CN109137880B - 一种增强竖向真空度传递深度的地基排水施工方法 - Google Patents

一种增强竖向真空度传递深度的地基排水施工方法 Download PDF

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Abstract

一种增强竖向真空度传递深度的地基排水施工方法，其主要包括：(1)竖向真空双井与抽真空装置及铺设：竖向真空双井分为内井与外井，内外井之间有5‑10cm的空隙，空隙内填充细砂，内井内设有抽真空装置，横向和纵向均每隔25‑35m铺设一个竖向真空双井；(2)电极排水板及与竖向真空双井的联合铺设：电极排水板分为正极与负极排水板，并以竖向真空双井为中心环状逐级铺设，正极与负极排水板对称，距竖向真空外井壁10‑20cm铺设四个电极排水板，每个竖向真空双井周围按需铺设10‑15级电极排水板。本发明节省时间、节能环保、能够提高地基承载力、减少工后的不均匀沉降、提高地基处理效果。

Description

一种增强竖向真空度传递深度的地基排水施工方法
技术领域
本发明属于是土木工程技术领域，特别涉及一种排水方法。
背景技术
我国工程地质较复杂，尤其深厚软土地基，地基加固尤为重要。目前，虽然真空堆载广泛用于施工技术，但是竖向排水体反滤层的等效孔径过小、真空加载速度过快是竖向排水体出现较严重淤堵现象的主要原因。排水系统内的局部真空度严重损失，竖向排水体弯曲程度大和水平排水垫层中真空度传递阻力大均致使较大的真空度沿程损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节省时间、节能环保、固结效果好、能够提高地基承载力、减少工后的不均匀沉降、提高地基处理效果的增强竖向真空度传递深度的地基排水施工方法。本发明采用的是预压固结排水法即节能环保的竖向真空联合电渗法预压施工方法。
本发明的方法如下：
(1)竖向真空双井与抽真空装置及铺设：所述竖向真空双井分为内井与外井，外井套在内井外，内井与外井之间有5-10cm的空隙，空隙内填充细砂，内井抽真空，外井壁渗水，竖向真空双井周围的自由水通过外井壁渗入中间填充的砂层，而内井中的抽真空加速了这种渗入的过程，自由水通过环状砂层排出；外井为直径300-500mm的无砂大孔混凝土管，井壁厚20mm，外井的上端设有密封盖，密封盖上设有直径为10-14cm的通孔，外井底部设有支撑，用于支撑内井；内井的直径为290-480mm，材质为45型钢，壁厚10mm，侧壁上圆周均设四个直径为3-4cm的通孔，内井底部为锥形并装有抽真空装置；横向和纵向均每隔25-35m铺设一个竖向真空双井；
所述抽真空装置包括抽真空外伸触头和中控杆，四个抽真空外伸触头为一组，两组探头一端分别穿过上述竖向真空外井均设的四个孔洞探出竖向真空双井壁，其另一端均与设在竖向真空通道中的中控杆连接；所述中控杆的中心是一个管道，中控杆的上端通过排水主管与外接射流泵连接，进行抽真空；横向铺设的抽真空双井与所有的纵向竖向真空双井通过抽真空管道连接，抽真空管道与主抽真空管连接，主抽真空管与外接真空泵密封连接；中控杆带动真空探头抽真空的同时，进行推拉抽水，自由水通过抽真空装置的底部渗流进中控杆中心的管道，中控杆通过排水主管和射流泵将水排出；
(2)电极排水板及与竖向真空双井的联合铺设
电极排水板分为正极排水板与负极排水板，正极与负极排水板是在塑料排水板中心设有铜线，正极排水与外部电源的正极连接，负极排水板与外部负极连接，所有电极排水板均通过排水通道与设在地面上的主管道连接；场地上架设太阳能光伏板，与电极排水板上的正负极相连，提供电渗所需的电能；
所述电极排水板同时具备电渗与排水的功能，使得土体中的自由水能够快速汇集到竖向真空双井中，并通过抽真空装置在井内产生的负压(吸力)顺利抽出地表，完成整个地基排水过程。
所述电极排水板以竖向真空双井为中心环状逐级联合铺设，正极排水板与负极排水板对称，距竖向真空外井壁10-20cm铺设四个电极排水板，每隔1-1.5m铺设一级，每级增加1-5对电极排水板，每个竖向真空双井周围按需铺设10-15级电极排水板，与抽真空装置连接的排水主管和与电极排水板连接的排水管道的直径分别为
Figure GDA0002396548550000021
