[发明专利]一种新型真空预压软土地基处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于软土地基处理领域，更具体是涉及一种新型真空预压处理软土地基的方法，适用于软土地基及淤泥的排水处理。

技术背景

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最普遍使用的一种地基处理技术。

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及土体中的空气抽出，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。在采用传统的真空预压法处理软土地基时，真空 压力传递路径是：真空装置-主管-滤管-砂垫层-排水板-加固土体。真空压力在传递过程中受砂垫层、滤管、滤膜的阻尼作用，能量损失很大。另外，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，在真空预压期间，由于软粘土以及吹填土的土颗粒较细，这样孔隙水在渗流的时候往往携带有粒径较小的土颗粒，在孔隙水沿排水板纵向排出经过弯折处时机会受到排水板的阻力就会增大，由于孔隙水的渗流路径和渗流方向的改变，孔隙水中的土颗粒就会在此处沉积下来而堵塞排水通道，从而降低了深层排水板的排水效率，降低土体的加固效果。并且随着土体中较细土颗粒随孔隙水的流动，会在竖向排水板附近聚集，形成有一定厚度且较硬的淤泥层，这就真空预压中普遍存在的淤泥抱团现象，这中现象的存在阻碍了真空度经竖向排水板向其四周土体的扩散，从而使土体中的到的真空度较低，严重影响土体的排水和加固效果。

现有的真空预压技术，虽在传统真空预压技术的基础上做了一定的改进，但真空度沿竖向排水板深度的增加而减小的问题仍然没有得到有效的解决。在实际工程中通过对竖向排水板进行改进以缓解由于淤泥堵塞所产排水效率降低，但单纯的以改变竖向排水板滤膜的孔径并不足以完全解决排水路径的堵塞。因为土体自身在竖向排水板处 所产生的淤泥抱团现象并没有得到解决，仍然对真空度的向下传递产生了很大的阻力。

发明内容

本发明的主要目的在于克服以上缺陷，通过新型真空预压的方法，使真空度经输气管直接传递给深层的竖向排水板，以避免真空度在沿竖向排水板向下传递的过程中所受的的阻力，从而使深层土体能够得到较高的真空度，实现深层土体得到较好的加固效果。

本发明的技术方案：本方法涉及一种新型真空预压处理软土地基的方法。该方法避免了真空度在经浅层土体沿竖向排水板向下传递的过程中所受到的阻尼作用，可以把真空度直接传递给深层竖向排水板，从而能够更好的处理深层土体。

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；分别对浅层竖向排水板和深层竖向排水板进行定位；打设浅层和深层竖向排水板；布设横向排水体系；铺设土工织物；铺设密封膜；连接抽真空设备。

打设的浅层竖向排水板分为两部分，即插入土体的部分和平贴土体表面的部分。土体表面的浅层竖向排水板的横向排水体系包括横向排水支管、横向排水主管、平贴土体表面的塑料排水板、手型接头。

打设的深层竖向排水板由塑料排水板和输气管两部分组成，深层竖向排水板的手型接头与横向排水支管处的手型接头均通过专用的输气接头与输气管相连接，从而形成一个密封的体系，实现真空度的向下传递。

真空预压系统中的手型接头采用ZL200620068366.3中提到的三通或四通以及与竖向排水板连接的手型接头。横向排水主管及支管则采用耐压的钢丝水管。

深层竖向排水板与输气管以及横向排水支管与输气管的连接均采用专用的输气接着。