CN104818706B - 一种新型真空预压软土地基处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型真空预压处理软土地基的方法。该技术包括以下内容：浅层竖向排水板，深层竖向排水板、与浅层竖向排水板相连的横向排水支管、与深层竖向排水板相连的横向排水支管、横向排水主管、密封系统以及抽真空设备。本发明实现了排水板新型插入，通过新型插板可以将土体分为两层分别进行处理，即真空度可以通过竖向输气管直接传递至深层竖向排水板，避免了在浅层土体中传递所受到的阻尼作用，以使深层土体能够得到更好的加固。

Description

一种新型真空预压软土地基处理工艺

技术领域

本发明属于软土地基处理领域，更具体是涉及一种新型真空预压处理软土地基的方法，适用于软土地基及淤泥的排水处理。

技术背景

我国的沿江沿海地区分布着大量的软土，在建设用地日趋紧张的今天，如何对这些软土进行处理以满足工程建设的需要，一直以来都是一个技术难题。尤其是对东南沿海地区的吹填土的处理，已成为沿海地区港口、交通以及城市建设的关键技术。

自上世纪八十年代我国开始提出和应用真空预压处理软土地基的方法，在工程实践中通过不断的改进和创新，进一步完善了真空预压法处理软土地基的理论和技术，使之在实际工程中更具有可操作性和可行性。先后曾提出了直排式真空预压技术、无砂垫层真空预压技术、长短板联合真空预压技术、堆载联合真空预压技术、双层滤管真空预压技术以及增压式真空预压技术等，均在实际工程中得到应用并取得了良好的加固效果。目前，真空预压法已成为沿海地区围海造田所形成的吹填土地基处理最普遍使用的一种地基处理技术。

真空预压处理软土地基的本质是一个排水固结的过程，就是通过抽真空设备将密封膜下及土体中的空气抽出，真空度沿竖向排水板向下传递，这样就在竖向排水板和其周围的土体之间形成了一个气压差，土体中的孔隙水在气压差的作用下向竖向排水板处渗流，从而达到排水固结的目的。在采用传统的真空预压法处理软土地基时，真空 压力传递路径是：真空装置-主管-滤管-砂垫层-排水板-加固土体。真空压力在传递过程中受砂垫层、滤管、滤膜的阻尼作用，能量损失很大。另外，由于软土具有含水率高，压缩性大及各向异性的特点，在进行真空预压处理时，往往会产生不均匀的径向收缩，这样就会在排水板处产生不均匀的侧向应力。竖向排水板在不均匀的侧向应力的作用下会产生不规则的侧向弯曲甚至弯折变形的现象，从而影响真空度的向下传递效率以及纵向排水效率，这种现象在围海造田所形成的的吹填土中更为明显。另外，在真空预压期间，由于软粘土以及吹填土的土颗粒较细，这样孔隙水在渗流的时候往往携带有粒径较小的土颗粒，在孔隙水沿排水板纵向排出经过弯折处时机会受到排水板的阻力就会增大，由于孔隙水的渗流路径和渗流方向的改变，孔隙水中的土颗粒就会在此处沉积下来而堵塞排水通道，从而降低了深层排水板的排水效率，降低土体的加固效果。并且随着土体中较细土颗粒随孔隙水的流动，会在竖向排水板附近聚集，形成有一定厚度且较硬的淤泥层，这就真空预压中普遍存在的淤泥抱团现象，这中现象的存在阻碍了真空度经竖向排水板向其四周土体的扩散，从而使土体中的到的真空度较低，严重影响土体的排水和加固效果。

现有的真空预压技术，虽在传统真空预压技术的基础上做了一定的改进，但真空度沿竖向排水板深度的增加而减小的问题仍然没有得到有效的解决。在实际工程中通过对竖向排水板进行改进以缓解由于淤泥堵塞所产排水效率降低，但单纯的以改变竖向排水板滤膜的孔径并不足以完全解决排水路径的堵塞。因为土体自身在竖向排水板处 所产生的淤泥抱团现象并没有得到解决，仍然对真空度的向下传递产生了很大的阻力。

发明内容

本发明的主要目的在于克服以上缺陷，通过新型真空预压的方法，使真空度经输气管直接传递给深层的竖向排水板，以避免真空度在沿竖向排水板向下传递的过程中所受的的阻力，从而使深层土体能够得到较高的真空度，实现深层土体得到较好的加固效果。

