一种深层复式真空预压处理软土地基的方法技术

本发明专利技术涉及一种深层复式真空预压处理软土地基的方法，该方法是在增压式真空预压的基础上对增压系统进行改进，用塑料排水板代替增压滤管，用钢丝软管代替横向增压体系中的PVC管。本发明专利技术主要解决对深层土体进行增压时，增压滤管打设困难，垂直度难以控制等问题，通过增压体系中竖向排水板向深层土体增压以扩大增压系统中竖向排水板和抽真空系统中的竖向排水板之间的气压差，加速孔隙水的径向渗流速度；另外由于增压的作用会对竖向排水板附近由于抽真空时期间形成质地较密的淤泥层产生反冲作用，改善其渗透性。同时由于增压的作用也会使竖向排水板滤膜孔隙中所含的泥颗粒反向吹出，增强竖向排水板的透水性；所以本发明专利技术能够使软土地基得到较好的处理。

【技术实现步骤摘要】
一种深层复式真空预压处理软土地基的方法
本专利技术属于软土地基处理领域，更具体是涉及一种深层复式真空预压处理软土地基的方法，适用于软土地基及淤泥的排水固结处理。
技术介绍
我国的沿江沿海地区分布着大量的软土，在建设用地日趋紧张的今天，如何对这些软土进行处理以满足工程建设的需要，一直以来都是一个技术难题。尤其是对东南沿海地区的吹填土的处理，已成为沿海地区港口、交通以及城市建设的关键技术。自上世纪八十年代我国开始提出和应用真空预压处理软土地基的方法，在工程实践中通过不断的改进和创新，进一步完善了真空预压法处理软土地基的理论和技术，使之在实际工程中更具有可操作性和可行性。先后曾提出了直排式真空预压技术、无砂垫层真空预压技术、长短板联合真空预压技术、堆载联合真空预压技术、双层滤管真空预压技术以及增压式真空预压技术等，均在实际工程中得到应用并取得了良好的加固效果。目前，真空预压法已成为沿海地区围海造田所形成的吹填土地基处理最普遍使用的一种地基处理技术。增压式真空预压技术是专利号ZL200810156787中所提到的一种地基处理技术，该方法用增压滤管作为竖向增压通道，在实际工程中取得了成功应用。这种增压式真空预压法对吹填土地基进行浅层处理时效果较好，但对于吹填土地基进行深层处理时仍然存在一些不足及施工工艺上的问题。在增压式真空预压中，增压滤管采用的是水平井透水增压管，由若干节依次相连的透水软管组成，透水软管由弹性支撑架和滤布组成，每节透水软管的两端配置有可配接的螺旋接头，第一节软管前端上旋接有螺旋封头，末节软管后端接有法兰。因此用这种增压滤管对吹填土进行浅层处理时，增压滤管可采用一节就可以达到增压要求，但当处理深度较深时就会产生一些问题：第一，增压滤管具有一定的弹性，当打设深度加大时，在与土体之间摩擦力的作用下会产生较大的纵向伸长变形，当打设完后，增压滤管又会在自身弹力的作用下产生收缩变形，很难保证打设位置和设计位置完全吻合；第二，在处理深度较大时，要采用多节滤管通过可配接的螺旋接头依次相连后再插入土体，这样在摩擦力的作用下可能会产生脱节现象。很难保证各节软管连接的可靠性；第三，增压滤管的刚度较小，在打设深度较大时，难以保证增压滤管的垂直度，另外，竖向排水板和增压滤管之间的间距本身就比较小，一般在40-60cm之间，如不能垂直度较高的打设增压滤管，或在真空预压期间增压滤管在土体不均匀的径向应力作用下产生较大的变形，就会使增压滤管和塑料排水板之间的间距进一步缩小，甚至会发生接触现象，这不仅会降低后期增压的效率，还会由于增压作用降低塑料排水板处的真空度，降低径向排水效果；第四，由于增压滤管和塑料排水板的构造不同，因此在施工时所应用的机械设备也有一定的区别，这给施工带来一定的麻烦；第五，由于增压滤管为中空型软管，所以其作为增压通道比较适合，但不能兼做排水通道，如果将其接入到抽真空设备进行抽真空时，径向渗透过来的孔隙水会聚集在增压滤管内，在此聚集的孔隙水只能通过增压滤管壁向上渗流而排出，所以排水效果较差，不适合做抽真空使用，导致材料使用上的浪费。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服以上缺陷，采用深层复式真空预压的方法，用塑料排水板代替增压滤管作为竖向增压通道，用钢丝软管代替横向增压通道，这样就可以使这部分塑料排水板既可以做为抽真空系统使用，也可以做为增压系统使用。用塑料排水板代替增压滤管首先避免了在打设深度较大时各节软管的连接和插板时施工设备的复杂性，另外，塑料排水板的弹性较低且整体性好，可以准确的打设到预定位置，且能够和抽真空系统的塑料排水板用同种设备同时施工，垂直度更容易控制。用钢丝软管代替横向增压系统中的PVC管，是因为当增压系统做为抽真空系统使用时，孔隙水会携带一些土体中颗粒较细的土粒排出，当经竖向增压管流向横向增压管水流方向会发生改变，流速降低，一些颗粒会在此处沉积下来，另外横向增压滤管较细，这样就会导致横向增压管，横向增压管和竖向增压管连接处产生堵塞，影响后期的抽真空效率和增压效率。