一种深厚软土地层快速排水固结结构及施工方法技术

技术编号：43240336 阅读：6 留言：0更新日期：2024-11-05 17:25

本发明专利技术涉及地下结构的领域，尤其是涉及一种深厚软土地层快速排水固结结构及施工方法，其包括负压真空管和正压排气管，所述负压真空管内设有排水管，所述排水管一端延伸到所述负压真空管外，所述排水管在所述负压真空管内的一端设有潜水泵，所述正压排气管上连通有空压机，所述负压真空管上连通有真空泵，所述负压真空管上开设有的多个进水孔，所述正压排气管上开设有多个排气孔。所述正压排气管的外壁上设有阳极电极，所述负压真空管的外壁上设有阴极电极，所述阳极电极和所述阴极电极通过直流电源连接。本发明专利技术能显著提升淤泥、黏土等弱透水的软土地层的排水效率，增强软土地层固结效果，达到深厚软土地层快速排水固结的效果。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地下结构的领域，尤其是涉及一种深厚软土地层快速排水固结结构及施工方法。

技术介绍

1、软土地层，是指主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，强度低，压缩量较高的软弱土层。在软土地层上进行建造的建筑物稳定性较差，容易出现沉降等问题。

2、因此，在软土地层上进行施工建设时，需要先对软土地层进行排水固结，以提升软土地层的稳定性。通常采用的方法有真空预压法和电渗法。

3、真空预压法是在软土地层中设置竖向塑料排水带或砂井，上铺砂层，再覆盖薄膜封闭，抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态，排除土中的水分，使土预先固结以减少软土地层后期沉降的一种地层处理方法。

4、电渗法是通过在插入土体的电极上施加直流电，使土体加速排水固结提高强度的一种地层处理方法，其排水效率与土体渗透系数大小无关，因此适用于处理高含水量、低透水性的软土地层。

5、在深厚软土地层处理施工时，若采用以竖向排水板为主的真空预压法，容易发生插板困难、排水板变形、排水排气通道淤堵、深部土体加固效果不佳等问题；而采用电渗法则由于深部土体孔隙率低，土体导电性能差等问题，导致实际工程应用效果欠佳。

技术实现思路

1、为了解决深厚软土地层施工中，地下水排出不方便，软土地层固结效果不佳的问题，本专利技术提供一种深厚软土地层快速排水固结结构及施工方法。

2、本专利技术提供一种深厚软土地层快速排水固结结构，采用如下的技术方案：</p>

3、一种深厚软土地层快速排水固结结构，包括负压真空管和正压排气管，所述负压真空管内设有排水管，所述排水管一端延伸到所述负压真空管外，所述排水管在所述负压真空管内的一端设有潜水泵，所述正压排气管上连通有空压机，所述负压真空管上连通有真空泵，所述负压真空管上开设有的多个进水孔，所述正压排气管上开设有多个排气孔。

4、在一个具体的可实施方案中，所述正压排气管的外壁上设有阳极电极，所述负压真空管的外壁上设有阴极电极，所述阳极电极和所述阴极电极通过直流电源连接。

5、在一个具体的可实施方案中，所述负压真空管的内壁上设有上限水位探针和下限水位探针，所述上限水位探针设置在所述下限水位探针的上方。

6、在一个具体的可实施方案中，还包括用于铺设在地面上的黏土层。

7、在一个具体的可实施方案中，还包括用于铺设在地面上的密封膜。

8、在一个具体的可实施方案中，所述排水管上连通有止回阀。

9、本专利技术提供一种深厚软土地层快速排水固结的施工方法，采用如下的技术方案：

10、一种深厚软土地层快速排水固结的施工方法，包括如下步骤：

11、钻设引孔，在所述引孔内打入正压排气管和负压真空管，所述负压真空管上开设有的多个进水孔，所述正压排气管上开设有多个排气孔；

12、向所述正压排气管中通入压缩空气，对所述负压真空管进行抽气，形成负压；

13、抽排所述负压真空管中的地下水。

14、在一个具体的可实施方案中，所述负压真空管打入所述引孔内前，在所述负压真空管的外壁上设置阴极电极，所述正压排气管打入所述引孔内前，在所述正压排气管的外壁上设置阳极电极，所述阳极电极和所述阴极电极连接同一直流电源。

