CN101463601A - 预置式“高真空击密”软地基处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预置式“高真空击密”软地基处理方法，用于需要回填土的软地基处理。本发明提供的方法包括在进行回填土前，预先在施工区域的原始地坪上设置“高真空击密”所需的排水设备。使用本发明提供的方法，降低了操作的风险和投入，可节省造价30％以上，同时，也可缩短工期、安全施工，还是一种绿色环保的方法。
Description
技术领域
本发明属于软地基处理方法，具体地说，涉及一种围海造地的软地基处理方法，更具体地说，涉及一种预置式“高真空击密”软地基处理方法。
背景技术
目前围海造地的软地基处理方法，无论是传统方法还是新技术，例如水泥土搅拌桩，高真空击密，强夯法等，都为被动型的地基处理方法。而被动型地基处理方法，都是在围海回填形成软弱地基后，再进行软地基加固处理，因此，目前被动型的处理方法，大都会发生一个极困难的情况，即围海回填新形成的陆域，承载力极低，人和设备无法进入。为此造成需投入大量的金钱和时间来进行特软地基预处理从而确保设备能进入施工现场，上述预处理施工很危险，经常发生机毁人亡的事故。上述方法普遍存在的高投入、高风险的通病。
因此，急需一种新的主动型的地基处理方法对围海造地的软地基进行处理，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明提供了一种预置式“高真空击密”软地基处理方法，用于需要回填土的软地基处理，以克服目前围海造地的被动型的地基处理方法存在的上述缺陷。
本发明提供的方法，包括在进行回填土前，预先在施工区域的原始地坪上设置“高真空击密”所需的排水设备。
根据本发明的一个优选实施例，本发明提供的方法包括以下步骤：
A)在原始地坪上，设置水平排水设备和竖向集水设备，所述水平排水设备与所述竖向集水设备相连；
B)进行回填土操作，待回填土达到设计标高后，铺设抽水设备，所述抽水设备与所述竖向集水设备相连；
C)数遍高真空击密施工，待回填土的固结度达到设计要求后，停止施工。
根据本发明的一个优选实施例，在设置水平排水设备和竖向集水设备前还包括一个检测土源渗透性的步骤，以确定回填土为易渗水土还是不易渗水土，渗透系数大于等于10-6cm/s的沙土、粉土为易渗水土，渗透系数小于10-6cm/s的粘土、淤泥为不易渗水土。
根据本发明的一个优选实施例，回填土为易渗水土时，使用的水平排水设备为水平透水体盲沟，使用的竖向集水设备为竖向集水井，该竖向集水井设置于所述盲沟的两头，该集水井地上高度不低于设计的回填土的标高，使用的抽水设备为潜水式抽水机，以用于抽水至施工区域以外。
根据本发明的一个优选实施例，回填土为不易渗水土时，使用的水平排水设备为矩形密布设置的水平透水排水板，使用的竖向集水设备为网格状的透气支架，该网格状的透气支架竖直插入在原始汰地上，以用于安装所述水平透水排水板，该透气支架上具有相通的横向管路和竖向管路，透气支架的顶层横向管路的顶部低于设计的回填土标高适当距离，每个透气支架上设置一个出膜管，以用于与抽水设备相连，出膜管顶部高出回填土的设计标高，水平透水排水板沿着透气支架的横向管路分层密布设置，各层的排水板与透气支架的相应层的横向管路保持在大致相同的水平面上；在达到标高后的回填土表面摊铺有一层透气软体塑料排水板，在透气软体塑料排上设置一套抽真空系统，以进行抽真空操作。
使用本发明提供的方法，可节省造价30％以上，同时，也可缩短工期、安全施工，还是一种绿色环保的方法。
附图说明
图1为本发明的实施例1中的盲沟与集水井的设置方式示意图，其中，1为盲沟，2为集水井。
图2是本发明的实施例2中的特制透气支架的结构示意图，其中，31为横向管道，32为竖向管道，4为出膜管。
图3是本发明的实施例2中的透气软体塑料排水板的结构示意图，其中，5为透气土工布。
图4是本发明的实施例2中的透气软体塑料排水板的布置方法。
具体实施方式
围海造陆域时，由于标高不够需要进行回填土操作，但回填土中含有大量的水，需要将其排出，通常使用的都是被动型的处理方法，而本发明提供了一种主动型的地基处理方法，即预置式“高真空击密”软地基处理方法，该方法包括在进行回填土前，预先在施工区域的原始地坪上设置“高真空击密”所需的排水设备，其中排水设备包括水平排水设备和竖向集水设备。
具体而言，本发明提供的方法包括以下步骤：
A)在原始地坪上，设置水平排水设备和竖向集水设备，所述水平排水设备与所述竖向集水设备相连；
B)进行回填土操作，待回填土达到设计标高后，铺设抽水设备，所述抽水设备与所述竖向集水设备相连；
C)数遍高真空击密施工，待回填土的固结度达到设计要求后，停止施工。
但是不同的土源，其渗透性有较大差异；针对不同的土源渗透性，需要采取的预置式处理方法存在有一定的差异。因此，首先需要了解围海造陆域时，海内回填土源的地质力学指标，以便依据回填土源的土性，主要是土源渗透性，按现场勘查后渗透系数不同划分为易渗水土(渗透系数大于等于10-6cm/s的沙土、粉土等，简称A类)和不易渗水土(渗透系数小于10-6cm/s的粘土，淤泥等，简称B类)两类，然后根据回填土源渗透性的不同，采用针对性的预置式“高真空击密”软地基处理方法进行处理，具体如下：
当回填土为易渗水土时，使用的水平排水设备为水平透水体盲沟，使用的竖向集水设备为竖向集水井，该竖向集水井设置于所述盲沟的两头，该集水井地上高度不低于设计的回填土的标高，使用的抽水设备为潜水式抽水机，以用于抽水至施工区域以外。
