CN1191256A - 一种真空降水联合加载预压加固软土地基法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种预压加固软土地基的方法,其主要特点是利用抽真空在管及带端内形成真空,使土层中产生负压力,并与堆载产生的压力联合对软土地基进行预压,可获得较大的预压荷重和较好的加固效果,而且不用借助密封膜来形成真空,也就不存在卸载拆膜的问题,另外,由于塑料排水带成本低,地基加固后可将其覆盖,有利于加快施工工作,从而由本发明可获得了一种理想的软土地基预压加固方法。

Description

一种真空降水联合加载预压加固软土地基法
本发明是一种用预压法加固软土地基的方法。适用于低洼地的道路、堆场及在潮水涨落地区等情形进行筑堤建闸。
预压法加固软土地基在国内外工程上已使用的有三种类型，这三种类型对加固低洼地的道路、堆场等及潮水涨落地区筑堤建闸的水下软基加固都各自存在工序复杂、固结时间长、造价高的缺点。如第一类是加载预压法，在软基上打设砂井或排水带并铺上砂垫层，在垫层面上施加堆载预压，对堤坝加载是自身填料自重，当填筑到其要求的高度及固结时，预压完成，其缺点是软土的排水速度缓慢并有侧向位移挤出，要控制日加荷速率，固结时间相当长，而对建筑物的软基加固，当达到所要求固结度后，还需卸载后再行建筑，工序复杂，时间长，造价高；第二类是降水预压法，在软基上打设深约6～8米的下端带有滤管的金属井管并将管顶连成管路，借真空泵的吸力使地下水位下降，减少土中的浮力增加土层的有效重量达到预压目的，缺点是要取出造价高的金属管及由于斜向渗入面积较小的滤管，对加固渗透性差且固结土层较深的淤泥地基，固结时间要更长，一般适用于陆上渗透性较好的地基加固；第三类是真空预压或真空联合加载预压法，该法是一种经济有效的软基加固方法，但对于加固水下软基存在如下的缺点：一是要有辅助工程措施供挖沟压膜，才能形成真空；二是因抗滑稳定要求卸载拆膜，才能继续施工，其工序复杂，处理时间相对增长，造价也较高。
本加固软土地基法提供了一种以离心泵的抽真空装置，在管及带端的密封段内形成真空，使土层中产生80kpa负压力的方法，该方法可将土层中空隙水压力转化为有效应力，以取代一部分堆载预压荷重。
本加固软土地基法还提供了一种方法，它在抽真空过程中由于真空负压作用使加固区土体向中心呈收缩，可立即进行堆载，且加荷速率也可加快，施加堆载后的土体也不产生向外挤出位移。
本加固软土地基法还有一个优点，就是不用借助密封膜来形成真空，它不存在卸载拆膜的问题，便于立即进入下一步骤的施工工作。
因此，本发明的具体目的在于提供一种可获得较高预压荷载、工序简单、工期短、造价低的软土加固方法。
本发明的目的由下列方案实现：
在潮水涨落的软土层面上筑堤或在低洼的软土层面上筑路及堆场等建筑物的地基加固，首先须填砂土(陆上就不须这环节)，使其露出水面或到计算高度；在软土地基内插设带端密封的塑料排水带，使塑料排水带下端插入污泥层，其上端密封段部分露出垫层面；用三通连接件将塑料排水带的密封段与PVC硬塑管连通；在PVC硬塑管上装上真空泵并抽真空；当抽真空稳定达到80kpa以上，向PVC硬塑管填土覆盖保护，并按设计高度一次或多次直接用机械填砂土施工，或许暂停待与其他地区同样处理好后一起填砂土，继续抽真空至设计天数完成。
图1是本发明的排水带与管道的剖面示意图；
图2是本发明的排水带与三通连接件接合示意图；
图3是本发明的三通连接件示意图；
图4是图3A-A的断面图；
下面结合附图对本发明作进一步详述：
参照图1，在试验的泥面上垫砂层约0.4米，供插带机等操作；塑料排水带之上端用二层聚氯乙烯膜及不溶于水的胶纸交错封贴，使上端部分密封，该上端密封段的长度可根据地质资料计算获得，本例为2.8米；向软土地基内插设纵横间距为5米的500×3mm或500×4mm的上述排水带2，根据地质资料显示，该软土地基的污泥层在距地面下约9米深处，为此上述排水带2其长度取11.5米，使其下端能直达污泥层，而上端密封段3部分留出垫层面0.7-1米；排水带2密封段与三通连接件4连通(参见图2)，带端插入三通连接件后以聚氯乙烯膜及不溶于水的胶纸封贴；用橡胶软管将一对PVC硬塑管5与三通连接件4连通(参见图3)；将真空泵6通过十字型进水口8与PVC硬塑管5连通，最后装上量水堰7及沉降桩9，试抽真空，修补漏气，当抽真空泵表稳定在80kpa以上，对管道复土保护并加载一米高的砂土。抽真空时间从96年10月9日至97年1月23日停机，共106天，除中间停机维修21天外，实为85天，泵表真空度都保持在85-88kpa之间，说明密封性能很好。测量得到：最大沉降为61厘米、最小沉降为40厘米(参见表1)，获得了较好效果。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本加固软土地基法的预压荷重是以抽真空产生的负压力取代一部分堆载预压荷重，可获得较高预压荷载或在相同预压荷重的情况下可减少堆载的高度；
2、在加固过程中由于真空负压作用，使加固区土体向中心呈收缩，这不仅使加荷速率可以加快，而且施加堆载后的土体也不易产生向外挤出位移；
3、由于不用借助密封膜来形成真空，不必与真空联合加载预压一样，需辅助工程挖沟供压膜，且不存在卸载拆膜的问题；
4、本方法由于采用塑料排水带，其成本低，地基加固后可将其覆盖，不必与降水预压法一样，需卸载取出排水管；
5、本方法还在于它可采用500×3mm或以上的大宽度塑料带，其渗进量大，因此，可用于矫正建筑物的倾倒以及使已建建筑物地基下沉提高其承载力，也可用于老堤加高培厚的新老堤基的衔接处理加固。
                   沉降观测记录表
                           表1

Claims (2)

1、一种真空降水联合加载预压加固软土地基法，首先须填砂土，使其露出水面或到计算高度；接着在软土地基内插设带端密封的塑料排水带，使塑料排水带下端插入污泥层，其上端密封段部分露出垫层面；用三通连接件将塑料排水带的密封段与PVC硬塑管连通；在PVC硬塑管上装上真空泵并抽真空；当抽真空稳定达到80KPa以上，向PVC硬塑管填土覆盖保护，并按设计高度一次或多次直接用机械填砂土施工，或许暂停待与其他地区同样处理好后一起填砂土，继续抽真空至设计天数完成。
2、根据权利要求1的预压加固软土地基法，所述的塑料排水带上端密封段系采用聚氯乙烯膜交错缠绕，并用不溶于水的胶纸封贴而成。
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