CN110241801A - 一种真空预压密封膜下土体真空度监测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
真空预压密封膜下土体真空度监测方法，包括：a.将分层沉降管1打孔；b.将土工布包裹住各开孔段；c.将分层沉降管底部封住；d.将分层沉降管底部未开孔段用膨润土填充；e.将PU测管一端插入到第一段开孔段；f.将底部第一段和第二段分层沉降管开孔段之间的那段用膨润土填充；g.将2号PU测管一端插入到第二段开孔段；h.根据具体实验土体真空度测点数量的情况，确定重复进行步骤f和步骤g的次数；i.将5号PU测管8一端插入到顶部第一段开孔段；j.将分层沉降管顶部未开孔段用膨润土填充；k.所有硬质材料PU测管的另一端管头连接真空表；l.真空预压实验开始后，实时记录真空表读数，直至真空预压实验结束。本发明还包括实施上述方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及监测密封膜土体真空度的实验方法及装置。
背景技术
近些年来，随着经济的快速发展和城市化的推进，我国沿海城市的产业带也在不断地建设中，土地的需求量也相应地持续增加，而通过人工吹填海底淤泥是解决沿海地区土地资源紧张最为有效的方法。但吹填土地基是典型的超软土地基，它具有超高含水率、低渗透性、高孔隙比、高压缩性、强度和承载力极低等不利的工程特性。因此，必须对该超软土地基进行加固处理，才能满足相应的房屋建筑、厂房用地及道路交通等工程建设的需要。
目前，真空预压法是加固吹填淤泥土常用的地基处理方法之一，该处理机制是在软土地基中打设竖向排水板或砂井，上铺土工布以及真空密封膜，通过真空泵抽气使排水板或砂井具有一定的真空压力，从而形成了土体内外的压力差，使得软土地基中土体的孔隙水逐渐通过排水通道排出，加快土体的固结速率的同时提高了该地基的土体强度，最终使得该软土地基能够满足上部工程建设的强度和承载力的要求。
通过对密封膜下不同方位的土体真空度展开观测是探究真空预压法处理软土地基效果评价的重要指标，对软土地基加固效果以及真空预压机理研究有着重要的作用。目前，在工程上测试土体真空度的方法有真空表测试以及电测仪器探头测试，前者往往是将PU管直接插入软土地基的真空管网中，该法观测所得的土体真空度存在一定的误差并且难以有效观测土体真空度的消散情况；而后者造价成本高，难以在大面积软土地基的地基处理中得到应用。
发明内容
本发明要克服现有技术存在的上述问题，提供一种真空预压密封膜下土体真空度监测的实验方法及其装置。
本发明的技术解决方案如下：
一种真空预压密封膜下土体真空度监测的实验方法，所述的真空预压密封膜下土体真空度监测试验方法包括设立一根分层沉降管，所述分层沉降管需在指定部位用电动钻孔机打孔，所述分层沉降管开孔段内部的中心位置则为土体真空度测点，所述土体真空度测点上下一定范围内需填中粗砂，所述分层沉降管内部两个相邻的土体真空度测点之间需用膨润土封堵，所述土体真空度测点则采用硬质材料的PU测管插入到分层沉降管开孔段内部的中心位置，所述硬质材料的PU测管土层外的另一端则连接真空表。
一种真空预压密封膜下土体真空度监测方法，包括如下步骤：
a.将分层沉降管在指定部位用钻孔机打孔，开孔率为50％；
b.将土工布包裹住分层沉降管的各段开孔段，用透水胶带粘住土工布，以防填充开孔段的中粗砂漏出；
c.将分层沉降管底部用合适的器皿封住，并打上泡沫胶，以防即将填入分层沉降管的材料漏出。
d.将分层沉降管底部未开孔段用膨润土填充；
e.将第一根硬质材料PU测管一端插入到分层沉降管底部第一段开孔段内部的中间位置，再利用中粗砂将底部第一段开孔段填充，并用绑扎绳固定硬质材料PU测管的位置；
f.将底部第一段和第二段分层沉降管开孔段之间的那段分层沉降管部分用膨润土填充；
g.将第二根硬质材料PU测管一端插入到分层沉降管底部第二段开孔段的中间位置，再利用中粗砂将分层沉降管底部第二段开孔段填充，并用绑扎绳固定硬质材料PU测管的位置；
h.根据具体实验土体真空度测点数量的情况，确定重复进行步骤f和步骤g的次数。
i.将最后一根硬质材料PU测管一端插入到分层沉降管顶部第一段开孔段的中间位置，再利用中粗砂将分层沉降管顶部第一段开孔段填充，并用绑扎绳固定硬质材料PU测管的位置；
j.将分层沉降管顶部第一段开孔段上至顶部的那段未开孔段用膨润土填充；
k.将所有硬质材料PU测管的伸出分层沉降管内部土层外的另一端管头连接真空表；
l.真空预压实验开始后，实时记录真空表读数，直至真空预压实验结束；
步骤a中，所述的分层沉降管直径为8cm，长度为1.9m；且所述的分层沉降管开孔段有五段，开孔率均为50％。
