CN104727298B - 一种真空预压软土地基处理方法 - Google Patents
一种真空预压软土地基处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种真空预压软土地基处理方法,其通过在待处理的软土地基中的至少三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔,在真空压力观测孔内设置测压管,在测压管的上端连接真空压力表,并在待处理的软土地基的表面上靠近每个真空压力观测孔的孔口处设立地表沉降观测点,实现了信息化施工方法,使得施工决策更科学合理;在地层真空压力场形成,地表快速沉降阶段结束转入平稳沉降阶段后开始间歇式真空预压控制状态,经过多次间歇停泵、开泵循环作业,不仅可以提高真空排水固结效率、缩短施工工期,而且能在相同的施工工期下减少电能消耗,同时减轻真空预压处理后的地基回软现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种软土地基处理技术,尤其是涉及一种真空预压软土地基处理方法,其能够解决回软及真空排水固结效率低、施工工期长、能耗高的问题。
背景技术
随着我国沿海地区经济建设的快速发展及建设规模的不断扩大,建设用地也越来越紧张,因此围海造地成为解决沿海地区因城市建设和拓展造成土地紧张问题的主要途径。目前,已有大量新技术、新成果应用于围海造地工程中,其中真空预压法由于其效果显著,且更加环保而得到了广泛的应用。然而,现有的真空预压法存在以下两个问题:第一个问题是软土抽真空后存在回软的问题;第二个问题是加固的效率不是很高。关于回软问题,现有的解决办法也只有增加抽真空时间及土体上部的堆载荷载,通过增大加固土体的密实度,来达到降低加固土体的回软率的目的。关于加固效率不高问题,其主要是因加固过程中在排水板表面集结的软土挡住了土体中水的有效排出,而目前解决这一问题的方法也只是增加抽真空时间。然而,通过增加抽真空时间来解决回软问题和/或加固效率不高问题,又会引发能耗高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种真空排水固结效率高、施工工期短、能耗低的真空预压软土地基处理方法,且其能够有效地避免处理后的地基出现回软的现象。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于包括以下步骤:
①在待处理的软土地基中构建真空排水系统,然后在待处理的软土地基的表面上铺设一层覆盖垫层,再在覆盖垫层上覆盖一层薄膜;
②在待处理的软土地基中的至少三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔,使每个真空压力观测孔的孔口位于待处理的软土地基的表面上;然后在每个真空压力观测孔内布置一根测压管,并使每根测压管的一端靠近其所在的真空压力观测孔的孔底,每根测压管的另一端外露于薄膜上;接着在每根测压管的另一端上连接一个真空压力表;再在待处理的软土地基的表面上靠近每个真空压力观测孔的孔口处设立地表沉降观测点,并使每个地表沉降观测点外露于薄膜上;
③开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值;然后获取每个处理深度层位处的真空压力平均值;接着根据每个处理深度层位处的真空压力平均值和观察的时间,绘制每个处理深度层位处的真空压力-时间曲线,并根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线;如果每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线中呈现出连续3天每天的地表沉降值小于15mm,或如果真空预压的有效工作日已超过15天,则确定需进行第一次间歇,在记录每个真空压力表显示的真空压力值和每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统;
其中,每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔的真空压力值的平均值;
④在关闭真空排水系统后,定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,如果所有真空压力表显示的真空压力值均趋向于零,则确定可以重新开启真空排水系统;
或在关闭真空排水系统后,利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值,然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的地表沉降值均出现反弹且出现反弹峰值后,则确定可以重新开启真空排水系统;
⑤在确定可以重新开启真空排水系统后,开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值不大于5kPa,则确定需进行再次间歇,在记录每个真空压力表显示的真空压力值后关闭真空排水系统,然后返回步骤④继续操作;如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值一直大于5kPa,且持续时间超过3天未出现减小的趋势,则直接操作步骤⑥;