15、在一个具体的可实施方案中，向所述正压排气管中通入压缩空气前，在地面上铺设黏土层，所述黏土层上铺设密封膜。

16、在一个具体的可实施方案中，所述负压真空管和所述正压排气管打入所述引孔前，在所述负压真空管和所述正压排气管的外壁上包裹土工布。

17、综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：

18、1.相较于常规施打排水板进行排水的方法，本专利技术通过正压排气管推送和负压真空管吸引相结合的方式引导促进软土地层中的水分快速进入负压真空管内，加快了弱透水土层水分的析出，提升了深厚软土地层的排水固结效率。

19、2.通过设置阳极电极和阴极电极，构成电渗系统，通过电渗进一步促进地下水土体水分向负压真空管中快速集中，并且在正压排气管疏通土体孔隙通道的作用下，能有效解决深部土体孔隙率低，土体导电性能差等问题，显著提升了软土地层中地下水向负压真空管中流动的流动效率，提升了淤泥、黏土等弱透水软土地层的排水效率，增强软土地层的排水固结效果。

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【技术保护点】

1.一种深厚软土地层快速排水固结结构，其特征在于：包括负压真空管(1)和正压排气管(2)，所述负压真空管(1)内设有排水管(8)，所述排水管(8)一端延伸到所述负压真空管(1)外，所述排水管(8)在所述负压真空管(1)内的一端设有潜水泵(7)，所述正压排气管(2)上连通有空压机(17)，所述负压真空管(1)上连通有真空泵(4)，所述负压真空管(1)上开设有的多个进水孔(9)，所述正压排气管(2)上开设有多个排气孔(13)。

2.根据权利要求1所述的深厚软土地层快速排水固结结构，其特征在于：所述正压排气管(2)的外壁上设有阳极电极(14)，所述负压真空管(1)的外壁上设有阴极电极(10)，所述阳极电极(14)和所述阴极电极(10)通过直流电源(3)连接。

3.根据权利要求1所述的深厚软土地层快速排水固结结构，其特征在于：所述负压真空管(1)的内壁上设有上限水位探针(11)和下限水位探针(12)，所述上限水位探针(11)设置在所述下限水位探针(12)的上方。

4.根据权利要求1所述的深厚软土地层快速排水固结结构，其特征在于：还包括用于铺设在地面上的黏土层(6)。

5.根据权利要求1所述的深厚软土地层快速排水固结结构，其特征在于：还包括用于铺设在地面上的密封膜(5)。

6.根据权利要求1所述的深厚软土地层快速排水固结结构，其特征在于：所述排水管(8)上连通有止回阀(16)。

7.一种深厚软土地层快速排水固结的施工方法，其特征在于：与权利要求1所述的深厚软土地层快速排水固结结构配合使用，

8.根据权利要求7所述的深厚软土地层快速排水固结的施工方法，其特征在于：所述负压真空管(1)打入所述引孔内前，在所述负压真空管(1)的外壁上设置阴极电极(10)，所述正压排气管(2)打入所述引孔内前，在所述正压排气管(2)的外壁上设置阳极电极(14)，所述阳极电极(14)和所述阴极电极(10)连接同一直流电源(3)。

9.根据权利要求7所述的深厚软土地层快速排水固结的施工方法，其特征在于：向所述正压排气管(2)中通入压缩空气前，在地面上铺设黏土层(6)，所述黏土层(6)上铺设密封膜(5)。

10.根据权利要求7所述的深厚软土地层快速排水固结的施工方法，其特征在于：所述负压真空管(1)和所述正压排气管(2)打入所述引孔前，在所述负压真空管(1)和所述正压排气管(2)的外壁上包裹土工布。

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【技术特征摘要】

4.根据权利要求1所述的深厚软土地层快速排水固结结构，其特征在于：还包括用于铺设在地面上的黏土层(6)。

5.根据权利要求1所述的深厚软...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟哲，王云锋，李娜娜，张定云，黄红梅，乔晓锋，何茂杰，蒋茜，
申请(专利权)人：广东水电二局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：

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