步骤d中,所述的分层沉降管底部未开孔段长度为35cm。
步骤e中,所述的第一根硬质材料PU测管的长度为7m,底部第一段开孔段的填充长度为10cm。
步骤f中,所述的底部第一段和第二段分层沉降管开孔段之间的那段分层沉降管膨润土填充长度为20cm。
步骤g中，所述的第二根硬质材料PU测管的长度为6.5m,分层沉降管底部第二段开孔段的中粗砂填充长度为10cm。
步骤h中,所述的土体真空度测点为五个，所述的重复次数为两次，且重复的过程中,所述的开孔段的中粗砂填充长度均为10cm，两开孔段之间的那段分层沉降管膨润土填充长度均为20cm，且所述的硬质材料PU管的长度分别为：第三根硬质材料PU测管的长度为6m，第四根硬质材料PU测管的长度为5.5m。
步骤i中，所述的最后一根硬质材料PU测管的长度为5.5m，分层沉降管顶部第一段开孔段的填充长度为10cm。
步骤j中，所述的分层沉降管顶部第一段开孔段上至顶部的那段膨润土填充长度为25cm。
实施本发明的一种真空预压密封膜下土体真空度监测方法的装置，包括设立一根分层沉降管1，分层沉降管1的底部封堵住，分层沉降管1上开有若干个孔，分层沉降管的开孔段填充有中粗砂3并包裹土工布9，，所述的开孔段的中间位置是真空度测点，硬质PU测管的一端伸入分层沉降管1的开孔段的真空度测点，另一端则伸出分层沉降管1并连接上真空表10；分层沉降管1上未开孔段都填充膨润土2。
分层沉降管1直径为8cm，长度为1.9m；所述的分层沉降管开孔段有五段，开孔率均为50％。开孔段长度为10cm，两开孔段之间的未开孔段的长度为20cm，分层沉降管1底部未开孔段12长度为35cm，分层沉降管1顶部未开孔段13长度为25cm。
本发明的有益效果如下：
通过实验过程中真空表的读数可观测一定深度范围内的土体真空度随实验进行的影响，从而为研究真空预压土体真空度随时间和深度变化提供依据，本发明所述装置操作简单方便，易于上手，制作成本低廉，能够简单明了地采集实验数据，为岩土工程真空预压模型实验密封膜下土体真空度监测提供了一种合适的模拟装置。
附图说明
图1是本发明装置平面图
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述：
图中：1、分层沉降管；2、膨润土；3、中粗砂；4、1号PU测管5、2号PU测管；6、3号PU测管；7、4号PU测管；8、5号PU测管；9、土工布10、真空表；11、绑扎绳。
图1所示提供一种真空预压密封膜下土体真空度监测装置，包括设立一根分层沉降管1，分层沉降管1的底部封堵住，分层沉降管1上开有若干个孔，分层沉降管的开孔段填充有中粗砂3并包裹土工布9，，所述的开孔段的中间位置是真空度测点，硬质PU测管的一端伸入分层沉降管1的开孔段的真空度测点，另一端则伸出分层沉降管1并连接上真空表10；分层沉降管1上未开孔段都填充膨润土2。
分层沉降管1直径为8cm，长度为1.9m；所述的分层沉降管开孔段有五段，开孔率均为50％。开孔段长度为10cm，两开孔段之间的未开孔段的长度为20cm，分层沉降管1底部未开孔段12长度为35cm，分层沉降管1顶部未开孔段13长度为25cm。
一种真空预压密封膜下土体真空度监测方法，具体按照如下步骤进行：
a.将分层沉降管1在指定部位用钻孔机打孔，开孔率为50％；
b.将土工布9包裹住分层沉降管的各段开孔段，用透水胶带粘住土工布9，以防填充开孔段的中粗砂3漏出；
c.将分层沉降管底部用合适的器皿封住，并打上泡沫胶，以防即将填入分层沉降管的材料漏出。
d.将分层沉降管底部未开孔段用膨润土2填充；
e.将1号PU测管4一端插入到分层沉降管底部第一段开孔段内部的中间位置，再利用中粗砂3将底部第一段开孔段填充，并用绑扎绳11固定PU测管的位置；
f.将底部第一段和第二段分层沉降管开孔段之间的那段分层沉降管部分用膨润土2填充；
g.将2号PU测管5一端插入到分层沉降管底部第二段开孔段的中间位置，再利用中粗砂3将分层沉降管底部第二段开孔段填充，并用绑扎绳11固定PU测管的位置；
h.根据具体实验土体真空度测点数量的情况，确定重复进行步骤f和步骤g的次数。
i.将5号PU测管8一端插入到分层沉降管顶部第一段开孔段的中间位置，再利用中粗砂3将分层沉降管顶部第一段开孔段填充，并用绑扎绳11固定PU测管的位置；
j.将分层沉降管顶部第一段开孔段上至顶部的那段未开孔段用膨润土2填充；
k.将所有硬质材料PU测管伸出分层沉降管内部土层外的一端管头连接真空表10；
l.真空预压实验开始后，实时记录真空表读数，直至真空预压实验结束。
步骤a中，所述的分层沉降管1直径为8cm，长度为1.9m；所述的分层沉降管开孔段有五段，开孔率均为50％。
