CN103669330A - 超声波真空预压法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空预压软地基处理工法，尤其是一种超声波真空预压法。本发明公开的技术方案是在真空预压软地基处理区域布设超声波作业点和安装超声波电源、超声波换能器，在真空预压的抽真空和排水固结期间开启超声波电源并使用超声波换能器在超声波作业点对软地基处理区域的软土层进行超声波处理。本发明的技术方案能够有效排除真空预压施工时软土层内的毛细排水通道和塑料排水板滤布的堵塞现象，并在软土层中建立新的毛细排水通道，加快水和空气的流速。本发明能显著提高真空的预压施工效果和缩短施工工期、节省施工成本。本发明的技术方案尤其适合对淤泥质土进行的真空预压软地基处理施工。

Description

超声波真空预压法
技术领域
本发明涉及一种真空预压软地基处理工法，尤其是一种超声波真空预压法。
背景技术
真空预压工法是软地基处理工程施工的主要工法。现有的真空预压工法在对淤泥质土进行软地基处理时存在普遍的困难，主要原因是：
1）、淤泥质土的渗透率极低，在淤泥质土中传递真空度和进行排水固结非常困难；
2）、淤泥质土的固体颗粒物极为细小，且含有大量的呈絮状或胶状的有机物，淤泥质土中细小的固体颗粒和有机物在真空预压排水固结期间易堵塞土体中的毛细排水通道和塑料排水板的滤布；
3）、对淤泥质土进行真空预压软地基处理的区域大部分是在沿海滩涂地区或近海地区，淤泥中的盐碱含量高，在真空预压期间盐碱成份析出后会产生结晶体堵塞土体中的毛细排水通道和塑料排水板的滤布。
根据检测，对淤泥质土进行真空预压软地基处理时，塑料排水板的滤布在开始抽真空30天后会出现明显的堵塞现象，以塑料排水板为中心的半径20cm以外的淤泥质土区域的真空度传递和排水固结效果会明显下降。
为了加强对淤泥质土的真空预压软地基处理效果，满足工程设计要求，现有的真空预压软地基处理技术通常是增加塑料排水板的插板密度并延长真空预压软地基处理的施工工期，但仍然不能解决淤泥质土土层和塑料排水板滤布的堵塞现象，对淤泥质土的真空预压软地基处理的施工效果仍然不好。
本发明结合淤泥质土的特点和现有的对淤泥质土进行真空预压软地基处理技术存在的问题，并借鉴石油采油行业的超声波排堵增油技术，从疏通、排堵的角度提出超声波真空预压法，能够显著增强淤泥质土的真空预压软地基处理的施工效果。
发明内容
本发明的具体技术方案如下。
超声波真空预压法，其特征在于包括以下实施步骤：
1）、在真空预压软地基处理区域布设超声波作业点；
2）、在真空预压软地基处理区域安装超声波电源，将超声波电源通过超声波专用电缆连接超声波换能器；
3）、在真空预压施工的真空装置进行抽真空和排水固结的施工作业期间，启动超声波电源，在超声波作业点使用超声波换能器对软地基处理区域内的软土层进行超声波处理。
所述的超声波真空预压法，一个优选的技术方案是：在真空预压软地基处理区域的每50—1000m2的面积布设1个超声波作业点。
所述的超声波真空预压法，一个优选的技术方案是：布设超声波作业点时以向地下垂直向埋设塑料管的方式在超声波作业点建立超声波发射井，或在超声波作业点的地表开挖坑洞的方式建立超声波发射坑。
所述的超声波真空预压法，一个优选的技术方案是：所述的塑料管的朝下的一端的端部密封，塑料管的管壁上设有若干个透水孔，透水孔外设有隔离固体颗粒物的滤布或滤网或滤膜，使用所述的超声波发射井对软地基处理区域内的软土层进行超声波处理时将超声波换能器放入超声波发射井内向周围的软土层发射超声波。
所述的超声波真空预压法，一个优选的技术方案是：使用所述的超声波发射坑对软地基处理区域内的软土层进行超声波处理时将超声波换能器放入超声波发射坑内向超声波发射坑下方的软土层发射超声波。
所述的超声波真空预压法，一个优选的技术方案是：所述的超声波电源的最大功率≥3kw。
本发明公开的技术方案利用了超声波对传递介质的振动、空化、能量传递和升温效应。在对软地基处理区域进行真空预压施工期间使用超声波对软地基处理区域的软土层进行处理，能有效排除真空预压施工时软土层内的毛细排水通道和塑料排水板滤布的堵塞现象，并在软土层中迅速建立新的毛细排水通道，加快水和空气的流速，显著提高真空预压施工效果和缩短施工工期、节省施工成本。本发明的技术方案尤其适合对淤泥质土进行的真空预压软地基处理施工。
附图说明
图1是使用超声波发射井进行超声波处理的超声波真空预压法的示意图。
图2是使用超声波发射坑进行超声波处理的超声波真空预压法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1
 如图1所示，对一个淤泥质土的软地基处理区域实施超声波真空预压法的施工作业按以下实施步骤进行：
1）、在真空预压软地基处理区域布设超声波作业点1；
2）、在真空预压软地基处理区域安装超声波电源2，将超声波电源2通过超声波专用电缆3连接超声波换能器4；
3）、在真空预压施工的真空装置6进行抽真空和排水固结的施工作业期间，启动超声波电源2，在超声波作业点1使用超声波换能器4对软地基处理区域内的软土层7进行超声波处理。
进行超声波真空预压法的软地基处理施工时，在真空预压软地基处理区域的每500m2的面积布设1个超声波作业点1。
在布设超声波作业点时，以向地下垂直向埋设塑料管5的方式在超声波作业点建立超声波发射井。为避免软土层内的泥砂堵塞塑料管5，塑料管5的朝下的一端的端部密封，且塑料管5的管壁上设有若干个透水孔，透水孔外设有隔离固体颗粒物的滤布或滤网或滤膜。
本实施例中，超声波换能器4在超声波发射井中向四周的软土层7发射超声波。
实施例2
如图2所示，对一个淤泥质土的软地基处理区域实施超声波真空预压法的施工作业：
1）、在真空预压软地基处理区域布设超声波作业点1；
2）、在真空预压软地基处理区域安装超声波电源2，将超声波电源2通过超声波专用电缆3连接超声波换能器4；
3）、在真空预压施工的真空装置6进行抽真空和排水固结的施工作业期间，启动超声波电源2，在超声波作业点1使用超声波换能器4对软地基处理区域内的软土层7进行超声波处理。
进行超声波真空预压法的软地基处理施工时，在真空预压软地基处理区域的每100m2的面积布设1个超声波作业点1。
在布设超声波作业点时，在超声波作业点1的地表开挖坑洞的方式建立超声波发射坑8，超声波换能器4在超声波发射坑8中向超声波发射坑8下方的软土层7发射超声波。 

