吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法技术方案

本发明专利技术提供了一种吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法,吹填土固结排水系统由水平排水板、竖向排水板、滤水管网、集水管、排水管、土工布、砂垫层、抽真空机构、排水沟、围堰组成,使用本发明专利技术的吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法，可以与吹填施工同步布设排水板网、增加水平排水通道；吹填施工中即开始自动排水固结，并产生一定真空度加快固结；顶层吹填淤泥做为自然隔离层，无需单独铺设聚氯乙烯薄膜，因此吹填结束即可进行加固处理，无等待时间；加固处理为底部抽真空，水的渗透方向与自重同向，渗流快、吹填土真空度高、分布均匀，渗透力与固结应力、土体变形同向，固结应力变大，固结历时缩短、加固效果好。

Method of quick consolidation of dredger fill consolidation drainage system and dredger fill

The invention provides a hydraulic fill concretion drainage system and blowing fast reinforcement method of backfill consolidation of dredger fill drainage system by horizontal drainage board, vertical drains, water pipe, water collecting pipe, drainage pipe, geotextile, sand cushion, vacuum pumping mechanism, drainage ditch, cofferdam, the use of the blow soil consolidation drainage system and blowing fast reinforcement method of filling and filling construction can increase the level of drainage channel synchronous laying drainage plate net,; reclamation construction begins automatically drained, and have a certain degree of vacuum to accelerate consolidation; top blowing filling sludge as a natural barrier, no separate laying PVC film, so can the end of filling and strengthening treatment, without waiting time; reinforcement of vacuum for bottom water infiltration to the same direction and weight, seepage of dredger fill fast, high vacuum, distribution The seepage force is the same as consolidation stress and soil deformation. Consolidation stress becomes larger, consolidation time is shortened and reinforcement effect is good.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于软土地基处理
,具体是一种吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法。
技术介绍