或在确定可以重新开启真空排水系统后,开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值,然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值不大于5mm/d,则确定需进行再次间歇,在记录每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统;如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值一直大于5mm/d,且持续时间超过3天未出现减小的趋势,则直接操作步骤⑥;如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率均趋向于零,则直接操作步骤⑥;
⑥获取每个处理深度层位处的真空压力值,在所有处理深度层位处的真空压力值达到真空预压验收指标后全面关闭真空排水系统,停止真空预压过程。
所述的步骤①的具体过程为:
①-1、真空排水系统的构建:按常规真空预压法,先在待处理的软土地基中插设多排竖向排水板,每排竖向排水板包括多个竖向排水板;然后在待处理的软土地基的表面上布设多根水平排水管,每根水平排水管与多排竖向排水板形成排水通道;再在多根水平排水管上共同连接一个用于排出软土地基中的水和空气的真空泵;
①-2、在待处理的软土地基的表面上铺设一层覆盖垫层,并使覆盖垫层覆盖住所有水平排水管;
①-3、在覆盖垫层上覆盖一层薄膜,并对薄膜的边缘进行密封处理形成膜下真空状态。
所述的步骤①-2中的所述的覆盖垫层的厚度为大于或等于所述的水平排水管的外径的2倍;所述的覆盖垫层为采用砂作为材料形成的砂覆盖垫层。
所述的步骤①-3中在覆盖垫层上覆盖薄膜之前,在待处理的软土地基的表面的处理区域四周开设深度大于1m的地沟,用于作为薄膜的边缘密封的边界。
所述的步骤②中在待处理的软土地基中的三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔,其中,三个不同处理深度层位分别为竖向排水板的上部所处的深度、竖向排水板的下部所处的深度及竖向排水板的中部所处的深度,每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔处的真空压力值的平均值。
所述的步骤②中的每个真空压力观测孔位于其四周的四块竖向排水板的中间位置。
所述的步骤②中在真空压力观测孔内布置测压管之前,先在真空压力观测孔的孔底上铺设一层砂垫层,然后在砂垫层上布置一个土工布滤套,再将测压管放置于真空压力观测孔内,使测压管的一端搁于土工布滤套上。
所述的步骤③中定时观察真空压力值和地表沉降值的时间间隔为第一周隔天,之后每天;所述的步骤④中定时观察真空压力值或地表沉降值的时间间隔为10~20分钟;所述的步骤⑤中定时观察真空压力值或地表沉降值的时间间隔为第一周隔天,之后每天。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1)通过在待处理的软土地基中的至少三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔,在真空压力观测孔内设置测压管,在测压管的上端连接真空压力表,并在待处理的软土地基的表面上靠近每个真空压力观测孔的孔口处设立地表沉降观测点,实现了信息化施工方法,使得施工决策更科学合理。
2)在地层真空压力场形成,地表快速沉降阶段结束转入平稳沉降阶段后开始间歇式真空预压控制状态,不仅可以提高真空排水固结效率,而且可以缩短施工工期。
3)经过多次间歇停泵、开泵循环作业,不仅可以加速地层的沉降速度,而且通过停泵作业可以较大幅度地减少能源消耗。
4)本发明的间歇式真空预压方式不仅可以提高真空排水固结效率、缩短施工工期,而且能在相同的施工工期下减少电能消耗,同时减轻真空预压处理后的地基回软现象。
附图说明
图1为真空排水系统、覆盖垫层及薄膜的布设示意图;
图2为真空压力观测孔内砂垫层、土工布滤套及测压管的布设示意图;
图3为关闭真空排水系统后一个处理深度层位处的地表沉降-时间曲线;
图4为利用本发明方法进行软土地基处理的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提出的一种真空预压软土地基处理方法是建立在真空预压排水过程渗流理论与土体排水固结理论基础之上的。对于采用真空预压技术处理的软土地基,一般来说其地层含水量大,承载能力很低,且需要处理的面积较大,例如滨海吹填土等。根据地下水的渗流理论,真空排水时,地层中的水向竖向排水板位置迁移,随后通过真空排水系统排出,富含水的软土地基失水后固结沉降,固结沉降主要受到地层自重应力场与真空压力场的双重作用所控制,由于在真空预压过程中自重应力向下作用,而真空压力有向上作用,使真空场范围内的土体竖向固结应力超自重应力,较容易固结,而在真空场范围下边界附近出现自重应力相对减小区域,该区域土体的孔隙率相对增大,随着真空预压施工结束,此区域的真空逐步消散,自重应力逐步恢复常态,此区域的固结沉降明显加剧,引起明显的工后沉降。本发明提出的间歇式真空预压技术就是在真空预压过程中人为间断抽真空工艺,使土体中的真空压力部分消散,在消散的过程中使土体的自重应力场得到部分恢复,同时改变原土体的结构形式,重新抽真空后又重新建立起新的真空压力场和自重应力场的相对平衡状,如图4所示,而在此暂停及恢复抽真空的过程可使地层的沉降加速,逐步消除孔隙率增大区域,同时可节约能耗。
本发明的真空预压软土地基处理方法包括以下步骤:
①在待处理的软土地基中构建真空排水系统,然后在待处理的软土地基的表面上铺设一层覆盖垫层,再在覆盖垫层上覆盖一层薄膜。