Claims (6)

1.超声波真空预压法,其特征在于包括以下步骤：
1）、在真空预压软地基处理区域布设超声波作业点；
2）、在真空预压软地基处理区域安装超声波电源，将超声波电源通过超声波专用电缆连接超声波换能器；
3）、在真空预压施工的真空装置进行抽真空和排水固结的施工作业期间，启动超声波电源，在超声波作业点使用超声波换能器对软地基处理区域内的软土层进行超声波处理。
2.根据权利要求1所述的超声波真空预压法，其特征是：在真空预压软地基处理区域的每50—1000m2的面积布设1个超声波作业点。
3.根据权利要求1所述的超声波真空预压法，其特征是：布设超声波作业点时以向地下垂直向埋设塑料管的方式在超声波作业点建立超声波发射井，或在超声波作业点的地表开挖坑洞的方式建立超声波发射坑。
4.根据权利要求3所述的超声波真空预压法，其特征是：所述的塑料管的朝下的一端的端部密封，塑料管的管壁上设有若干个透水孔，透水孔外设有隔离固体颗粒物的滤布或滤网或滤膜，使用所述的超声波发射井对软地基处理区域内的软土层进行超声波处理时将超声波换能器放入超声波发射井内向周围的软土层发射超声波。
5.根据权利要求3所述的超声波真空预压法，其特征是：使用所述的超声波发射坑对软地基处理区域内的软土层进行超声波处理时将超声波换能器放入超声波发射坑内向超声波发射坑下方的软土层发射超声波。
6.根据权利要1所述的超声波真空预压法，其特征是：所述的超声波电源的最大功率≥3kw。
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