[发明专利]充填泥袋结合真空预压填筑堤坝的方法

说明书

技术领域

本发明属于填筑堤坝工程领域。

背景技术

充填袋也称袋装沙、充泥管袋、充沙管袋。近年来充填袋广泛应用于各类堤坝工程，充填袋采用土工织物制成充填袋袋体，里面可充灌砂料。为满足充填袋的排水固结速度、快速施工、保证施工期袋体稳定性的需要，砂料一般采用砂性土或粉性土，≤0.005mm的颗粒含量≤15%。

联体式管状充填袋（CN 201095741Y）由多个横向独立的管状充填袋体通过相邻充灌袖口相连形成联体式管状充填袋体，充灌淤泥质土后形成联体式管状充填袋。管状充填袋体之间的缝隙便于上下层充填袋体错缝排列，形成嵌固，解决了以往充填袋充灌淤泥质土时侧向滚动失稳、需要较长时间才能堆砌上去的问题，满足了充灌淤泥质土时充填袋一层一层快速堆砌施工的需要。但该技术存在以下不足：1）横向独立的管状充填袋体通过袖口相连形成联体袋体，使得联体式管状充填袋体在横向的抗拉能力取决于袖口强度，一般不超过充填袋母材强度的1/5，加筋作用很小，难以适应连续施工填筑高度很大堤坝的需要，也难以适应较差地基条件下填筑较高堤坝的需要。2）仅利用充填袋的自重作为排水固结的加载，且中间缺乏排水通道，使得充填袋内土料的固结速度缓慢，固结时间很长，难以适应在较短时间内形成最终断面和满足堤顶交通通行的需要。例如联体式管状充填袋斜坡堤的高度h=3m，分为3层，每层充填袋厚度1.0m，充灌淤泥的重度γ=16kN/m³，固结系数Cv= 0.0003cm²/s，单面排水距离为1.5m，顶层充填袋的预压荷载为0.5m×16 kN/m³=8kPa，底层充填袋的预压荷载为2.5m×16 kN/m³=40kPa, 根据《真空预压加固软土地基技术规程（JTS147-2-2009）》计算，排水固结2个月后顶层充填袋、底层充填袋的有效应力分别为2kPa和12kPa，排水固结12个月后顶层充填袋、底层充填袋的有效应力分别为6kPa和28kPa。3）由于固结时间长，使得堤心断面暴露时间长，增加了施工期遭遇风浪作用损坏的风险，制约了在风浪较大地区的应用。

软土充填袋筑堤反压固化法（CN 100587169C）提出在软土充填袋（指充填软土形成的充填袋）的顶部及两侧设置包裹材料和橡胶袋，对橡胶袋充气或充水后形成反向压力作用到软土充填袋上，以提高排水固结的加载，从而加快软土充填袋的排水固结速度。但该技术为了承受橡胶袋的反向压力，需要强度很高的包裹材料，费用高，包裹材料与充填袋的连接较为困难,而且随着软土充填袋中软土的排水固结充填袋体积不断压缩，橡胶袋的压力急剧减小，需要不断调整包裹材料的松紧程度。

现有真空预压技术用于堤坝软土地基加固时，先对软土地基进行真空预压，软土地基固结后再填筑堤坝，堤坝采用非淤泥类土填筑，但无法实现淤泥类土填筑堤坝堤心结构。现有真空预压技术用于粘性土路堤加固时，存在以下不足：1）粘性土路堤在填筑过程中不能承受水体浸泡和水流波浪作用，因而不能用于水下或有水位、波浪影响的路堤工程。2）当粘性土路堤堤心材料为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土，或地基为淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土时，由于堤心或地基自身强度很低，连续填筑高度非常有限，根据国标《堤防工程设计规范》，p=5.52C_u/k,p为容许施加荷载，等于填料重度乘以填筑高度，C_u为地基、填料的不排水抗剪强度,k为安全系数，取1.1~1.5, 例如，淤泥重度=16kN/m³，C_u=5kPa, k=1.3，则容许施加荷载p=5.52×5/1.3=21kPa，连续填筑高度=21/16=1.3m，无法适应连续施工填筑高度很大堤坝的需要，也难以适应较差地基条件下填筑较高堤坝的需要。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种采用充填泥袋联合真空预压填筑堤坝的方法，满足利用淤泥类土（流泥、淤泥、淤泥混沙、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土）充袋、快速安全地填筑堤坝堤心结构的需要。