在此具体实施例中,步骤①的具体过程为:
①-1、真空排水系统的构建:按常规真空预压法,先在待处理的软土地基中插设多排竖向排水板,每排竖向排水板包括多个竖向排水板;然后在待处理的软土地基的表面上布设多根水平排水管,每根水平排水管与多排竖向排水板形成排水通道;再在多根水平排水管上共同连接一个用于排出软土地基中的水和空气的真空泵。在此,在真空排水系统的构建过程中,相邻两个竖向排水板之间的间距可设计为0.9m~2.0m,如设计为1.5m。
①-2、在待处理的软土地基的表面上铺设一层覆盖垫层,并使覆盖垫层覆盖住所有水平排水管。在此,覆盖垫层的厚度可设计为大于或等于水平排水管的外径的2倍;本实施例中,覆盖垫层可采用砂作为材料形成的砂覆盖垫层。
①-3、在覆盖垫层上覆盖一层薄膜,并对薄膜的边缘进行密封处理形成膜下真空状态。在此,在覆盖垫层上覆盖薄膜之前,在待处理的软土地基的表面的处理区域四周开设深度大于1m的地沟,用于作为薄膜的边缘密封的边界。
图1给出了真空排水系统、覆盖垫层及薄膜的布设示意图。
②在待处理的软土地基中的至少三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔,使每个真空压力观测孔的孔口位于待处理的软土地基的表面上;然后在每个真空压力观测孔内布置一根测压管,并使每根测压管的一端靠近其所在的真空压力观测孔的孔底,每根测压管的另一端外露于薄膜上;接着在每根测压管的另一端上连接一个真空压力表;再在待处理的软土地基的表面上靠近每个真空压力观测孔的孔口处设立地表沉降观测点,并使每个地表沉降观测点外露于薄膜上;最后对每根测压管的另一端与薄膜之间的空隙及每个地表沉降观测点与薄膜之间的空隙进行密封处理,并可设立防护。
在软土地基中可根据地层情况在不同处理深度层位处设置真空压力观测孔,一般情况下可在三个不同处理深度层位处各设置多个竖直的真空压力观测孔,也可适当增或减处理深度层位的个数,在本实施例中,在待处理的软土地基中的三个不同处理深度层位处各设置多个竖直的真空压力观测孔,其中,三个不同处理深度层位分别为竖向排水板的上部所处的深度(一般为距离待处理的软土地基的表面1.0m处)、竖向排水板的下部所处的深度(一般为距离竖向排水板的底端1.0m处)及竖向排水板的中部所处的深度(一般为竖向排水板的上部所处的深度和竖向排水板的下部所处的深度的中间位置),每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔处的真空压力值的平均值。
在本实施例中,在设计真空压力观测孔时,可使每个真空压力观测孔位于其四周的四块竖向排水板的中间位置。
在本实施例中,在真空压力观测孔内布置测压管之前,如图2所示,先在真空压力观测孔的孔底上铺设一层砂垫层,然后在砂垫层上布置一个土工布滤套,再将测压管放置于真空压力观测孔内,使测压管的一端搁于土工布滤套上。
在此,测压管采用现有技术;土工布滤套为采用土工布制成的过滤结构。
③开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值;然后获取每个处理深度层位处的真空压力平均值;接着根据每个处理深度层位处的真空压力平均值和观察的时间,绘制每个处理深度层位处的真空压力(P)-时间(t)曲线,并根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降(S)-时间(t)曲线;如果每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线中呈现出连续3天每天的地表沉降值小于15mm,或如果真空预压的有效工作日已超过15天,则确定需进行第一次间歇,在记录每个真空压力表显示的真空压力值和每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统。
在具体操作时,对于确定需进行第一次间歇,也可通过以下方式来实现,即通过观察每个处理深度层位处的真空压力-时间曲线和每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,确定软土地基中的真空压力场是否已形成,且地表沉降是否已进入等速沉降阶段,当每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线中出现明显的拐点,且每个真空压力表显示的真空压力值相对稳定时,表明软土地基中的真空压力场已形成,且地表沉降也进入平稳沉降(等速沉降)阶段,如果软土地基中的真空压力场已形成,且地表沉降已进入等速沉降阶段,则根据真空预压的理论分析,认为此时土体已形成相对稳定的渗流场且土体结构趋于一个相对平衡阶段,确定需进行第一次间歇,在记录每个真空压力表显示的真空压力值和每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统。
上述,每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔处的真空压力值的平均值。
上述,在开启真空排水系统即真空泵开始正常工作后,第一周可隔天定时观察真空压力值和地表沉降值,第二周后可每天定时观察真空压力值和地表沉降值。
④在关闭真空排水系统后,定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,如果所有真空压力表显示的真空压力值均趋向于零,尤其是下部层位对应的所有真空压力表显示的真空压力值趋向于零,则确定可以重新开启真空排水系统。在此,真空压力值趋向于零可认为真空压力值在-5.0kPa~0.0kPa之间。
