[发明专利]复合电渗、真空降水和真空预压加固地基的方法及其装置

权利要求书

1.一种复合电渗、真空降水和真空预压加固地基的方法所用的装置，主要包括：电渗装置、真空降水装置、真空预压装置，其特征在于：用复合管统一替换电渗装置中的阴阳电极与刚性排水管，以及真空预压装置中的集成负压传递与排水的塑料排水板，用开孔冗余膜或网状帽眼膜或带连接器的网状帽眼真空膜替换真空预压装置中的整体式真空膜，用膜上电渗通电线路替换膜下电渗通电线路。

2.根据权利要求1所述的复合电渗、真空降水和真空预压加固地基的方法所用的装置，其特征在于：复合管是集排水、负压传递与电极为一体的复合电极排水管，其管体上布有很多小孔，外裹渗滤膜，既作电极，又作排水通道和真空预压传递通道，其长度尺寸有A、B、C三类，分别埋深1～3米、5～7米、7～12米，且B类0～3米区间保持绝缘，C类0～7米区间保持绝缘，当深度小于6米时布设B类复合管组，当深度为5～7米时布设A、B两类复合管组，当深度为7～12米时布设A、B、C三类复合管组。

3.根据权利要求1所述的复合电渗、真空降水和真空预压加固地基的方法所用的装置，其特征在于：带连接器的网状帽眼真空膜是由帽筒、网状真空膜和连接器构成，帽筒安放在网状真空膜的网眼上，形成网状帽眼真空膜，连接器放在帽筒内，它与帽筒膜内外管道连接并密封，网眼的间距根据工程需要设定。

4.根据权利要求1所述的复合电渗、真空降水和真空预压加固地基的方法所用的装置，其特征在于：网状帽眼膜是由弹性帽筒和网状膜构成，弹性帽筒装在网状膜的网眼上，网眼的间距根据工程需要设定。

5.根据权利要求1所述的复合电渗、真空降水和真空预压加固地基的方法所用的装置，其特征在于：开孔冗余膜是在复合管的位置预留一定面积的冗余，使此冗余部分裹住复合管上部外壁，箍以弹性箍圈，将膜与复合管外壁密封，再将膜位于复合管口上的位置开孔，使复合管伸出膜外。

6.一种复合电渗、真空降水和真空预压加固地基的方法，包括电渗、真空降水和真空预压三项工作程序，其特征在于：用电渗、真空降水和真空预压复合作用替换单一的电渗作用或真空降水作用或真空预压作用，电渗、真空降水和真空预压三项工作程序并行实施或分项实施，本发明方法按如下步骤操作：

1)施工前的准备工作

①布设复合管：按膜的网眼位置布设复合管，当采用开孔冗余膜时按工程设计布设复合管，依据工程要求深度＜6米时布设B类复合管组，5～7米时布设A、B两类复合管组，7～12米时布设A、B、C三类复合管组，

②布设真空膜下水平排水渗透层：布设沙挚层或高渗透性的塑料盲沟，采用沙垫层时，场地上成排布设软透水管或塑料排水板，外围可布设软集水管，根据需要布设1～3米深的塑料排水板，

③布设带连接器的网状帽眼真空膜，以下简称真空膜：整场地铺设真空膜，将连接器的下部与复合管的顶部连接，将连接器上部伸出帽筒外，帽筒与复合管外壁密封相连，挖密封沟，将真空膜的周边压在密封沟下，

或布设网状帽眼膜：整场地铺设网状帽眼膜，将帽筒外套在复合管上，使复合管伸出帽筒外，帽筒与复合管的外壁密封相连，挖密封沟，并将膜的周边压在密封沟下，

或布设开孔冗余膜，全场铺膜时，在每一复合管的位置预留一定面积的冗余，使此冗余部分裹住复合管上部外壁，箍以弹性箍圈，将膜与复合管外壁密封，再将膜位于复合管口上的位置开孔，使复合管伸出膜外，

④用真空预压管将真空预压帽眼与真空泵相连，并保证密封不漏气，

或在开孔冗余膜上临时开孔，用与真空泵相连的真空预压管伸入临时开孔，以弹性箍圈箍住膜与真空预压管外壁，保证密封不漏气，

⑤若工程需要则在被加固场区边界设置竖向密封墙，工程不需要则不设此步骤，

⑥布设膜上水平排水系统：在带连接器的网状帽眼真空膜上并排布设水平排水管，将水平排水管与伸出帽筒外的连接器密封相连，布设集水管，与水平排水管相连，

或在网状帽眼膜上并排布设水平排水管，将水平排水管与复合管密封相连，布设集水管，与水平排水管相连，

或在开孔冗余膜上并排布设水平排水管，将水平排水管与复合管密封相连，布设集水管，与水平排水管相连，

⑦连接膜上电渗通电线路，将B类或A、B两类或A、B、C三类复合管组的阴、阳极分别接外接电源，

2)先对A类复合管组进行真空抽水，没有A类复合管组时，本步不执行，

3)依次对B、C两类复合管组进行真空抽水，没有C类复合管组时，只针对B类复合管组，

4)依次对B、C两类复合管组进行电渗，同时进行真空抽水，没有C类复合管组时，只针对B类复合管组，

5)在步骤2)工作的同时实施膜下抽真空，进行正向真空预压，并维持其真空度≥80kPa水产，

6)B、C两类复合管组并行或分项进行电渗，当复合管排水效果不明显时，暂停真空抽水而继续进行电渗，或同时暂停电渗与真空抽水，

7)在2)～6)步骤中，穿插进行A类复合管组的电渗与真空排水，

8)在2)～7)交叉进行中，当出水量明显减少、且固结度达到85％时，一般估计20天～40天施工工期，复合电渗、真空降水和真空预压加固工作结束，

9)经过以上处理步骤的场地，再进行2～3轮低能量强夯，施工技术控制原则为：①先点夯后满夯，②先低能量强夯后较高能量强夯，逐渐从500kN·m加能到2000kN·m，③点夯的间距一般4～7m，呈梅花形布设，每点夯击数要尽量控制在3击以下，以最后二击贯入量小于100mm时结束第一遍低能量强夯，最后用低能量夯击将地基表面夯实，

10)经过上一轮继续处理之后，如果还需要进一步提高场地承载力，在平整之后的场地上铺设数层土工袋，上下层土袋之间的接缝相互错开，每个土袋四角与相邻土袋用扎线紧紧绑扎，每层土工袋铺设平整后，用振动机等设备压实，

11)经过第9)步骤处理之后的场地，可以采用进一步的地基处理措施，具体方法，包括而不局限于疏混泥土桩、疏水泥土桩等的变形性疏桩，以及包括而不局限于振冲碎石桩、振冲沙桩、振冲低水泥含量的淤泥土桩等的振冲挤密桩等。