当回填土为不易渗水土时，使用的水平排水设备为矩形密布设置的水平透水排水板，使用的竖向集水设备为网格状的透气支架，该网格状的透气支架竖直插入在原始汰地上，以用于安装所述水平透水排水板，该透气支架上具有相通的横向管路和竖向管路，透气支架的顶层横向管路的顶部低于设计的回填土标高适当距离，每个透气支架上设置一个出膜管，以用于与抽水设备相连，出膜管顶部高出回填土的设计标高，水平透水排水板沿着透气支架的横向管路分层密布设置，各层的排水板与透气支架的相应层的横向管路保持在大致相同的水平面上；在达到标高后的回填土表面摊铺有一层透气软体塑料排水板，在透气软体塑料排上设置一套抽真空系统，以进行抽真空操作。
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
实施例1、针对易渗水土的处理方法
某围海造陆域工程，经检测其回填土的渗透系数为10-4cm/s，属于易渗水土。根据这一检测结果，确定采取下述步骤进行处理：
第一步：在进行回填土操作前，如图1所示，在原始汰地(海滩)上每隔10～30米设置一水平透水体盲沟1，盲沟1长约60～150米，在盲沟1的两头各设置一竖向集水井2；集水井2的埋置深度通常埋深原滩地80cm以上，集水井2的地上高度不低于设计的回填土的标高；
其中，透水体盲沟1为普通塑料盲沟或由废旧塑料材料制成的，缠绕有透水土工布的，直径为100mm～950mm的圆型透水管；
竖向集水井2为直径150mm～600mm的硬质透水管；
第二步：进行回填土操作，待回填土达到标高(一般围海造地吹土高度在2～8米)后，在竖向集水井中放入潜水式抽水机，抽水至施工区域以外；
第三步：参考专利号为01127046.2的中国专利中提供的方法，采用二～三遍高真空击密施工，待回填土的承载力达到设计要求后停机。
实施例2、针对不易渗水土的处理方法
某围海造陆域工程，经检测其回填土的渗透系数为10-7cm/s，属于不易渗水土。根据检测结果，确定采取下述步骤进行处理：
第一步：在进行回填土操作前，在原始汰地(海滩)上竖直插入网格状的透气支架以用于安装水平透水排水板，并使透气支架的顶层横向管路的顶部低于淤泥顶部标高适当距离，通常是约1m，每个透气支架长约2～5m，透气支架间排状布置，间距为20～50m，网格状的透气支架的结构如图2所示，由多孔的塑料矩形管构成，矩形网状管的间距为0.6～1.5m，外层包有土工布，各管路(横向管路32和竖向管路31)间相通。再在每个支架上设置一个出膜管4，用于连接抽真空系统。
然后，将水平透水排水板沿着透气支架的横向管路32分层密布设置(排水板呈平行排列，其间距通常为0.6～1.5m，可视回填土性质调整间距)，使各层排水板与透气支架的相应层的横向管路32保持在大致相同的水平面上，然后将塑料排水板水平连接至透气支架上。
然后，根据抽真空系统的处理能力，将60～100条排水板设置为一组，可根据施工现场的承载力和淤泥厚度，并视行走布置方便调整条线。其中，水平透水排水板可采用常规A型塑料排水板或B型塑料排水板；
透气支架主要作用为，用于布置平行排水板和用于集中淤泥中的渗水，以便于淤泥中的渗水在下述步骤中通至真空泵后排出。
第二步：进行回填土操作，待吹泥达到标高后，在吹泥表面摊铺一层透气软体塑料排水板。
如图3所示，该透气软体塑料排水板为透水的凹凸型排水板，长20～50m、宽约50～150mm、厚10～50mm，外层包有土工布5。
透气软体塑料排水板的布置方式如图4所示，为连续矩形布置，其中，单个矩形长约10～15米，宽约2～5米，然后在透气塑料排水板上覆真空膜，真空膜上视压力需要可增加覆水1～1.5m，以加快淤泥固结。
第三步：每600～1200m2，设置二套抽真空系统，其中，一套抽真空系统与透气支架上的出膜管相连，进行抽真空操作；另一套抽真空系统作用在透气软体排水板上进行抽真空操作。抽真空2～4个月后，待回填土的承载力达到设计要求后停机。
虽然，在本发明的实施例2中，使用的支架是由多孔的塑料矩形管构成的平面支架，但对于本领域的技术人员而言，使用其它构型的支架，例如由四个面围成的立体构型，设置排水板，能获得相同的效果，这是显而易见的，因此，也是本发明所要求保护的。
与常规的高真空击密、真空预压方法相比，本发明提供的方法具有以下优点：通常由于回填淤泥承载力几乎为零，为了能上机械打设排水板，需在淤泥上摊铺土工布，土工布上还需要回填80cm厚的粗砂等，而采用本发明的方法人工预置水平排水板，可省去大量砂垫层及机械插排水板的巨大费用，因此，使用本发明提供的方法节省的施工成本通常可达到原造价的30％以上，同时，还可缩短工期并使得施工过程安全；而且由于能节省大量砂石资源，且整个工程通过预置式高真空击密，施工过程中都为清水排出，无泥浆排出，也无需添加化学剂，而且透气软体塑料排水板也能反复利用，真正做到零污染，因此，还是一种绿色环保的施工方法。
Claims (28)
1、一种预置式“高真空击密”软地基处理方法，用于需要回填土的软地基处理，其特征在于，所述方法包括在进行回填土前，预先在施工区域的原始地坪上设置“高真空击密”所需的排水设备。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排水设备包括水平排水设备与竖向集水设备。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A)在原始地坪上，设置所述水平排水设备和所述竖向集水设备，所述水平排水设备与所述竖向集水设备相连；
B)进行回填土操作，待回填土达到设计标高后，铺设抽水设备，所述抽水设备与所述竖向集水设备相连；
C)数遍高真空击密施工，待回填土的固结度达到设计要求后，停止施工。
