CN215482864U - 一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，包括沿真空预压区边界设置地下结构和地上结构，地下结构包括由内到外依次间隔设置的密封搅拌墙、水泥土搅拌桩墙、钢板桩墙和砂桩结构，砂桩结构由多根等间距设置的砂桩构成，地上结构包括挡水堰，挡水堰位于地下结构上方且设置在软土地基表面，用于阻挡地下结构顶部上的覆水。本实用新型既能有效减小真空预压区边界外土体变形，又可以维持周边地下水位不变，从而减少真空预压施工对周边软土地基的沉降及水平位移。

Description

一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构

技术领域

本实用新型属于真空预压地基处理技术领域，尤其涉及一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构。

背景技术

随着工程开发的不断深入，越来越多的地基处理工程会遇到周围环境保护的问题，随着安全环保力度的增强，如何保护周边建(构)筑物上升到新的高度，必须引起足够的重视。目前成熟的软基处理方法有堆载预压、加固土桩、真空预压、强夯法等等。但是如何根据具体工程选取合适路基处理措施，还需要进一步的研究。在工程实践中，传统且行之有效的软土地基加固方法是堆载预压法等。但由于堆载材料有时来源不足、运输紧张、周转困难等原因，直接影响施工进度，造成施工周期长、工程开销大。而真空预压法，解决了堆载材料不足及施工周期长的问题。真空预压方式一般主要是对软土地基面的土层进行砂垫层的铺设后，再实现排水通道的设置，对封闭膜进行有效处理，使其与整个大气层处在个相对良好的隔绝状态。通过使用真空泵进行抽气作业，让该结构层处在一种真空的状态下，从而使地基的综合应力水平得到较为显著的提升。真空预压加固的原理主要表现在隔膜上部受到相同的内外压强差的荷载后，其地下的水位会相应下降，与此同时，附加的应力就会进一步得到提升，这样使得封闭的气泡能够进一步有效得到排出，让整个土体的抗剪能力得到较为明显的改善。换言之，也就是这一技术能够使总体的应力保持在一个不变的状态下，通过依靠降低孔隙水压，而使应力有非常明显的提升与改善。

但是真空预压施工过程中，会引起周边地基发生水平位移、沉降、地下水位下降，可导致周边道路开裂、管道严重变形、地面下沉等问题，为此亟需设计一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，既能有效减小真空预压区边界外土体变形，又可以维持周边地下水位不变，从而减少真空预压施工对周边软土地基的沉降及水平位移。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，包括沿真空预压区边界设置地下结构和地上结构，地下结构包括由内到外依次间隔设置的密封搅拌墙、水泥土搅拌桩墙、钢板桩墙和砂桩结构，砂桩结构由多根等间距设置的砂桩构成，地上结构包括挡水堰，挡水堰位于地下结构上方且设置在软土地基表面，用于阻挡地下结构顶部上的覆水。

进一步地，水泥土搅拌桩墙由若干排相互无间隙搭接的水泥土搅拌桩构成。

进一步地，水泥土搅拌桩的桩径为850mm，相邻水泥土搅拌桩之间无间隙搭接时的径向搭接长度大于150mm。

进一步地，钢板桩墙包括多块钢板桩，钢板桩两端设有锁扣，多块钢板桩通过锁扣连接成一排。

进一步地，钢板桩为U型钢板桩。

进一步地，砂桩的桩径为10cm，相邻两砂桩之间的间距为1m。

进一步地，砂桩由中砂制成。

进一步地，水泥土搅拌桩墙的底端进入硬土层不少于1m，钢板桩墙的底端进入硬土层不少于1m，砂桩的底标高与真空预压区内排水板的底标高相同。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：利用水泥土搅拌桩墙与钢板桩墙抵抗水平力的能力，抵抗真空预压区真空荷载的吸力及周边软土的主动土压力，从而减少周边软土地基水平变形；水泥土搅拌桩墙及钢板桩墙共同组成防渗墙，改变真空预压施工的渗流场，大大降低周边软土地基内孔隙水向真空预压区的渗流量；利用砂桩补充周边软土渗入真空预压区的孔隙水，维持真空预压周边软土地基应力状态不变，从而维持周边软土地基的地下水位基本不变，以防地下水位下降引起周边软土地基发生沉降及不均匀沉降；本防护结构有效减小周边软土地基的水平位移、沉降、水下水位变化，保护周边环境，安全可靠，便于应用及推广。

附图说明

图1为本实用新型适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构的侧面结构示意图；

图2为本实用新型适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构的正面结构示意图。

图中，1-密封搅拌墙，2-水泥土搅拌桩墙，21-水泥土搅拌桩，3-钢板桩墙，31-钢板桩，4-砂桩，5-挡水堰，6-覆水，7-真空预压区，8-排水板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1，图1为本实用新型适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构的侧面结构示意图。一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，包括沿真空预压区7边界设置地下结构和地上结构，地下结构包括由内到外依次间隔设置的密封搅拌墙1、水泥土搅拌桩墙2、钢板桩墙3和砂桩结构，砂桩结构由多根等间距设置的砂桩4构成，地上结构包括挡水堰5，挡水堰5位于地下结构上方且设置在软土地基表面，用于阻挡地下结构顶部上的覆水6。