近年来，随着我国建设用地需求的增大，土地供应日趋紧张，沿海各地普遍都在围垦造地，特别是近年来，浙江开展大规模的“五水共治”工作，人们充分利用河道、湖泊、港池中的疏浚泥浆作为吹填材料造地，达到清淤、疏浚、造地兼得的目的；然而在吹填过程中，淤泥层结构遭到破坏，淤泥被以稀释的泥浆形式进行吹填、缓慢沉积，吹填土具有高流动性、高含水量、大孔隙比、高压缩性、低渗透性等特点；由吹填土构成的地基，强度极低，人员、机械无法在上面行走、加固作业，更不能直接用于工程建设，需要等表层形成硬壳层后进行加固处理；吹填完成后一般需要搁置若干年，待其蒸发、在自重作用下固结并在表面形成具有一定强度的硬壳层后，再开始进行加固处理，新造土地达到使用要求需要时间太长；目前成熟的吹填土加固处理方法是真空预压法，施工步骤一般为：插打塑料排水板---铺设滤水管---铺设上层砂垫层---铺设聚氯乙烯薄膜---施工密封沟---安装真空泵---抽真空预压固结土层；插打塑料排水板属于隐蔽工程，施工质量难以保障，质量出现问题不能被发现，且目前技术只能插打竖向排水板，在吹填土表面抽真空，预压过程中吹填土内部真空度低且不均匀、固结历时长，这些客观原因决定了吹填土不能满足土地使用的急迫需求。在加固吹填土工作中，技术人员使用真空预压法时还存在一种惯性思维，即先进行吹填，吹填完成后搁置若干年，待其蒸发、在自重作用下固结并在表面形成具有一定强度的硬壳层后，再开始进行真空预压，在吹填土表面抽真空，殊不知目前插打塑料排水板---铺设滤水管---铺设上层砂垫层---铺设聚氯乙烯薄膜---施工密封沟---安装真空泵---抽真空预压固结土层这套方法存在很多弊端，如：真空负压沿排水体向软基深度传递时会发生明显的沿程损失，膜下地表负压80kPa，一般向深部传递每米损失负压10kPa左右，地表8到10米左右以下土体真空度极低，加固效果极差，其原因很大一部分源于水的渗透力和自重方向相反；水的渗透力和自重反向，首先，增加了负压的沿程损失，影响加固效果，其次，向上的渗透力与向下的压缩应力抵消，使得加固效果变差；针对上述问题，专利技术一种科学的吹填土固结排水系统和吹填土快速加固方法很有必要。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法,吹填土固结排水系统由水平排水板、竖向排水板、滤水管网、集水管、排水管、土工布、砂垫层、抽真空机构、排水沟、围堰组成,所述的水平排水板、竖向排水板与吹填过程同步布设，水平排水板、竖向排水板交叉处被夹持为一体，构成相互连通的排水通道，滤水管网布设在土工布下面的砂垫层中。进一步的，所述的竖向排水板下端固定设置10kg重的砂袋，放置在土工布上面，竖向排水板上端设置封堵，竖向排水板上端低于吹填土设计表面30cm。进一步的，所述的排水管设置在围堰底面，在围堰内与滤水管网连接，围堰外围开挖排水沟。利用吹填土固结排水系统的吹填土快速加固方法,其特征在于包括以下步骤：一、清理吹填区域地面杂物，整平；二、垂直围堰轴向铺设排水管；三、分层碾压填筑围堰至设计高程；四、在围堰周围开挖排水沟；五、在吹填区域铺设滤水管网并与排水管连通；六、在吹填区域铺设砂垫层；七、在砂垫层上铺设土工布；八、利用申请人专利技术的吹填土塑料排水板植板装置布设竖向排水板、水平排水板；吹填土塑料排水板植板装置就位：a、竖向排水板上端封堵，防止淤泥泥浆进入排水板造成堵塞，水平排水板分别卡在托板上的锁钩中，b、按设计要求的水平排水板间距将收纳锁定机构固定在竖向排水板上，c、将竖向排水板盘绕在轮毂上，d、将轮毂固紧在支座上，通过元宝螺母调节中轴转动阻力，使竖向排水板需要30N的力才能被拉出，保障排水板受到水流、风力作用不会歪斜，e、从水平排水板和竖向排水板通道槽下面拉出竖向排水板，f、在竖向排水板下端固定设置10kg重的砂袋，保障排竖向排水板不移位，g、开始吹填：稀释的淤泥浆液液面上升，吹填土塑料排水板植板装置渐渐浮起，当浮力大于浮体最大负荷总重时，竖向排水板受拉，当受到的拉力大于30N时，竖向排水板被拉出，液面继续上升，吹填土塑料排水板植板装置继续上浮，竖向排水板继续被拉出，到达第一道水平排水板设计高程时，收纳锁定机构将水平排水板收纳、锁定，与竖向排水板夹持为一体，这是申请人专利技术的吹填土塑料排水板植板装置具有的创造性功能；随着液面继续上升，吹填土塑料排水板植板装置继续上浮，竖向排水板继续被拉出，遇到水平排水板即收纳、锁定，至吹填土设计高程以下30cm，竖向排水板用完，保障竖向排水板上端低于吹填土设计表面30cm，这30cm后的极细颗粒淤泥层称为天然隔水层，吹填结束马上可以从吹填土底面抽真空，无需等待吹填完成后搁置若干年，待其蒸发、在自重作用下固结并在表面形成具有一定强度的硬壳层后，再开始进行加固处理，无需单独铺设聚氯乙烯薄膜，排水板布设完成，h、回收吹填土塑料排水板植板装置，i、继续吹填至吹填土达到设计高程；竖向排水板被拉出的整个过程中，在转轴上配重板的作用下，竖向排水板是紧贴着水平排水板向下滑动的，所以收纳锁定机构能够方便地将水平排水板收纳、锁定；第一条水平排水板随竖向排水板滑出托板后，配重板驱动转轴转动，第二条水平排水板又与竖向排水板贴在一起，依此类托；九、与g同步，疏通排水沟，保持通畅，吹填土中的重力水渗入竖向排水板、水平排水板、砂垫层，滤水管网汇入排水管流入排水道，吹填施工过程中吹填土已经开始在自重作用下排水固结；十、吹填结束，马上启动抽真空机构，通过排水管从吹填土底面抽真空，对吹填土进行真空预压，继续加固吹填土；十一、吹填土达到加固设计要求，工作结束。