在前期作为抽真空系统使用时可以使真空度经输气管直接传递给埋在深层增压系统中的塑料排水板，以避免真空度在沿竖向排水板向下传递的过程中所受的的阻力，从而使深层土体能够得到较高的真空度，实现深层土体得到较好的加固效果。后期通过增压的方式扩大抽真空系统中竖向排水板与周围土体中的气压差，使土体中的孔隙水进一步排出，实现增压后径向的再次排水固结。本专利技术的技术方案：本方法涉及一种深层复式真空预压处理软土地基的方法。该方法主要是用塑料排水板代替增压滤管，解决深层处理时的施工复杂，垂直度偏差较大，易于变形收缩等问题。用钢丝软管代替横向增压软管，使其作为抽真空使用变得可行，使该增压系统能够在地基处理时得到充分的应用。本方案的实施步骤包括以下内容：在需要处理的软土地基上铺设第一层编织布；分别对抽真空系统中的竖向塑料排水板和增压系统中的竖向塑料排水板进行定位；打设竖向塑料排水板；布设横向排水体系；铺设横向增压系统；铺设土工织物；铺设密封膜；连接抽真空设备和增压设备。本方案抽真空系统中的竖向塑料排水板和增压系统中的竖向塑料排水板按正方形布置，排水板间距为0.8m-1.0m，主要是考虑到口琴式槽口排水板换算成有效排水圆直径为66.2mm，根据排水固结施工中，井径比设置在15-22之间，换算后排水板间距在0.79-1.16之间，申请人进一步研究发现，0.8-1.0m的取值最优。打设的增压系统中的竖向增压通道由竖向塑料排水板和竖向增压输气管两部分组成；横向增压系统包括横向增压主管，横向增压输气支管和手型接头组成。竖向塑料排水板的手型接头与横向增压输气支管处的手型接头均通过专用双通转换接头与竖向增压输气管相连接，从而形成一个密封的体系，实现真空度的向下传递以及后期增压输气路径。本方案中宜采用间歇式增压式，增压值为0.02-0.04MPa，根据申请人现场大量富于创造性的工程经验，增压值过大，一方面不能起到增压排水的作用，反而会引起顶部土体隆起，掀起密封膜，另一方面与抽真空系统连通，降低真空吸力；增压值过小，不能起到定向渗水的作用，因此增压值为0.02-0.04MPa，每天增两小时，最能发挥定向渗水和缓解排水板淤堵效应。增压系统中竖向排水板的顶端距土体表面至少1m，以有效发挥增压系统的增压定向排水的作用和防止表层土体的隆起，否则向深处土体增压效率会降低。若增压系统作为抽真空系统使用时，应该在真空预压处理至少10天后，原因10天是最为适宜的时间，使得深层土体固结后，降低排水板的淤堵效应，提高排水效率。真空预压系统中的手型接头可以采用专利号ZL200620068366.3中提到的三通或四通以及与竖向塑料排水板连接的手型接头。横向排水主管及支管则采用耐压的钢丝水管。增压系统中的竖向增压输气管采用直径为10mm的PVC软管。并用专用的双通转换接头与竖向塑料排水板及横向增压输气支管管上的手型接头连接。横向增压管采用钢丝软管。附图说明图1——本专利技术的整体结构示意图；图2——本专利技术的横向排水体系布置图；图3——本专利技术的塑料排水板的布置平面图；图4——本专利技术的专用双通转换与手型接头的连接示意图。图中：1、抽真空设备，2、密封沟，3、密封系统，4、横向排水支管，5、三通手型接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深层复式真空预压处理软土地基的方法，其特征在于在增压系统中用竖向排水板作为竖向增压通道，所述竖向排水板由塑料排水板和竖向增压输气管两部分组成。

【技术特征摘要】
1.一种深层复式真空预压处理软土地基的方法，其特征在于：在需要处理的软土地基上铺设一层编织布，对抽真空系统中的竖向塑料排水板和增压系统中的竖向塑料排水板进行定位，将增压系统中的竖向塑料排水板与竖向增压输气管相连，之后再分别打设抽真空系统中的竖向塑料排水板和增压系统中的竖向塑料排水板，将抽真空系统中的竖向塑料排水板通过手型接头与横向排水支管连接，将增压系统中的竖向塑料排水板用竖向增压输气管和专用的双通转换接头与横向增压输气支管连接，将横向排水支管接入横向排水主管，横向增压输气支管接入横向增压主管，铺设密封系统，最后将横向排水主管和横向增压主管接入抽真空设备，后期增压时将横向增压主管从抽真空设备上移接到增压设备；增压系统中的竖向增压通道由竖向塑料排水板和竖向增压输气...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡袁强，王军，王鹏，符洪涛，马建军，卫会星，金亚伟，丁光亚，胡秀青，谷川，郭林，
申请(专利权)人：王军，
类型：发明
国别省市：浙江;33