[发明专利]吹填土固结排水系统及吹填土快速加固方法

说明书

本发明提供了一种吹填土固结排水系统及使用方法,吹填土固结排水系统由水平排水板、竖向排水板、滤水管网、集水管、排水管、土工布、砂垫层、抽真空机构、排水沟、围堰组成,使用本发明的吹填土固结排水系统及使用方法，可以与吹填施工同步布设排水板网、增加水平排水通道；吹填施工中即开始自动排水固结，并产生一定真空度加快固结；顶层吹填淤泥做为自然隔离层，无需单独铺设聚氯乙烯薄膜，因此吹填结束即可进行加固处理，无等待时间；加固处理为底部抽真空，水的渗透方向与自重同向，渗流快、吹填土真空度高、分布均匀，渗透力与固结应力、土体变形同向，固结应力变大，固结历时缩短、加固效果好。

技术领域

本发明属于软土地基处理技术领域 ,具体是一种吹填土固结排水系统及使用方法。

背景技术

近年来，随着我国建设用地需求的增大，土地供应日趋紧张，沿海各地普遍都在围垦造地，特别是近年来，浙江开展大规模的“五水共治”工作，人们充分利用河道、湖泊、港池中的疏浚泥浆作为吹填材料造地，达到清淤、疏浚、造地兼得的目的；然而在吹填过程中，淤泥层结构遭到破坏，淤泥被以稀释的泥浆形式进行吹填、缓慢沉积，吹填土具有高流动性、高含水量、大孔隙比、高压缩性、低渗透性等特点；由吹填土构成的地基，强度极低，人员、机械无法在上面行走、加固作业，更不能直接用于工程建设，需要等表层形成硬壳层后进行加固处理；吹填完成后一般需要搁置若干年，待其蒸发、在自重作用下固结并在表面形成具有一定强度的硬壳层后，再开始进行加固处理，新造土地达到使用要求需要时间太长；目前成熟的吹填土加固处理方法是真空预压法，施工步骤一般为：插打塑料排水板---铺设滤水管---铺设上层砂垫层---铺设聚氯乙烯薄膜---施工密封沟---安装真空泵---抽真空预压固结土层；插打塑料排水板属于隐蔽工程，施工质量难以保障，质量出现问题不能被发现，且目前技术只能插打竖向排水板，在吹填土表面抽真空，预压过程中吹填土内部真空度低且不均匀、固结历时长，这些客观原因决定了吹填土不能满足土地使用的急迫需求。

在加固吹填土工作中，技术人员使用真空预压法时还存在一种惯性思维，即先进行吹填，吹填完成后搁置若干年，待其蒸发、在自重作用下固结并在表面形成具有一定强度的硬壳层后，再开始进行真空预压，在吹填土表面抽真空，殊不知目前插打塑料排水板---铺设滤水管---铺设上层砂垫层---铺设聚氯乙烯薄膜---施工密封沟---安装真空泵---抽真空预压固结土层这套方法存在很多弊端，如：真空负压沿排水体向软基深度传递时会发生明显的沿程损失，膜下地表负压80kPa，一般向深部传递每米损失负压10kPa左右，地表8到10米左右以下土体真空度极低，加固效果极差，其原因很大一部分源于水的渗透力和自重方向相反；水的渗透力和自重反向，首先，增加了负压的沿程损失，影响加固效果，其次，向上的渗透力与向下的压缩应力抵消，使得加固效果变差；针对上述问题，发明一种科学的吹填土固结排水系统和吹填土快速加固方法很有必要。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种吹填土固结排水系统及使用方法, 吹填土固结排水系统由水平排水板、竖向排水板、滤水管网、集水管、排水管、土工布、砂垫层、抽真空机构、排水沟、围堰组成,所述的水平排水板、竖向排水板与吹填过程同步布设，水平排水板、竖向排水板交叉处被夹持为一体，构成相互连通的排水通道，滤水管网布设在土工布下面的砂垫层中；所述的竖向排水板下端固定设置10kg重的砂袋，放置在土工布上面，竖向排水板上端设置封堵，竖向排水板上端低于吹填土设计表面30cm；所述的排水管设置在围堰底面，在围堰内与滤水管网连接，围堰外围开挖排水沟；吹填土固结排水系统的使用方法包括以下步骤：

一、清理吹填区域地面杂物，整平；

二、垂直围堰轴向铺设排水管；

三、分层碾压填筑围堰至设计高程；

四、在围堰周围开挖排水沟；

五、在吹填区域铺设滤水管网并与排水管连通；

六、在吹填区域铺设砂垫层；