CN103362115B - 直接抽吸真空排水地基处理方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
直接抽吸真空排水地基处理方法及其设备。方法是，在极软地基内，人工插设排水板；各个排水板的顶部安装带有出水口的排水板帽；各排水板帽通过快速气动接头和气管相连；各气管连接在真空泵上；在极软地基上覆盖密封膜；开启真空泵直接抽取极软地基土中的孔隙水，达到降低土体孔隙，增强土体强度的目的。设备是，设有真空发生装置，通过快速气动接头、气管和带有出水口的排水板帽，与分别插设在待处理极软地基内的排水板连接。与现有技术相比，本发明具有密封性好、真空传递损失小、快速接头气管直接插拔施工效率高、地基处理效果好、可回收重复使用、费用省等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种软土地基处理施工方法，具体涉及一种直接抽吸真空排水地基处理方法。本发明还涉及这种方法所使用的设备。
背景技术
空预压排水固结是加固处理软土地基的常用方法。使用时在软土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下使地基固结。为加速地基固结速度，一般要在地基中竖向打入排水板或袋装砂井形成排水通道，缩短排水路径，达到减少加固时间的目的。此法适用于能在加固区形成(包括采取措施后形成)稳定负压边界条件的软土地基。
我国沿海经济发达地区大多面临着人多地少的环境，经济发展受到资源短缺的极大限制。为开发土地，各地竞相采用海中淤泥吹填的方法人工造成陆地。吹填淤泥由于其属于新近沉积，含水率极高，孔隙比和可压缩性非常大，也不具有结构性，强度几乎为零，属于极软地基，不能满足上部结构以及施工机械进场使用要求，需要对所形成场地进行加固处理。
真对此种地基加固处理的最经济方法就是真空预压排水。但和常规软基真空预压相比，吹填淤泥由于强度极低，无法行走施工机具，也不能在土层上铺设砂垫层。对于这种淤泥目前常用的方法是采用人工插排水板，板头绑扎滤管，上覆密封膜抽气方法进行处理。滤管一般采用直径60mm左右UPVC材料制成，管上钻有直径2-5mm小孔可以通水，管周外包2-3层滤布。
然而在实践使用时我们发现滤管在真空压力作用下常常产生压扁变形，管周滤布以及排水板绑扎连接处易被淤泥淤堵，传递到排水板的真空损失较大大，处理效果不尽理想。
发明内容
为解决常规真空预压系统滤管易受淤泥淤堵、真空传递损失大、处理效果低等问题，本发明的目的是提供一种直接抽吸真空排水处理极软地基的方法，该方法能够有效解决滤管压扁变形、排水板绑扎连接处易被淤泥淤堵、传递到排水板的真空损失较大大，处理效果不的问题。本发明还将提供这种方法所使用的设备。
完成上述发明任务的技术方案是，一种直接抽吸真空排水处理极软地基的方法，其特征在于，步骤如下：
⑴.在待处理的极软地基内，人工插设排水板；
⑵.在所述各个排水板的顶部安装塑料特制的带有出水口的排水板帽；
⑶.各带有出水口的排水板帽通过快速气动接头和气管相连；
⑷.各条气管均连接在真空发生装置（真空泵）上；
⑸.在待处理的极软地基上覆盖密封膜；
⑹.开启真空直接抽取所述待处理极软地基土中的孔隙水，达到降低土体孔隙，增强土体强度的目的。
完成本申请第二个发明任务的方案是，上述直接抽吸真空排水处理极软地基的方法所述使用的直接抽吸真空排水处理极软地基的设备，设有真空发生装置（真空泵），其特征在于，所述的真空发生装置通过快速气动接头、气管和带有出水口的排水板帽，与分别插设在待处理极软地基内的排水板连接。
所述的快速气动接头为两通、三通或四通的管道接头，所述各个接头处可进行气密性连接。分别用以与带有出水口的排水板帽连接，或与气管连接，或与其他快速气动接头连接。
所述的气管，可以分别设置有主气管与分支气管。主气管与分支气管通过快速气动接头连接。
本发明使用人工插设排水板，在排水板顶部插入安装塑料特制的带有出水口的板帽，板帽通过专用快速气动接头和专用气管相连，气管连接在真空发生装置（真空泵），上覆密封膜后开启真空直接抽取场地土中孔隙水，达到降低土体孔隙，增强土体强度的目的。
