[发明专利]高频振动扰动排水装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种高频振动扰动排水装置及其施工方法，扰动排水装置包括连接套筒、振动管和限制环，连接套筒安装在塑料排水板振动插板机的套筒下端，限制环固定在连接套筒上，振动管顶端通过连接百页与连接套筒可转动连接，振动管为底端封闭的空心管体，振动管内设有振捣棒，振动管的顶端设有用于密封振动管的垫片和固定块。本发明具有施工简易，扰动效果好的特点，适用于结构性软土的扰动排水加固。

技术领域

本发明涉及一种用于扰动排水固结的扰动排水装置及其施工方法，特别涉及一种可活动高频振动的扰动排水装置及其施工方法，适用于结构性软土的扰动排水加固。

背景技术

随着我国滩涂围垦建设事业的发展，尤其是在我国“十二五”规划纲要提出推进海洋经济发展后，对于临海陆域面积及开发速度的要求必然提升。而我国沿海地区软黏土分布广泛，灵敏度高，工程性质差。因此，在道路、海堤等工程建设过程中，必需对海相软土进行加固。

而在我国的天津、连云港、宁波、湛江等沿海地区天然沉积的浅层软黏土的天然含水率高于液限，在这些软黏土地基上建造建筑物不时发生坍塌滑坡的工程事故，这些工程事故与北欧和加拿大的流黏土地区遇到的工程问题类似，其主要的原因在于海进海退产生的海相结构性软土。

这是因为我国东部沿海的不少海相黏土经历了海进期间在海水环境下的沉积，而后在后沉积阶段受到盐分溶滤的影响，孔隙水化学性质发生了变化。由于孔隙水中盐分减少，天然沉积土中液限降低，而天然含水率在盐分溶滤过程中由于土结构性抵抗变形的作用几乎不产生变化，从而导致天然含水率远远大于土体液限，这样的结果必然导致经受盐分溶滤的低活动性天然沉积海相结构性土的重塑样的不排水强度大幅度降低，进而大幅度提高天然沉积土的灵敏度。高灵敏度天然沉积土必然导致土体结构不稳定，土体结构不稳定，在外部环境（如建筑物荷载、基坑开挖、施工扰动、交通荷载、地震荷载等）作用下，原状样的土体结构容易遭受破坏和失稳。

采用传统排水固结技术处理高灵敏度海相结构土地基时，必然遇到下述工程问题：天然沉积海相土在长期的沉积和后沉积过程中，土体的固结屈服压力在时间效应的作用下大幅度提高，具有正常固结历史的天然沉积海相土的固结屈服压力经常大于其有效上覆压力，外加荷载小于固结屈服压力时变形很小，这样的结果又经常使得堆载、真空预压的荷载中相当一部分用于克服天然沉积土体的固结屈服压力，使得地基加固效果不明显。

采用先扰动再排水的技术方案，需先用搅拌桩机等进行土体的扰动，再进行打设排水板，而此方案的工程造价巨大，工期延长，难以推广应用。

因此根据目前的实际情况和技术条件，亟需一种可结合现有塑料排水板插板机的扰动排水技术，扰动效果明显，工程造价低廉，工程周期合理，并使得工期、工程投资、工程质量之间能够合理平衡。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种高频振动扰动排水装置及其施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高频振动扰动排水装置，包括连接套筒、振动管和限制环，所述连接套筒安装在塑料排水板振动插板机的套筒下端，所述限制环固定在所述连接套筒上，所述振动管顶端通过连接百页与所述连接套筒可转动连接，所述振动管为底端封闭的空心管体，所述振动管内设有振捣棒，所述振动管的顶端设有用于密封振动管的垫片和固定块。

作为优选，所述振动管内在振捣棒与振动管之间的空隙中填充有细砂。

作为优选，所述限制环的内径大于所述振动管的外径，当振动管展开时，即振动管转动到与连接套筒相垂直的位置时，振动管的端部位于所述限制环内。

作为优选，所述振动管顶端还套设有垫圈，用于密封振动管展开时振动管和限制环之间的空隙。

作为优选，所述垫片与固定块均通过螺栓固定在所述振动管上。