的一般皮管和5MM的PVC管，电极排水板通过排水支管与排水管道连接，同时通过排水管道将水排到地表，铺设完成后用淤泥或粘土回填密实。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、解决了深层软土真空度严重损失以及塑料排水板堵塞等普通真空堆载法出现的问题，增加了工程效果的可靠性；
2、施工方法更加简捷，使施工更加系统化、更加机械化；
3、提高地基承载力，改良软土的结构性，明显减弱软土地基的二次固结，减弱软土的蠕变性，减少了工后的不均匀的沉降。
4、节省时间，节能环保，减少了施工的损耗。
5、各边的竖向真空双井构成一个真空系统，不相互连接，避免了单边破坏造成整个系统的溃坏，每个边的真空系统独立工作，又通过排水系统形成一个整体，提高工作效率，减少失误。
附图说明
图1本发明整个系统铺设的立体示意简图；
图2是本发明竖向真空双井与电极排水板联合布置图；
图3是本发明竖向真空外井的示意简图；
图4是本发明竖向真空内井及抽真空装置的剖视图；
图5是竖向真空双井、抽真空装置与电极排水板的组合图；
图6是电极排水板的剖视图。
图中：1—竖向真空双井；2—电极排水板；3—抽真空管道；4—太阳能光伏板；5—排水通道；6—外井底部的支撑；7—密封盖；8—外井壁；9—抽真空外伸探头；10—中控杆；11—内井壁；12—内井底部；13—负极排水板；14—砂层；15—正极排水板；16—铜芯；17—塑料排水板。
具体实施方式
如图1和图2所示，增强竖向真空度传递深度的地基排水施工方法是横向和纵向均每隔25-35m铺设一个竖向真空双井1，所述竖向真空双井分为内井与外井，外井套在内井外，内井与外井之间有5-10cm的空隙，空隙内填充细砂，内井抽真空，外井壁8渗水，竖向真空双井周围的自由水通过外井壁渗入中间填充的砂层14，而内井中的抽真空加速了这种渗入的过程，自由水通过环状砂层排出；如图3、4和5所示，外井为直径300-500mm的无砂大孔混凝土管，外井壁8厚20mm，外井的上端设有密封盖7，密封盖上设有直径为10-14cm的通孔，外井底部设有潜水泵6；内井的直径为290-480mm，材质为45型钢，内井壁11厚10mm，侧壁上下圆周均设四个直径为3-4cm的通孔，内井底部12为锥形并设有抽真空装置；抽真空装置的四个抽真空外伸探头9为一组，两组探头一端分别穿过上述内井侧壁上下的四个通孔，探出内井壁，其另一端均与抽真空装置的中控杆10连接，内井壁的通孔切合通过中控杆的上下滑动，使抽真空外伸触头进行外伸与缩回；
所述中控杆的中心是一个管道，中控杆的上端通过排水主管与外接射流泵连接，进行抽真空；横向铺设的抽真空双井与所有的纵向竖向真空双井通过抽真空管道3连接，抽真空管道与主抽真空管连接，主抽真空管与外接真空泵密封连接；
中控杆带动真空探头抽真空的同时，进行推拉抽水，自由水通过抽真空装置的底部渗流进中控杆中心的管道，中控杆通过排水主管和射流泵将水排出；
电极排水板2分为正极排水板15与负极排水板13，如图6所示，正极与负极排水板是在塑料排水板17中心设有铜线16，具有电解结合水和排出自由水的功能。正极排水与外部电源的正极连接，负极排水板与外部负极连接，所有电极排水板均通过排水管道5与设在地面上的主管道连接；
采用门架插板机对电极排水板进行铺设，电极排水板以竖向真空双井为中心环状逐级铺设，正极排水板与负极排水板对称，距竖向真空外井壁10-20cm铺设四个电极排水板，每隔1-1.5m铺设一级，每级增加1-5对电极排水板，每个竖向真空双井周围按需铺设10-15级电极排水板。
与抽真空装置连接的排水主管和与电极排水板连接的排水管道的直径分别为
Figure GDA0002396548550000051
的一般皮管和5MM的PVC管，电极排水板通过排水支管与排水管道连接，同时通过排水管道将水排到地表，铺设完成后用淤泥或粘土回填密实；
通过竖向真空双井顶端塑料密封盖的通孔，能够让竖向真空双井的中控杆伸出，接口处用密封圈和耐高压密封胶水密封，各边的竖向真空双井系统不相互连接，避免了单边破坏造成整个系统的溃坏，每个边的真空系统独立工作，又通过排水系统形成一个整体，提高工作效率，减少失误，场地上架设太阳能光伏板4，与电极排水板上的正负极相连，提供电渗所需的电能，光伏板可重复使用。