与使用滤管的常规真空预压方法相比，本方法具有密封性好、真空传递损失小、快速接头气管直接插拔施工效率高、地基处理效果好、可回收重复使用、费用省等优点。
以下通过实际工程处理比较直接抽吸真空排水系统与传统滤管真空预压系统处理效果。
场区（待处理的极软地基）由海底淤泥吹填形成，吹填厚度2.5m，经沉淀后淤泥平均含水率为110%左右，分别采用直接抽吸真空排水方法与传统滤管真空预压方法处理。B区处理面积约800m2，采用直接抽吸真空排水方法，处理面积约800m2，排水板布置采用B型排水板，0.6m×0.6m正方形布置，插板深度2.5m。C区采用常规滤管真空预压方法，处理面积、排水板布置、插板深度与A区相同，2区相互独立。
2区表面沉降结果见图1。
经过50-60天的抽真空，厚2.5m的吹填淤泥沉降达到700mm，相同处理时间内采用直接抽吸真空排水方法B区沉降明显大于采用常规滤管的C区。
为进一步说明2区处理效果，对2区处理淤泥进行了现场十字板试验，结果如下表。
B、C区十字板强度（KPa）
由强度试验结果也可看出，无论是对排水板边附近还是两排水板正中采用直接抽吸真空排水方法B区淤泥强度也明显大于采用常规滤管的C区。
附图说明
图1为B、C区淤泥表面沉降效果对比的曲线图；
图2-1、图2-2、图2-3、图2-4为“带有出水口的排水板帽”结构示意图；分别为俯视图、仰视图、立面图和侧视图。
具体实施方式
实施例1，直接抽吸真空排水处理极软地基的方法和设备，参照图2-1、图2-2、图2-3、图2-4：步骤如下：
⑴.在待处理的极软地基内，人工插设排水板；⑵.在所述各个排水板的顶部安装塑料特制的带有出水口的排水板帽；⑶.各带有出水口的排水板帽通过快速气动接头和气管相连；⑷.各条气管均连接在真空发生装置（真空泵）上；⑸.在待处理的极软地基上覆盖密封膜；⑹.开启真空直接抽取所述待处理极软地基土中的孔隙水，达到降低土体孔隙，增强土体强度的目的。上述直接抽吸真空排水处理极软地基的方法所述使用的直接抽吸真空排水处理极软地基的设备，设有真空发生装置（真空泵），真空发生装置通过快速气动接头、气管和带有出水口的排水板帽，与分别插设在待处理极软地基内的排水板连接。
所述的“带有出水口的排水板帽”为一空心矩形板，该空心矩形板的上端设有出水口，该出水口的直径与快速气动接头的直径对应（适于连接）；该空心矩形板的下端设有连接缝；该连接缝的尺寸与排水板上端的尺寸对应（适于连接）。
所述的快速气动接头为两通、三通或四通的管道接头，所述各个接头处可进行气密性连接。分别用以与带有出水口的排水板帽连接，或与气管连接，或与其他快速气动接头连接。
所述的气管，可以分别设置有主气管与分支气管。主气管与分支气管通过快速气动接头连接。
Claims (3)
1.一种直接抽吸真空排水处理极软地基的方法所使用的直接抽吸真空排水处理极软地基的设备，设有真空发生装置，所述方法步骤如下：
⑴.在待处理的极软地基内，人工插设排水板；
⑵.在各个所述排水板的顶部安装塑料带有出水口的排水板帽；
⑶.各带有出水口的排水板帽通过快速气动接头和气管相连；
⑷.各条气管均连接在真空发生装置上；
⑸.在待处理的极软地基上覆盖密封膜；
⑹.开启真空直接抽取所述待处理极软地基土中的孔隙水，达到降低土体孔隙，增强土体强度的目的；
其特征在于，所述的真空发生装置通过快速气动接头、气管和带有出水口的排水板帽，与分别插设在待处理极软地基内的排水板连接；
所述的带有出水口的排水板帽为一空心矩形板，该空心矩形板的上端设有出水口，该出水口的直径与快速气动接头的直径对应；该空心矩形板的下端设有连接缝；该连接缝的尺寸与排水板上端的尺寸对应。
2.根据权利要求1所述的直接抽吸真空排水处理极软地基的设备，其特征在于，所述的快速气动接头为两通、三通或四通的管道接头，各个所述接头处进行气密性连接。
3.根据权利要求1或2所述的直接抽吸真空排水处理极软地基的设备，其特征在于，所述的气管，分别设置有主气管与分支气管；所述的主气管与分支气管通过快速气动接头连接。
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