[发明专利]气流充吸式地基排水法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种含水软土地基的处理方法，具体地说是一种通过补充导入空气和抽吸空气使排水体内形成气流通道，以顺畅排出地基所含水份、促使地基固结的排水法。

【背景技术】

现有的含水软土地基排水一般采用真空吸水法，包括如下步骤：

(1)在排水体(排水板)中埋置至少一竖向真空排水管；

(2)将排水体竖直插入地基；

(3)在排水体真空管的上端抽吸空气，使地基中的水份沿排水通道随被抽吸的空气排出。

采用这种排水方法，由于只是单向地从排水体中抽气，空气得不到补充，使排水体和地基中的气压越来越小，与外界的压力差越来越大，抽气需要越来越大的抽吸力，抽吸一段时间以后，排水体内气压非常小，抽吸接近停滞状态，导致排水变得十分困难。因此，即便采用真空吸水法进行了较长时间的排水，往往只能抽取接近地表的水份，难以排除地基深处的积水，导致仍然有部分水份遗留在排水体和地基内，易造成排水效果达不到预期效果，影响了地基质量。

【发明内容】

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种气流充吸式地基排水法，不仅可以从排水体内抽吸空气，还可向排水体内补充空气，形成充吸气流通道，使排水体和地基内气压始终保持在一定范围之内，便于顺畅排水，保证排水效果和地基处理质量。

为此，本发明采用如下技术方案：气流充吸式地基排水法，其特征在于它包括以下步骤：

(一)预先在具有排水通道的排水体中设置至少一根竖向中空管；

(二)将所述的带竖向中空管的排水体插入地基；

(三)对地基施压；

(四)将空气从中空管导入排水体内，并从排水体的排水通道上端抽吸空气，引导地基水沿排水体排向地面。

空气通过中空管充入排水体下部后，能扩散到排水体中，当在排水体上端进行抽吸时，空气能沿排水通道向上流动，最后从排水体上端被抽出，使空气形成按上述抽吸回路或通道流动的气流，在空气流动的过程中带动并引导从地基渗入排水体中的水份一起从排水体的排水通道排出，使地基固结。这样，排水体中的气压能始终保持在一定范围内，与外界气压相接近，只需较小的抽吸力便可产生预期气流，高效且方便。采用这种排水法一定时间后，能有效排除土壤中的多余水份，在相同的单位时间内可大大提高排水量，保证地基处理质量。本发明的排水体可采用现有的排水板，方便易行。在将排水体插入地基后，需对地基施压，故上述第(三)步和第(四)步顺序可以调换或同时进行。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用以下技术措施：

排水体包括外覆的滤膜和内置的芯体，在将其插入地基之前，先将排水体的芯体下端剪去一段，使贯穿排水体的中空管下端外露，再将滤膜底部扎紧或向上翻起包裹住芯体下端，形成一滤膜袋。滤膜用以防止泥土杂质进入排水体内而只让空气和水通过，保证排水顺畅，辅助件增大了管口面积，有利于空气的扩散和水份的流通。

将复数个排水体插入地基，并将所有排水体中空管的上端连于一进气主管上以形成进气管网，使所有排水体排水通道的上端与一抽吸管相连通，在中空管下端连接用于增大管口面积的辅助件。形成前述连通管道后，将抽吸管与一真空泵相连，进气主管则与大气相连通，所述的进气主管上设有气压调节阀。使排水体形成管网状，能提高排水效果和效率，增加同时处理的地基面积，气压调节阀用于调节排水体内的气压，使之维持在一定的负压状态下，便于地基水进入排水体内。所述的一进气主管和一抽吸管可以为一根或一组管体。将排水体排水通道和抽吸管通过如下方式相连通：在抽吸管开设若干通孔并在管外包覆滤网，在抽吸管和排水体上覆盖砂层，再在砂层上覆盖1至2层密封膜，使排水体排水通道和抽吸管通过砂层内的空隙相连通。密封膜将排水体、抽吸管和砂层密闭在一个封闭空间内，抽吸管由真空泵产生的抽吸力将通过砂层传递给排水体，迫使排水体内的空气和水份只能通过砂层从通孔进入抽吸管内排出。覆盖砂层和密封膜可以降低成本，就地取材以形成封闭空间。根据试验，砂层厚度宜大于50cm，密封膜宜延伸至砂层四周边沟2m以下。

也可通过水平排水板将排水体排水通道和抽吸管相连通。再在其上覆盖砂层，在砂层上覆盖1至2层密封膜。这样，排水体中的水份将通过水平排水板的排水通道进入抽吸管内，覆盖砂层和密封膜可以保护管路并增强密封性。

在密封膜覆盖完成后，在密封膜上覆盖厚度大于50cm的粘土垫层，再在粘土垫层上填筑土石方填料。粘土垫层用以保护密封膜，防止土石方填料直接压于密封膜上而造成密封膜破裂。粘土垫层也可用砂垫层或无纺土工布代替。