步骤d中，所述的分层沉降管底部未开孔段长度为35cm。
步骤e中，所述的1号PU测管4的长度为7m，底部第一段开孔段中粗砂3的填充长度为10cm。
步骤f中，所述的底部第一段和第二段分层沉降管开孔段之间的那段分层沉降管膨润土2填充长度为20cm。
步骤g中，所述的2号PU测管5的长度为6.5m，分层沉降管底部第二段开孔段中粗砂3的填充长度为10cm。
步骤h中，所述的土体真空度测点为五个，所述的重复次数为两次，且重复的过程中,开孔段的中粗砂填充长度均为10cm，两开孔段之间的那段分层沉降管膨润土填充长度均为20cm，且所述的硬质材料PU管的长度分别为：3号PU测管6的长度为6m，4号PU测管7的长度为5.5m。
步骤i中，所述的5号PU测管8的长度为5.5m，分层沉降管顶部第一段开孔段中粗砂3的填充长度为10cm。
步骤j中，所述的分层沉降管顶部第一段开孔段上至顶部的那一段膨润土2填充长度为25cm。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种真空预压密封膜下土体真空度监测方法，包括如下步骤：
a.将分层沉降管1在指定部位用钻孔机打孔，开孔率为50％；
b.将土工布9包裹住分层沉降管的各段开孔段，用透水胶带粘住土工布9，以防填充开孔段的中粗砂3漏出；
c.将分层沉降管底部用合适的器皿封住，并打上泡沫胶，以防即将填入分层沉降管的材料漏出；
d.将分层沉降管底部未开孔段用膨润土2填充；
e.将1号PU测管4一端插入到分层沉降管底部第一段开孔段内部的中间位置，再利用中粗砂3将底部第一段开孔段填充，并用绑扎绳11固定PU测管的位置；
f.将底部第一段和第二段分层沉降管开孔段之间的那段分层沉降管部分用膨润土2填充；
g.将2号PU测管5一端插入到分层沉降管底部第二段开孔段的中间位置，再利用中粗砂3将分层沉降管底部第二段开孔段填充，并用绑扎绳11固定PU测管的位置；
h.根据具体实验土体真空度测点数量的情况，确定重复进行步骤f和步骤g的次数；
i.将5号PU测管8一端插入到分层沉降管顶部第一段开孔段的中间位置，再利用中粗砂3将分层沉降管顶部第一段开孔段填充，并用绑扎绳11固定PU测管的位置；
j.将分层沉降管顶部第一段开孔段上至顶部的那段未开孔段用膨润土2填充；
k.将分层沉降管内部伸出土层外的所有硬质材料PU测管的另一端管头连接真空表10；
l.真空预压实验开始后，实时记录真空表读数，直至真空预压实验结束。
2.如权利要求1所述的真空预压密封膜下土体真空度监测方法，其特征在于：所述的分层沉降管1直径为8cm，长度为1.9m；所述的分层沉降管开孔段有五段，开孔率均为50％；
步骤d中，所述的分层沉降管底部未开孔段长度为35cm；
步骤e中，所述的1号PU测管4的长度为7m，底部第一段开孔段中粗砂3的填充长度为10cm；
步骤f中，所述的底部第一段和第二段分层沉降管开孔段之间的那段分层沉降管膨润土2填充长度为20cm；
步骤g中，所述的2号PU测管5的长度为6.5m，分层沉降管底部第二段开孔段中粗砂3的填充长度为10cm；
步骤h中，所述的土体真空度测点为五个，所述的重复次数为两次，且重复的过程中,开孔段的中粗砂填充长度均为10cm，两开孔段之间的那段分层沉降管膨润土填充长度均为20cm，且所述的硬质材料PU管的长度分别为：3号PU测管6的长度为6m，4号PU测管7的长度为5.5m；
步骤i中，所述的5号PU测管8的长度为5.5m，分层沉降管顶部第一段开孔段中粗砂3的填充长度为10cm；
步骤j中，所述的分层沉降管顶部第一段开孔段上至顶部的那一段膨润土2填充长度为25cm。
3.实施权利要求1所述的一种真空预压密封膜下土体真空度监测方法的装置，其特征在于：包括设立一根分层沉降管(1)，分层沉降管(1)的底部封堵住，分层沉降管(1)上开有若干个孔，分层沉降管(1)的开孔段填充有中粗砂(3)并包裹土工布(9)，所述的开孔段的中间位置是真空度测点，硬质PU测管的一端伸入分层沉降管(1)的开孔段的真空度测点，另一端则伸出分层沉降管(1)并连接上真空表(10)；分层沉降管(1)上未开孔段都填充膨润土(2)。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：分层沉降管(1)直径为8cm，长度为1.9m；分层沉降管(1)的开孔段有五段，开孔率均为50％；开孔段长度为10cm，两开孔段之间的未开孔段的长度为20cm，分层沉降管(1)底部未开孔段(12)长度为35cm，分层沉降管(1)顶部未开孔段(13)长度为25cm。
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