[发明专利]用于加固软黏土地基的排水装置、系统及处理方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程领域，特别是一种用于加固软黏土地基的装置、系统以及加快软黏土地基的方法。

背景技术

在我国的河口海岸、冲击平原等地软黏土地基分布广泛，软黏土地基主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成，其抗剪强度极低，作为建筑地基不满足承载力要求，需要进行加固处理。软黏土地基多为饱和土，为使其固结提高强度，最根本的问题是要将软黏土中的大量水分排出。但是由于软黏土的渗透性差，排水缓慢，常用的排水固结法工期长、效果差。

真空预压法是软黏土地基常用的排水固结方法，通常需要配合竖向排水体才能进行排水固结，目前应用较多的排水体有袋装砂井、塑料排水板，但软黏土较高的细颗粒含量极易造成排水体的排水通道堵塞；且不同深度的土层排水效果差异较大。

发明内容

发明目的：一个目的是提供一种双层竖向排水体加固软黏土地基的排水装置和系统，以解决现有技术存在的上述问题。进一步的目的是提供一种加固软黏土地基的方法。

技术方案：一种用于加固软黏土地基的排水装置，包括外层排水管、内层排水管和螺纹帽；所述外层排水管的管身开有若干组排水孔，内壁上每隔预定距离设有周向密封件；所述内层排水管插接于外层排水管中，内层排水管与周向密封件紧密接触；所述螺纹帽连接于内层排水管的端部。

优选的，所述螺纹帽上设置有系绳部。所述外层排水管和内层排水管为空心圆柱形管体，外层排水管的末端具有锥形头，所述锥形头具有若干排水孔。所述外层排水管和/或内层排水管由多个管体螺接而成；所述内层排水管的末端延伸至周向密封件的下方。

一种用于加固软黏土地基的排水系统，包括若干个上述用于加固软黏土地基的排水装置，水平排水管和真空泵，以及止水组件；所述排水装置竖直打入软黏土地基，所述水平排水管的一端与排水装置连通，另一端与真空泵连接；所述止水组件包括导电排水板和通过导线与导电排水板连接的电源。

进一步的实施例中，所述外层排水管的外周包覆有土工布。所述内层排水管和/或外层排水管的材质为PVC或PPR。所述外层排水管的内径为30-50mm，壁厚为0.5-2.5mm。

一种用于加固软黏土地基的方法，该方法基于上述用于加固软黏土地基的排水系统实现并包括如下步骤：

S1、在预加固软黏土地基的外围打设两圈导电排水板，外面一圈为阴极，里面一圈为阳极，各通过一根导线连接直流电源，用于形成止水帷幕；

S2、垂直于地表向软黏土地基插入排水装置，间距为1～1.5m，排水装置呈梅花形或正方形布置；

S3、在软黏土地基表面布置水平排水系统，通过螺纹三通将水平排水管与双层竖向排水体连接，再将水平排水管与真空泵连接；

S4、排水：

S41、开启真空泵，对双层竖向排水体外层排水管最下端的周向密封件以下的周围土体进行排水固结，直至地表沉降量持续3天低于5mm；

S42、停止抽真空，拆开水平排水管与双层竖向排水体的连接，通过系绳部向上提拉内层排水管至其底端到达上一周向密封件以下0.1～0.2m，将抽出的一节内层排水管拆卸掉，其下一节的内层排水管端部与螺纹帽连接后固定在外层排水管内；

S43、重新将水平排水管与双层竖向排水体连接，开启真空泵，开始对该周向密封件以下的周围土体进行排水加固，至地表沉降量持续3天低于5mm；

S44、停止抽真空，重复步骤S42和S43，直至完成对整个地基沿深度方向的加固。

优选的，软黏土地基的渗透系数为10^－6～10^－8cm/s。

有益效果：本发明的排水装置为双层结构，通过该装置对软黏土地基分层排水加固，可以将真空压力无衰减地传递到预定的土层中，排水加固效果更好；能够解决软黏土地基深层土体难以排水固结的问题。同时，本发明结构简单，操作方便，能够快速而高效的实现深层土体的排水加固。

附图说明

图1是本发明排水装置的结构示意图。

图2是本发明在某一工作状态下的结构示意图。

图3是螺纹帽的结构示意图。

图4是本发明排水系统的结构示意图。

具体实施方式