使用本专利技术的吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法，可以与吹填施工同步布设排水板网、增加水平排水通道；吹填施工工程中即开始自动排水固结，并产生一定真空度加快固结；顶层吹填淤泥做为自然隔离层，无需单独铺设聚氯乙烯薄膜，因此吹填结束即可进行加固处理，无等待时间；加固处理为底部抽真空，水的渗透方向与自重同向，负压沿程损失少、渗流快、吹填土真空度高、分布均匀，渗透力与固结应力、土体变形同向，固结应力变大，固结历时缩短、加固效果好。附图说明图1是吹填土固结排水系统局部空间布置示意图；图2是该系统局部剖面示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1-2所示，本专利技术的吹填土固结排水系统由水平排水板1、竖向排水板2、滤水管网3、集水管4、排水管5、土工布6、砂垫层7、抽真空机构8、排水沟9、围堰10组成,所述的水平排水板1、竖向排水板2与吹填过程同步布设，水平排水板1、竖向排水板2交叉处被夹持为一体，构成相互连通的排水通道，滤水管网3布设在土工布6下面的砂垫层7中。所述的竖向排水板2下端固定设置10kg重的砂袋，放置在土工布6上面，竖向排水板2上端设置封堵，竖向排水板2上端低于吹填土设计表面30cm；排水管5设置在围堰10底面，在围堰10内与滤水管网3连接，围堰10外围开挖排水沟9。利用本专利技术吹填土固结排水系统的吹填土快速加固方法,可按以下步骤进行：一、清理吹填区域地面杂物，整平；二、垂直围堰轴向铺设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法, 吹填土固结排水系统由水平排水板(1)、竖向排水板(2)、滤水管网(3)、集水管（4)、排水管(5)、土工布(6)、砂垫层（7）、抽真空机构（8）、排水沟（9）、围堰(10)组成,其特征在于：所述的水平排水板(1)、竖向排水板(2)与吹填过程同步布设，水平排水板(1)、竖向排水板(2)交叉处被夹持为一体，构成相互连通的排水通道，滤水管网(3)布设在土工布(6)下面的砂垫层（7）中。

【技术特征摘要】
1.一种吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法,吹填土固结排水系统由水平排水板(1)、竖向排水板(2)、滤水管网(3)、集水管（4)、排水管(5)、土工布(6)、砂垫层（7）、抽真空机构（8）、排水沟（9）、围堰(10)组成,其特征在于：所述的水平排水板(1)、竖向排水板(2)与吹填过程同步布设，水平排水板(1)、竖向排水板(2)交叉处被夹持为一体，构成相互连通的排水通道，滤水管网(3)布设在土工布(6)下面的砂垫层（7）中。2.如权利要求1所述的吹填土固结排水系统,其特征在于：所述的竖向排水板(2)下端固定设置10kg重的砂袋，放置在土工布(6)上面，竖向排水板(2)上端设置封堵，竖向排水板(2)上端低于吹填土设计表面30cm。3.如权利要求1所述的吹填土固结排水系统,其特征在于：所述的排水管(5)设置在围堰(10)底面，在围堰(10)内与滤水管网(3)连接，围堰(10)外围开挖排水沟（9）。4.利用吹填土固结排水系统的吹填土快速加固方法,其特征在于：包括以下步骤：一、清理吹填区域地面杂物，整平；二、垂直围堰轴向铺设排水管；三、分层碾压填筑围堰至设计高程；四、在围堰周围开挖排水沟；五、在吹填区域铺设滤水管网并与排水管连通；六、在吹填区域铺设砂垫层；七、在砂垫层上铺设土工布；八、吹填土塑料排水板植板装置就位：a、竖向排水板上端封堵，水平排水板分别卡在托板上的锁钩中，b、按设计要求的水平排水板间距将收纳锁定机构固定在竖向排水板上，c、将竖向排水...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦鹏，程春梅，徐蔚，王海波，吴昉，李海涛，秦植海，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33