[发明专利]一种超压真空密实软地基处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超压真空密实软地基处理方法，主要适用于软土或超软土地基，属于岩土工程领域。

背景技术

随着我国2001年12月加入WTO，对外经济高速增长，我国沿海港口迎来了一个全新的发展时期，大规模的填海造陆工程和海岸带开发项目蓬勃发展。大连、天津、江苏、浙江以及广东等沿海都在大范围围海造陆。这些地区多为高含水量、高压缩性的淤泥质类软土。我国高速发展的经济建设急需要快速、高效、节能、环保的软地基处理技术。上世纪八十年代中期，发展起来的真空预压技术，经过近二十多年的发展和不断完善。从单一的真空预压法发展到真空联合堆载、真空联合覆水处理、低位真空预压、直排式真空预压等工法。使其在工程应用中取得了成功，并被大量应用于填海造陆工程的软基处理工程中。

经过实践应用发现，常规真空预压法技术虽然是一种有效的软基处理技术，但还存在较大的局限性。对于处理深度小于15m的软基，加固处理需要消耗大量的中粗砂垫层、需要消费大量的电能和需要较长的施工工期。处理深度超过15m的软基，由于真空度的沿程损失，深部又难以得到有效的加固效果，处理时间往往更长，满足不了工程实际应用的需要。因此，研发一种快速、高效、节能、环保的软地基处理新技术是目前市场发展的迫切需求。本发明通过采用增压技术，加速了土体中水分子的定向流动，加快了土体固结，提前了工期，节省了电能。同时还提高了深厚软基处理的加固效果。

发明内容

本发明涉及一种超压真空密实软地基处理方法，该方法加速了土体中水分子的定向流动，加快了土体固结。

为实现上述目的，本发明采用的方案中主要增加了地基土体增压系统。

该增压系统是在纵向排水板间根据地层情况，设计出增压管的数量、增压管插设的深度、增压的部位和增压频率。增压管采用钢管或PVC管制成，侧壁按三角形布置Φ3-5mm圆孔，管壁分段外套橡胶密封膜。增压管通过插管机插入。增压管底端封闭，上部与导管相连，导管采用Φ8-10mm钢丝软管，导管汇总后通过出膜装置直接与空压机连接。工作时高压气体通过导管传输到增压管内，通过增压管外橡胶膜的膨胀，对软土产生侧向增压，增压管内压力控制在0～40kPa，橡胶膜的水平向位移量受管内压力变化为0～10cm。在侧向压力挤压下使土体中的水分子定向流动，加速土体固结。

本方法的具体步骤为：在要处理的地基上铺设编制布或土工布；设纵向塑料排水板；设置水平向排水系统；设置增压系统；铺真空膜；利用空压机向增压系统内增压；利用真空泵排除水平向排水系统中的水。

增压系统是在纵向塑料排水板间布置一定数量、一定深度的增压管，增压管侧壁有孔，壁外套橡胶密封膜。

增压管底端封闭，上部与导管相连，导管汇总后通过出膜装置直接与空压机连接。

本项发明中可以使用传统的真空预压中的中粗砂垫层作为水平向排水系统和真空度传递系统，也可以横向排水板与主管组成的排水系统，此时，横向排水板为水平向布置两块重叠放置的塑料排水板作为一条连接通道，直接将两侧打设的纵向排水板头夹入上述水平向布置的两块重叠放置的塑料排水板之间，采用射钉固定，外面再缠绕滤膜包裹，横向排水板两端与主滤水管直接连接。

由于本发明中采用了增压技术加大土体压差，能够达到真空联合堆载80～120kPa的预压效果，实现超载预压，加快土体固结，缩短工期近40%。发明技术主要适用于港口、铁跌、公路、水利、机场等建设项目中的软土或超软土地基工程中。

附图说明

 图1：本发明的构造示意图。

图中：1、抽真空装置    2、高压气泵    3、水平向排水系统    4、增压管及橡胶膜   5、密封膜    6、主管    7、纵向塑料排水板  8、横向排水板。

具体实施方式

某工程采用超压真空密实软地基处理方法如下：布置水平向塑料排水板及滤管排水系统或者设置沙垫层排水系统，滤膜孔径设计为80～100μm，加固深度29m，上部6m采用增压系统，微孔增压40kPa，经过90天加固处理后承载力达110kPa，最大沉降量2.68m。

具体施工操作步骤如下：

⑴、通过机械对场进行整平，平整度达到5‰。

⑵、铺设一层编织布；若处理超软地基，则布置200-300g土工布，利用滤膜包裹的塑料泡沫作为人工围埝。