4、如权利要求1中所述的方法，其特征在于，在设置所述排水设备前还包括检测土源渗透性的步骤，以确定所述回填土为易渗水土或不易渗水土。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述易渗水土为渗透系数大于等于10-6cm/s的沙土、粉土。
6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不易渗水土为渗透系数小于10-6cm/s的粘土、淤泥。
7、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述回填土为易渗水土，所述水平排水设备为水平透水体盲沟，所述竖向集水设备为竖向集水井，所述竖向集水井设置于所述盲沟的两头，所述集水井地上高度不低于设计的回填土的标高；所述排水设备为潜水式抽水机，以用于抽水至施工区域以外。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述透水体盲沟为普通塑料盲沟
9、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述透水体盲沟由废旧塑料材料制成的，缠绕有透水土工布的，直径为100～950mm的圆型透水管。
10、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述透水体盲沟为长约60～150米。
11、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述盲沟的间隔距离为10～30米。
12、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述竖向集水井为直径150～600mm的硬质透水管。
13、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述集水井埋置深度超过原滩地80cm。
14、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述潜水式抽水机置于所述集水井内。
15、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述回填土为不易渗水土，所述水平排水设备为矩形密布设置的水平透水排水板，所述竖向集水设备为网格状的透气支架，所述网格状的透气支架竖直插入在原始汰地上，以用于安装所述水平透水排水板，所述透气支架上具有相通的横向管路和竖向管路，所述透气支架的顶层横向管路的顶部低于设计的回填土标高适当距离，每个所述透气支架上设置一个出膜管，以用于与所述抽水设备相连，所述出膜管顶部高出回填土的设计标高，所述水平透水排水板沿着所述透气支架的横向管路分层密布设置，各层的所述排水板与所述透气支架的相应层的横向管路保持在大致相同的水平面上；在达到标高后的所述回填土表面摊铺有一层透气软体塑料排水板，在所述透气软体塑料排上设置一套抽真空系统，以进行抽真空操作。
16、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述透气支架长约2～5m。
17、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述透气支架间排状布置，间距为20～50m。
18、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述水平透水排水板为常规A型塑料排水板或B型塑料排水板。
19、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述网格状的透气支架的结构为多孔的塑料矩形网管，外层包有土工布，板上的矩形网管间距为0.6～1.5m。
20、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述透气软体塑料排水板为透水的凹凸型排水板，长为20～50m、宽为50～150mm、厚为10～50mm，外层包有土工布。
21、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述透气软体塑料排水板的布置方式为连续矩形布置。
22、如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述连续矩形布置的透气软体塑料排水板的单个矩形长为10～15米，宽为2～5米。
23、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述透气支架的顶层横向管路的顶部与设计的回填土标高的距离为约1m。
24、如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述抽水设备为抽真空系统。
25、如权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述透气软体塑料排水板上覆有真空膜。
26、如权利要求25所述的方法，其特征在于，在所述真空膜上覆压。
27、如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述覆压为覆水1～1.5m。
28、如权利要求15所述的方法，其特征在于，在回填土操作后，在所述回填土上每600-1200m2，设置一套所述抽水设备；每600-1200m2，设置一套所述抽真空系统。
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