请结合参阅图2，图2为本实用新型适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构的正面结构示意图。密封搅拌墙1是真空预压区7边界密封的常见措施，是由原位地基掺入适量的泥浆搅拌而成，可起到真空预压区7边界密封的作用，但是密封搅拌墙1不能抵挡由真空荷载引起的侧向变形。因此本实用新型适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构通过布设水泥土搅拌桩墙2和钢板桩墙3，利用水泥土搅拌桩墙2和钢板桩墙3，能够发挥较强的防渗性能及支护性能。在一实施例中，水泥土搅拌桩墙2由若干排相互无间隙搭接的水泥土搅拌桩21构成。优选地，水泥土搅拌桩墙2由两排相互无间隙搭接的水泥土搅拌桩21构成。水泥土搅拌桩21的桩径为850mm，在进行水泥土搅拌桩墙2施工时，相邻水泥土搅拌桩21之间无间隙搭接时的径向搭接长度大于150mm。水泥土搅拌桩墙2的底端进入硬土层不少于1m。在一实施例中，钢板桩墙3包括多块钢板桩31，钢板桩31两端设有锁扣，多块钢板桩31通过锁扣连接成一排。优选地，钢板桩31为U型钢板桩31。采用上述结构，利用水泥土搅拌桩墙2与钢板桩墙3抵抗水平力的能力，抵抗真空预压区7真空荷载的吸力及周边软土的主动土压力，从而减少周边软土地基水平变形；水泥土搅拌桩墙2及钢板桩墙3共同组成防渗墙，改变真空预压施工的渗流场，大大降低周边软土地基内孔隙水向真空预压区7的渗流量。

为避免周边软土部分地下水渗入真空预压区7，从而引起周边软土地基沉降，在钢板桩墙3的外侧间隔设置砂桩4，砂桩4填料可为粗砂、中砂、细砂。优选地，砂桩4由中砂制成。在软土地基表面布设挡水堰5，挡水堰5包围圈内的范围大于地下结构顶面的范围，在挡水堰5包围圈内覆水620cm，从而通过砂桩4及在砂桩4顶部覆水6能够补充周边软土渗入真空预压区7的孔隙水，维持周边软土地基的地下水位基本不变，以防地下水位下降引起周边软土发生沉降及不均匀沉降。

以下说明本实用新型适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构的施工过程：

整平场地，根据水泥土搅拌桩墙2的宽度，测量定位水泥土搅拌桩21桩位，确定水泥土搅拌桩21施工顺序，采用水泥土搅拌桩21机进行水泥土搅拌桩21施工，水泥土搅拌桩21之间相互搭接形成水泥土搅拌桩墙2，水泥土搅拌桩墙2的底端进入硬土层不少于1m；

测量定位钢板桩31位置，布设钢板桩31点位，依次打入钢板桩31，多块钢板桩31通过锁扣连接呈一排形成钢板桩墙3，钢板桩墙3的底端进入硬土层不小于1m；

测量定位砂桩4点位，采用钻机进行引孔，成孔后回填中砂形成砂桩4，砂桩4的桩径为10cm，相邻两砂桩4之间的间距为1m，砂桩4的底标高与真空预压区7内排水板8的底标高相同；

待水泥土搅拌桩墙2满足设计强度要求后，在水泥土搅拌桩墙2与真空预压区7之间布设密封搅拌墙1，将密封膜顺密封搅拌墙1内侧铺放入密封搅拌墙1中；

测量定位挡水堰5位置，布设挡水堰5，在挡水堰5包围圈内覆水6，覆水6高度为20cm，从而在砂桩4顶部覆水6；然后依次进行真空预压区7抽真空施工，抽真空期间对地下结构顶部覆水6进行维护，保持地下结构顶部持续覆水6。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：利用水泥土搅拌桩墙2与钢板桩墙3抵抗水平力的能力，抵抗真空预压区7真空荷载的吸力及周边软土的主动土压力，从而减少周边软土地基水平变形；水泥土搅拌桩墙2及钢板桩墙3共同组成防渗墙，改变真空预压施工的渗流场，大大降低周边软土地基内孔隙水向真空预压区7的渗流量；利用砂桩4补充周边软土渗入真空预压区7的孔隙水，维持真空预压周边软土地基应力状态不变，从而维持周边软土地基的地下水位基本不变，以防地下水位下降引起周边软土地基发生沉降及不均匀沉降；本防护结构有效减小周边软土地基的水平位移、沉降、水下水位变化，保护周边环境，安全可靠，便于应用及推广。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，包括沿真空预压区边界设置地下结构和地上结构，所述地下结构包括由内到外依次间隔设置的密封搅拌墙、水泥土搅拌桩墙、钢板桩墙和砂桩结构，所述砂桩结构由多根等间距设置的砂桩构成，所述地上结构包括挡水堰，所述挡水堰位于地下结构上方且设置在软土地基表面，用于阻挡所述地下结构顶部上的覆水。

2.根据权利要求1所述的适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，所述水泥土搅拌桩墙由若干排相互无间隙搭接的水泥土搅拌桩构成。

3.根据权利要求2所述的适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，所述水泥土搅拌桩的桩径为850mm，相邻所述水泥土搅拌桩之间无间隙搭接时的径向搭接长度大于150mm。

4.根据权利要求1所述的适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，所述钢板桩墙包括多块钢板桩，所述钢板桩两端设有锁扣，多块所述钢板桩通过锁扣连接成一排。

5.根据权利要求4所述的适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，所述钢板桩为U型钢板桩。

6.根据权利要求1所述的适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，所述砂桩的桩径为10cm，相邻两所述砂桩之间的间距为1m。

7.根据权利要求1所述的适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，所述砂桩由中砂制成。

8.根据权利要求1所述的适用于真空预压周边软土地基变形控制防护结构，其特征在于，所述水泥土搅拌桩墙的底端进入硬土层不少于1m，所述钢板桩墙的底端进入硬土层不少于1m，所述砂桩的底标高与真空预压区内排水板的底标高相同。

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