[发明专利]真空电渗联合加固含砂土夹层软土地基的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于软土地基处理技术领域，特别涉及一种真空电渗联合加固含砂土夹层软土地基的系统和方法。

背景技术

真空预压技术自八十年代以来在我国已经得到广泛应用，是一种成熟有效的软土地基处理方法，但该方法存在以下缺点和不足：（1）对于含砂土夹层的软土地基，由于砂土层排水性能好，进行真空预压处理一般效果不佳；（2）真空预压只能排出土中的自由水，而对土体中的结合水无能为力；（3）抽真空使土体达到一定的固结指标需要较长的时间，处理周期较长。

电渗排水法是一种高效的软土地基处理方法，目前工程中常用钢筋作为阳极，易开孔钢管作为阴极，阳极和阴极成对成排安装。这种形式电极安装方便，成本低廉，但是有很多不足：（1）当待处理的软土层中含有砂土夹层时，在孔隙水的连通下电渗电路容易发生短路，造成人员设备损失；（2）阳极和阴极采用不同结构的电极，无法使用电极转换技术，处理效果在平面上会不均匀；（3）在电流的作用下，电极很容易与土体中的矿物成分发生化学反应，致使电极腐蚀损坏；（4）电渗排水受雨水回灌的影响很大。

真空预压和电渗排水联合运用是近几年发展起来的软基加固新技术，由于常用的金属电极在处理后期会顶出土体刺穿真空膜造成漏气，影响真空预压的效果，并且对于含砂土夹层软土地基不能直接采用真空预压和电渗法，使得联合使用电渗排水和真空预压处理含砂土夹层软土地基很难实现。

 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种真空电渗联合加固含砂土夹层软土地基的系统和方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种真空电渗联合加固含砂土夹层软土地基的系统，包括分段式EKG排水电极、柔性导电接头、导电线路、直流电源、电源控制系统、塑料排水板、水平排水管路和真空泵等。分段式排水电极有粗细两种型号，在软土层段使用粗排水电极，在砂土夹层段使用细排水电极，细排水电极外套一层防腐蚀绝缘胶管使电极与土体之间绝缘，分段式排水电极根据静力触探结果通过柔性导电接头连接。排水板位于砂土夹层段的部分用强力防水粘合剂缠绕一圈防水材料使排水板与土体之间不透水。将排水电极和排水板插入预置位置，电源分别与阴极和阳极连接，并接入电源管理系统。将排水电极和排水板接入水平排水支管，水平排水支管汇总到水平排水主管，最后与真空泵相连。

 一种真空电渗联合加固含砂土夹层软土地基的方法，采用以下技术步骤实现：

（1）根据设计要求预置排水电极和塑料排水板的位置，电极间距优选采取2~3倍的排水板间距，在各预置位置进行静力触探，得到预置位置的土层分布和性质；

（2）整平场地，铺设一层30cm-50cm厚的砂垫层；

（3）在铺设砂垫层期间，依据静力触探分析结果，用柔性导电接头组装排水电极，在软土层段使用粗排水电极，在砂土夹层段使用细排水电极，细排水电极外套一层防腐蚀绝缘胶管使电极与土体之间绝缘，然后套入用滤布缝制的滤袋；在排水板处于砂土层段用强力防水粘合剂包裹一层不透水材料，使排水板与土体之间不透水。

（4）利用打板机打设塑料排水板，在预置电极的位置不打排水板而只用打板机打孔，成孔后立即插入组装好的EKG排水电极，排水电极露出地面5~10cm，用于与水平排水支管和导电线路的连接；

（5）在场地上布置导电线路和水平排水管，水平排水支管与塑料排水板间距一致，水平排水主管间距10m-15m；

（6）将同一排的排水板和排水电极连接到同一根水平排水支管上，排水板与水平排水支管采用缭绕法连接，排水电极与水平排水支管采用三通连接，最后将排水支管与主管相连，主管连接至真空泵，每1000m²-1500m²布置一台真空泵；

（7）将排水电极一排作为阴极，相邻一排作为阳极，分别通过支导线串联。支导线通过穿刺型绝缘线夹连接主导线，最后将主导线连接至直流电源和电源控制系统；

（8）在水平排水管和导电线路上铺设一层土工布，在土工布上铺设2~3层真空膜，将电渗排水系统覆盖在膜下，将真空膜压入密封沟然后回填粘土并压实；