本发明的技术方案：本方法涉及一种新型真空预压处理软土地基的方法。该方法避免了真空度在经浅层土体沿竖向排水板向下传递的过程中所受到的阻尼作用，可以把真空度直接传递给深层竖向排水板，从而能够更好的处理深层土体。

本方案的实施步骤包括以下内容：在需要处理的软土地基上铺设第一层编织布；分别对浅层竖向排水板和深层竖向排水板进行定位；打设浅层和深层竖向排水板；布设横向排水体系；铺设土工织物；铺设密封膜；连接抽真空设备。

打设的浅层竖向排水板分为两部分，即插入土体的部分和平贴土体表面的部分。土体表面的浅层竖向排水板的横向排水体系包括横向排水支管、横向排水主管、平贴土体表面的塑料排水板、手型接头。

打设的深层竖向排水板由塑料排水板和输气管两部分组成，深层竖向排水板的手型接头与横向排水支管处的手型接头均通过专用的输气接头与输气管相连接，从而形成一个密封的体系，实现真空度的向下传递。

真空预压系统中的手型接头采用ZL200620068366.3中提到的三通或四通以及与竖向排水板连接的手型接头。横向排水主管及支管则采用耐压的钢丝水管。

深层竖向排水板与输气管以及横向排水支管与输气管的连接均采用专用的输气 接着。

当针对浅层竖向排水板与横向排水支管用四通手型接头相连接时，该横向排水支管课兼做深层竖向排水板的横向排水支管。

附图说明

图1——本发明的整体结构示意图

图2——本发明的横向排水体系布置图

图3——本发明的竖向排水板的布置平面图

图4——本发明的输气接头

图5——本发明的输气接头与手型接头的连接示意图

图中：1、抽真空设备，2、密封沟，3、密封系统，4、与浅层竖向排水板连接的横向排水支管，5、三通手型接头，6、编织布，7、输气管，8、浅层竖向排水板，9，输气接头，10、双通手型接头，11、深层竖向排水板，12、四通手型接头，13、横向排水主管。

具体实施方式

在具体实施时，在需要处理的软土地基上铺设一层编织布，对浅层竖向排水板和深层竖向排水板进行定位，之后再分别打设浅层竖向排水板和已经与输气管连接好的深层竖向排水板，将浅层和深层竖向排水板分别与横向排水支管相连接，将横向排水支管接入横向排水主 管，铺设土工织物，铺设密封膜，最后将横向排水主管接入抽真空设备。

当针对增压式真空预压法联合使用时，可以用增压滤管代替深层竖向排水板，在抽真空初期，增压滤管兼做深层竖向排水板的作用，即传递负压和排水，在增压时可以将与增压滤管相连接的横向排水系统的主管接入增压设备，此时，增压滤管起到增压的作用。

当针对直排式真空预压法使用时，与浅层竖向排水板相连的横向排水支管采用波纹滤管，通过直排接头与浅层竖向排水板连接，这样就实现了浅层直排式与深层密闭式排水的联合使用。

Claims (1)

1.一种新型真空预压处理软土地基的方法，其特征在于：竖向排水板分为浅层竖向排水板和深层竖向排水板；在打设深层竖向排水板时，先将深层竖向排水板与竖向输气管连接后，再打入设计深度；深层竖向排水板的手型接头通过双通输气接头与竖向输气管连接；浅层竖向排水板底端与深层竖向排水板顶端的标高重叠5-10cm；浅层竖向排水板与横向排水支管通过四通接头连接时，部分深层竖向排水板直接和浅层竖向排水板公用横向排水支管；浅层竖向排水板正方形布置，间距0.6-0.8m；深层竖向排水板布设在浅层竖向排水板所组成的正方形的中心位置，间距与浅层竖向排水板相同；浅层竖向排水板插入深度距土体表面2.5-4m，深层竖向排水板的深度在4-8m，具体根据土体的处理深度进行分层插板设计；浅层竖向排水板连接的横向排水支管采用波纹滤管，实现浅层的直排式和深层的密闭式联合使用；当与增压联合使用时，将深层竖向排水板用增压滤管代替，在抽真空时当做竖向排水板使用，在增压时作为深层增压滤管使用。