Claims (1)

1.一种增强竖向真空度传递深度的地基排水施工方法，其特征在于：
(1)竖向真空双井与抽真空装置及铺设：所述竖向真空双井分为内井与外井，外井套在内井外，内井与外井之间有5-10cm的空隙，空隙内填充细砂，内井抽真空，外井壁渗水，竖向真空双井周围的自由水通过外井壁渗入中间填充的砂层，而内井中的抽真空加速了这种渗入的过程，自由水通过环状砂层排出；外井为直径300-500mm的无砂大孔混凝土管，井壁厚20mm，外井的上端设有密封盖，密封盖上设有直径为10-14cm的通孔，外井底部设有支撑，用于支撑内井；内井的直径为290-480mm，材质为45型钢，壁厚10mm，侧壁上圆周均设四个直径为3-4cm的通孔，内井底部为锥形并装有抽真空装置；横向和纵向均每隔25-35m铺设一个竖向真空双井；
所述抽真空装置包括抽真空外伸触头和中控杆，四个抽真空外伸触头为一组，两组探头一端分别穿过上述竖向真空外井均设的四个孔洞探出竖向真空双井壁，其另一端均与设在竖向真空通道中的中控杆连接；所述中控杆的中心是一个管道，中控杆的上端通过排水主管与外接射流泵连接，进行抽真空；横向铺设的抽真空双井与所有的纵向竖向真空双井通过抽真空管道连接，抽真空管道与主抽真空管连接，主抽真空管与外接真空泵密封连接；中控杆带动真空探头抽真空的同时，进行推拉抽水，自由水通过抽真空装置的底部渗流进中控杆中心的管道，中控杆通过排水主管和射流泵将水排出；
(2)电极排水板及与竖向真空双井的联合铺设
电极排水板分为正极排水板与负极排水板，正极与负极排水板是在塑料排水板中心设有铜线，正极排水与外部电源的正极连接，负极排水板与外部负极连接，所有电极排水板均通过排水通道与设在地面上的主管道连接；场地上架设太阳能光伏板，与电极排水板上的正负极相连，提供电渗所需的电能；
所述电极排水板以竖向真空双井为中心环状逐级联合铺设，正极排水板与负极排水板对称，距竖向真空外井壁10-20cm铺设四个电极排水板，每隔1-1.5m铺设一级，每级增加1-5对电极排水板，每个竖向真空双井周围按需铺设10-15级电极排水板，与抽真空装置连接的排水主管和与电极排水板连接的排水管道的直径分别为
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