號(hào)E02D3/10GK102561306SQ20111045421
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者喬華山, 蘭韡, 周振, 崔永高, 繆俊發(fā), 許勝 , 邵現(xiàn)成 申請(qǐng)人:上海廣聯(lián)建設(shè)發(fā)展有限公司