CN2866610Y - 软土地基的水体预压荷载结构 - Google Patents

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姚世宏
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Abstract

本实用新型公开了一种软土地基的水体预压荷载结构，其特征在于：包括围堰、隔水膜和砂垫层，所述砂垫层铺设于加固区土体上方，围堰填筑于加固区四周上方，与砂垫层共同围合形成水体的载体，所述水体的载体内侧铺设至少一层用于密封的隔水膜。本实用新型采用水体作为软土地基的预压荷载材料，利用水的自重形成预压荷载，与固体堆载材料作为预压荷载相比，可以节约砂、石、土料等资源。水荷载可以针对地基的不均匀沉降调整加载荷载，沉降大的地方，水更深，荷载更大，有利于深厚软土上部荷载大，减少后期不均匀沉降。本技术可节约投资，缩短工期。

Description

软土地基的水体预压荷载结构
技术领域
本实用新型涉及软土地基的预压荷载结构。
背景技术
传统的软土地基处理排水预压固结法常用的有堆载预压、真空预压或真空联合堆载预压法等。堆载预压是采用砂、石或土等固体材料作为上部荷载进行排水预压固结。真空预压主要是采用真空泵负压装置进行抽水预压固结。真空联合堆载预压则联合真空与固体堆载材料进行预压固结。采用砂、石等固体材料，所消耗的砂石原材料更多。现场地基软土厚薄不均，厚的地方沉降多，对于固体材料来很难根据需要按软土厚薄调整预压荷载，造成后期不均匀沉降大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新的软土地基预压荷载结构，可随地基沉降变形而调整荷载大小，减小地基使用期的不均匀沉降。
为了实现上述发明目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种软土地基的水体预压荷载结构，其特征在于：包括围堰、隔水膜和砂垫层，所述砂垫层铺设于加固区土体上方，围堰填筑于加固区四周上方，与砂垫层共同围合形成水体的载体，所述水体的载体内侧铺设至少一层用于密封的隔水膜。
本实用新型采用水体作为软土地基的预压荷载材料，利用水的自重形成预压荷载，与固体堆载材料作为预压荷载相比，可以节约砂、石、土料等资源。沿海地区水资源丰富，堆载预压水可以通过抽水机抽入塘内。本实用新型还可以联合真空水荷载预压，水直接通过抽取真空预压地下水作为预压荷载。当达到预压固结度要求后，预压水可即时放掉进行卸载。水荷载可以针对地基的不均匀沉降调整加载荷载，沉降大的地方，水更深，荷载更大，有利于深厚软土上部荷载大，减少后期不均匀沉降。该水体荷载联合抽水预压或真空预压可减小地基的侧向变形，对周边建筑的保护有利。本技术可节约投资，缩短工期。
附图说明
图1是实施例1水荷载联合真空预压的结构示意图。
图2是实施例2水荷载联合井点降水预压的结构示意图。
图3是实施例3水荷载联合抽排水系统预压的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，采用水体荷载联合真空预压装置的形式，即在隔水膜下采用真空预压技术。先在加固区上方铺设砂垫层3，采用液压插板机或振动插板机施插塑料排水板1，当排水板施插完毕后清理并埋设排水板板头进入砂垫层3中，铺设滤水管4及土工膜5，并同时联结真空泵系统10。要求土工膜5具有较好的气密性与水密性，可采用0.10mm厚度以上的密封膜，密封膜常温下渗透系数小于10-11m/s。在加固区四周修筑围堰9。围堰9采用土石围堰或者采用橡胶坝或者采用其他结构围堰。围堰9及砂垫层3围合形成一水体载体。在围堰9的内侧及砂垫层3上方铺设隔水膜6，隔水膜6厚度不小于0.10mm，常温下渗透系数小于10-11m/s。
开启真空泵10抽真空、抽出地下水，并开启抽水泵11注入围堰9内，形成真空联合水荷载预压。预压水荷载每米深可提供荷载10kPa，围堰9应高出预压水表面0.3～0.5m。预压时对观察仪器7进行观测，达到要求即进行卸载处理。
对于本水荷载联合真空预压装置，真空预压可提供预压荷载80kPa以上，水体提供预压荷载每米深为10kPa；其预压总荷载为：
P＝80+10h                            (1)
式中，P为荷载(kPa)，h为水深(m)。
真空预压加固土体为等压固结，加固区外侧土体内缩，水荷载预压土体外移，在侧向变形方面可得到部分抵消，可减小真空预压对周边建筑物的影响。
实施例2
如图2所示，为水荷载联合井点降水预压装置的结构，井点降水提供荷载为地下水降低后产生的附加荷载，大致与降水荷载相等，同时周边受降水影响产生水平附加荷载。其预压总荷载为：
Figure Y20052006569900051
式中，P为荷载(kPa)，
Figure Y20052006569900052
为抽水降水深度(m)，h为隔水膜上水深(m)。
抽水形成的荷载近似为等压固结，加固区外侧土体内缩，水荷载预压土体外移，在侧向变形方面可得到部分抵消，可减小井点降水对周边建筑物的影响。
该结构的施工工艺如下：
在加固区土体上方先铺设砂垫层3，采用钻机钻孔埋设透水管12，将透水管上露部分与砂垫层3及水平排水盲沟4相连。采用真空泵10进行抽水，围堰9内采用抽水泵11注水形成水荷载后进行联合预压。也可将深井潜水泵埋于钻孔中直接抽出地下水。预压时通过观测仪器7进行观测，达到要求即进行卸载处理。
实施例3
如图3所示，为水荷载联合其他抽排水预压装置，其预压总荷载为：
P＝10h                         (3)
式中，P为荷载(kPa)，h为隔水膜上水深(m)。
该装置加固软基的施工工艺如下：
在加固区上铺设砂垫层3，埋设水平排水盲沟4，盲沟可单向埋设，也可水平交互埋设，在砂垫层上铺隔水膜6，对围堰9内注水形成水荷载，这种预压荷载相对较小。

Claims (5)

1、一种软土地基的水体预压荷载结构，其特征在于：包括围堰(9)、隔水膜(6)和砂垫层(3)，所述砂垫层(3)铺设于加固区土体上方，围堰(9)填筑于加固区四周，与砂垫层(3)共同围合形成水体的载体，所述水体的载体内侧铺设至少一层用于密封的隔水膜(6)。
2、根据权利要求1所述的软土地基的水体预压荷载结构，其特征在于：所述围堰(9)采用土石围堰、橡胶坝围堰或结构围堰。
3、根据权利要求1所述的软土地基的水体预压荷载结构，其特征在于：所述砂垫层(3)采用粉细砂或中、粗砂或者碎石等透水固体材料。
4、根据权利要求1至3任一权利要求所述的软土地基的水体预压荷载结构，其特征在于：所述隔水膜(6)下布置有土工膜(5)。
5、根据权利要求1至3任一权利要求所述的软土地基的水体预压荷载结构，其特征在于：在隔水膜(6)下分别埋设竖向排水的透水管(12)，及水平排水的排水盲沟(4)。
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