[发明专利]无砂垫层真空预压超软土固结中的真空管变形控制装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种无砂垫层真空预压超软土固结中的真空管变形控制装置。属于地基处理技术领域。

(二)背景技术

随着我国沿海地区经济社会的快速发展，土地资源稀缺已成为制约经济社会进一步发展的瓶颈。为缓解这一矛盾，各地陆续出台了加快沿海地区滩涂造地以缓决用地紧张的政策。滩涂地区地势较低，一般需采用吹填加高，在我国沿海大部分地区缺少砂资源，其吹填物大部分为泥。滩涂地区其场地一般属欠固结土，其下软土层厚从几米到几十米不等，其上新吹填土呈流塑状具有“三高一低”(即高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度)的特点，软基处理机械和人员无法直接进场施工。

以往常采取自然排水固结的方法，吹填区晾晒1～2年在其表面形成10～20cm厚硬壳层后，铺填矿渣或其他材料后进场开发建设；这类技术存在场地交工时间长，软弱土层未处理场地沉降大等缺点。近两年来为了达到快速交地的目的，无砂垫层真空预压技术开始在天津、温州等地大规模应用；该类技术攻克了取消砂垫层后真空预压的关键技术，实现了吹填后超软土场地可跟进固结处理，达到了快速交地的要求(一般在吹填后4～6个月可交地)。但这类技术在实际应用中普遍存在：

①真空负压作用(80～90kPa)下，真空膜将真空管(主、支管)两侧及顶部吸牢，主、支管在比其环刚度大10-15倍的真空负压作用，真空管吸扁呈带状甚至开裂。

②在真空吸力作用下，膜同泥面容易粘牢，在膜下局部容易产生真空盲点等问题。这些问题减弱了系统的排水和膜下真空力传递的能力，直接影响了场地固结效果。如直接提高主、支管的刚度满足真空负压下的环向变形要求，则由于吹填土施工期差异沉降很大，真空管纵向容易断裂刺破真空膜。另外由于膜下压强和一般管的环刚度差异太大，单纯提高环刚度在工程成本投入上很不经济。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服现有无砂垫层真空预压技术真空管环向变形和膜下真空力传递及排水能力的不足，提供一种能保证真空系统的排水和通气能力，消除膜下真空盲点的无砂垫层真空预压超软土固结中的真空管变形控制装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无砂垫层真空预压超软土固结中的真空管变形控制装置，包括塑料编织布、塑料排水板、真空管、土工布和PVC土工膜，真空管包括支管和主管，塑料编织布布置在超软土表面，塑料排水板布置在表面布置有塑料编织布的超软土上，塑料排水板与支管相连，支管与主管相连，土工布覆盖在支管上，PVC土工膜覆盖在土工布上，其特点是：

a、在所述支管和主管的两侧布置排水盲沟。避免真空膜侧向包裹真空管，由排水盲沟承担真空管(支管和主管)侧向压力，减少真空管(支管和主管)的受压面积。

b、在支管与支管之间、支管与主管之间以及主管与主管之间布置三维土工网，塑料编织布、三维土工网和土工布组成三维土工复合网结构。形成膜下均匀的真空层，消除膜下真空盲点，提高排水和预压效果。

c、在所述支管与主管中穿入一根通长的支承架，支承架断面为十字形，支承架由中间一芯棒和外围四叶片组成，支承架沿其长度方向每一叶片上均布有水气平衡孔，各叶片上的水气平衡孔呈交错排列。在持续真空吸力80-90kPa作用下，真空管以支承架上的叶片为支点向支承架的环向变形，变形弧段管内凹同支承架的叶片组成多个独立的腔室，腔室之间由叶片上的水气平衡孔相通来平衡支承架周边的压力，防止支承架的叶片在不均衡吸力下损坏。在持续的真空压力下腔室的形状保持稳定，提供了足够的通水通气通道。

本发明的优点和有益效果：

真空系统在真空负压作用下，由真空管变形控制技术控制管的变形，在管边形成真空带，在膜下形成均匀真空层，保证真空系统必要的通水和透气能力，提高了地基处理效果，本技术结构简单，成本经济。

(四)附图说明

图1为本发明的排水系统平面布置图。

图2为图1的A-A剖面构造图。

图3为本发明穿有支承架的支管或主管剖面图。

图4为本发明变形后的穿有支承架的支管或主管剖面图。

图中：

塑料排水板1、支管2、主管3、排水盲沟4、三维土工网5、塑料编织布6、土工布7、PVC土工膜8、支承架9、水气平衡孔10、变形前的管壁11、变形后的管壁12。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。