[发明专利]一种阶段式真空预压法加固软土地基工艺

说明书

技术领域

本发明属于软土地基处理领域，更具体是涉及一种阶段式真空预压法处理软土地基的方法，适用于软土地基及淤泥的排水处理。

背景技术

我国的沿江沿海地区分布着大量的软土，在建设用地日趋紧张的今天，如何对这些软土进行处理以满足工程建设的需要，一直以来都是一个技术难题。尤其是对东南沿海地区的吹填土的处理，已成为沿海地区港口、交通以及城市建设的关键技术。

自上世纪八十年代我国开始提出和应用真空预压处理软土地基的方法，在工程实践中通过不断的改进和创新，进一步完善了真空预压法处理软土地基的理论和技术，使之在实际工程中更具有可操作性和可行性。先后曾提出了直排式真空预压技术、无砂垫层真空预压技术、长短板联合真空预压技术、堆载联合真空预压技术、双层滤管真空预压技术以及增压式真空预压技术等，均在实际工程中得到应用并取得了良好的加固效果。目前，真空预压法已成为沿海地区围海造田所形成的吹填土地基处理的关键技术。

真空预压处理软土地基的本质是一个排水固结的过程，就是通过抽真空设备将密封膜下的空气抽出，真空度沿竖向排水板向下传递，这样就在竖向排水板和其周围的土体之间形成了一个气压差，土体中的孔隙水在气压差的作用下向竖向排水板处渗流，从而达到排水 固结的目的。由于软土具有含水率高，压缩性大及各向异性的特点，在进行真空预压处理时，往往会产生不均匀的径向收缩，这样就会在排水板处产生不均匀的侧向应力。竖向排水板在不均匀的侧向应力的作用下会产生不规则的侧向弯曲甚至弯折变形的现象，从而影响真空度的向下传递效率以及纵向排水效率，这种现象在围海造田所形成的的吹填土中更为明显。另外由于抽真空的作用使膜下真空度迅速增加，即气压迅速变小，这样就在密封膜的内外形成了一个气压差，这个气压差在密封膜的表面竖直作用于土体，相当于堆载的作用，在加之竖向排水板和其周围的土体之间的气压差所产生的渗流作用，使浅层土体中孔隙水的渗流速度较快，从而引起浅层土体的径向收缩也就较快，这也是浅层土体中的排水板发生侧向变形较大的主要原因。一方面由于排水板的侧向变形，孔隙水沿排水板纵向排出经过弯折处时受到排水板的阻力就会增大，孔隙水中的土颗粒就会在此处沉积下来而形成淤泥抱团现象，造成排水板的堵塞，从而降低了深层排水板的排水效率，降低土体的加固效果；另一方面由于软粘土以及吹填土的土颗粒较细，且具有流动性。这样孔隙水在渗流的时候往往携带有粒径较小的土颗粒，随着孔隙水径直排出，造成土颗粒的流失，或汇集于排水板周围形成淤堵层，影响真空度的传递而降低真空应力利用率。

现有的真空预压技术中常采用的是新型的防淤堵排水板，其主要就是调整排水板滤膜的孔径来防止淤泥堵塞，并没有考虑由于土的径向收缩而导致的竖向排水板侧向变形等因素。所以，虽然改变竖向 排水板滤膜的孔径能够在一定程度上缓解淤泥抱团现象，但对缓解竖向排水板在土体侧向应力作用下产生的弯折及弯折处的淤泥堵塞的作用并不明显。

发明内容

本发明的主要目的在于克服以上缺陷，通过阶段式真空预压的方法来避免由于土体的侧向变形引起的竖向排水板弯折以及在弯折处淤泥抱团的现象，以实现对软土地基加固的目的。

本发明的技术方案：本方法涉及一种阶段式真空预压法处理软土地基的方法，真空系统有预处理真空系统和再处理真空系统。真空系统中的排水体系均采用专利CN102733371A中提到的真空预压法，在打设竖向排水板时保证预处理真空系统中的竖向排水板的侧面和再处理真空系统中竖向排水板的侧面垂直。在地基处理的初始阶段先开启预处理真空系统，待软土层从软塑-流塑的状态转变为具有一定承载力的地基，且径向收缩稳定后，开始再处理，这样可以避免：一是在真空预压中由于浅层土体产生较大的径向不均匀收缩使排水板产生弯折的现象，降低向深层排水板传递真空以及深层排水板的排水效果；二是在真空预压后期粒径较小的土颗粒流失或汇集于排水板周围形成淤堵层，造成排水板堵塞，从而达到较好的加固土体的目的。

本方案的实施步骤包括以下内容：在需要处理的软土地基上铺设第一层编织布；对预处理真空系统和再处理真空系统的竖向排水板进行定位；打设竖向排水板；铺设水平排水体系；铺设二层编织布；铺设一层土工布；铺设一层密封膜；连接抽真空设备。

附图说明

图1——本发明的整体结构示意图

图2——本发明的横向排水体系布置图

图3——本发明的排水板布置的平面图