或在关闭真空排水系统后,利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值,然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的地表沉降值均出现反弹且出现反弹峰值后,即停泵后地层由向下沉降转为向上拱,且又重新转为向下沉降,则可以确定能重新开启真空排水系统。图3给出了关闭真空排水系统后一个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,图3中E点为反弹峰值点。
在此,由于在关闭真空排水系统即真空泵停止工作后,软土地基中的真空压力值及地表沉降会发生较剧烈的变化,因此定时观察真空压力值或地表沉降值的时间间隔应缩短,一般以10~20分钟间隔为宜,如具体实施时可以15分钟为间隔。
⑤由于重新开启真空排水系统即重新开启真泵空后,软土地基中的真空压力场会缓慢重建,软土地基的地表沉降也会在重新开泵时出现陡降,然后地表沉降逐步趋于缓慢,因此再次间歇的开始时间也同样要根据软土地基的真空压力状况或地表沉降情况来综合分析加以确定,即在确定可以重新开启真空排水系统后,开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值不大于5kPa,表明软土地基中的真空压力场得到了重建,则确定需进行再次间歇,在记录每个真空压力表显示的真空压力值后关闭真空排水系统,然后返回步骤④继续操作;如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值一直大于5kPa,且持续时间超过3天未出现减小的趋势,说明此时土体的固结已接近真空预压的极限效果,再继续抽真空的效率会大幅度下降,则直接操作步骤⑥。
或在确定可以重新开启真空排水系统后,开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值,然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值不大于5mm/d,如图3中G点后的曲线斜率与前一次关闭真空排水系统前C点和H点的连线的曲线斜率相平行即表示为沉降速率与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率相近,则确定需进行再次间歇,在记录每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统;如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值一直大于5mm/d,且持续时间超过3天未出现减小的趋势,说明此时土体的固结已接近真空预压的极限效果,再继续抽真空的效率会大幅度下降,则直接操作步骤⑥;如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率均趋向于零,则直接操作步骤⑥。
上述,在开启真空排水系统即真空泵开始正常工作后,第一周可隔天定时观察真空压力值和地表沉降值,第二周后可每天定时观察真空压力值和地表沉降值。
⑥获取每个处理深度层位处的真空压力值,在所有处理深度层位处的真空压力值达到真空预压验收指标后全面关闭真空排水系统,停止真空预压过程。
Claims (8)
1.一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于包括以下步骤:
①在待处理的软土地基中构建真空排水系统,然后在待处理的软土地基的表面上铺设一层覆盖垫层,再在覆盖垫层上覆盖一层薄膜;
②在待处理的软土地基中的至少三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔,使每个真空压力观测孔的孔口位于待处理的软土地基的表面上;然后在每个真空压力观测孔内布置一根测压管,并使每根测压管的一端靠近其所在的真空压力观测孔的孔底,每根测压管的另一端外露于薄膜上;接着在每根测压管的另一端上连接一个真空压力表;再在待处理的软土地基的表面上靠近每个真空压力观测孔的孔口处设立地表沉降观测点,并使每个地表沉降观测点外露于薄膜上;
③开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值;然后获取每个处理深度层位处的真空压力平均值;接着根据每个处理深度层位处的真空压力平均值和观察的时间,绘制每个处理深度层位处的真空压力-时间曲线,并根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线;如果每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线中呈现出连续3天每天的地表沉降值小于15mm,或如果真空预压的有效工作日已超过15天,则确定需进行第一次间歇,在记录每个真空压力表显示的真空压力值和每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统;
其中,每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔的真空压力值的平均值;
④在关闭真空排水系统后,定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,如果所有真空压力表显示的真空压力值均趋向于零,则确定可以重新开启真空排水系统;
或在关闭真空排水系统后,利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值,然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的地表沉降值均出现反弹且出现反弹峰值后,则确定可以重新开启真空排水系统;
⑤在确定可以重新开启真空排水系统后,开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值不大于5kPa,则确定需进行再次间歇,在记录每个真空压力表显示的真空压力值后关闭真空排水系统,然后返回步骤④继续操作;如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值一直大于5kPa,且持续时间超过3天未出现减小的趋势,则直接操作步骤⑥;
或在确定可以重新开启真空排水系统后,开启真空排水系统,利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理,在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值,并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值,然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间,绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线,如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值不大于5mm/d,则确定需进行再次间歇,在记录每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统;如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值一直大于5mm/d,且持续时间超过3天未出现减小的趋势,则直接操作步骤⑥;如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率均趋向于零,则直接操作步骤⑥;
⑥获取每个处理深度层位处的真空压力值,在所有处理深度层位处的真空压力值达到真空预压验收指标后全面关闭真空排水系统,停止真空预压过程。
2.根据权利要求1所述的一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于所述的步骤①的具体过程为:
①-1、真空排水系统的构建:按常规真空预压法,先在待处理的软土地基中插设多排竖向排水板,每排竖向排水板包括多个竖向排水板;然后在待处理的软土地基的表面上布设多根水平排水管,每根水平排水管与多排竖向排水板形成排水通道;再在多根水平排水管上共同连接一个用于排出软土地基中的水和空气的真空泵;
①-2、在待处理的软土地基的表面上铺设一层覆盖垫层,并使覆盖垫层覆盖住所有水平排水管;
①-3、在覆盖垫层上覆盖一层薄膜,并对薄膜的边缘进行密封处理形成膜下真空状态。
3.根据权利要求2所述的一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于所述的步骤①-2中的所述的覆盖垫层的厚度为大于或等于所述的水平排水管的外径的2倍;所述的覆盖垫层为采用砂作为材料形成的砂覆盖垫层。
4.根据权利要求3所述的一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于所述的步骤①-3中在覆盖垫层上覆盖薄膜之前,在待处理的软土地基的表面的处理区域四周开设深度大于1m的地沟,用于作为薄膜的边缘密封的边界。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于所述的步骤②中在待处理的软土地基中的三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔,其中,三个不同处理深度层位分别为竖向排水板的上部所处的深度、竖向排水板的下部所处的深度及竖向排水板的中部所处的深度,每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔处的真空压力值的平均值。
6.根据权利要求5所述的一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于所述的步骤②中的每个真空压力观测孔位于其四周的四块竖向排水板的中间位置。
7.根据权利要求6所述的一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于所述的步骤②中在真空压力观测孔内布置测压管之前,先在真空压力观测孔的孔底上铺设一层砂垫层,然后在砂垫层上布置一个土工布滤套,再将测压管放置于真空压力观测孔内,使测压管的一端搁于土工布滤套上。
8.根据权利要求7所述的一种真空预压软土地基处理方法,其特征在于所述的步骤③中定时观察真空压力值和地表沉降值的时间间隔为第一周隔天,之后每天;所述的步骤④中定时观察真空压力值或地表沉降值的时间间隔为10~20分钟;所述的步骤⑤中定时观察真空压力值或地表沉降值的时间间隔为第一周隔天,之后每天。
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