[发明专利]一种淤长型滩涂地基加固装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种淤长型滩涂地基加固装置及其施工方法，所述加固装置包括空心钢板、空心钢筒、钢绞线、实心钢球、砂垫层、真空装置、电渗装置和真空密封膜，空心钢板横向平铺，空心钢板连接处设置空心钢筒，用螺栓连为整体，钢绞线一端与空心钢球相连，另一端与电渗装置正极相连固定于空心钢板中部，空心钢筒与电渗装置负极相连，空心钢板上方设置砂垫层，砂垫层内埋设真空装置，砂垫层顶部铺设真空密封膜。所述方法包括以下步骤：安装实心钢球、空心钢板、空心钢筒、砂垫层、真空装置、电渗装置、真空密封膜；抽真空，沉降固结，通电，沉降固结，真空固结。本发明保证沉降、沉降差在控制范围内的同时提高土的抗剪强度和地基承载力，降低含水率。

技术领域

本发明涉及滩涂地基加固，具体为一种淤长型滩涂地基加固装置及其施工方法。

背景技术

沿海滩涂既属于土地，又是海域的组成部分，主要由不同空间位置的潮上带、潮间带和潮下带三部分组成，根据其不同的基质物质组成可分为泥滩、沙滩、岩滩和生物滩。在我国分布最为广泛的沿海滩涂为潮间带滩涂。由于潮汐的作用，潮间带滩涂在高潮时淹没，低潮时露出，是我国重要的后备土地资源，具有面积大、分布集中、区位条件好、农牧渔业和生态旅游业综合开发潜力大的特点，属于特殊的复合生态系统。在沿海复杂的气候环境影响下，沿海滩涂会发生不同的形态变化，据此可将其划分为稳定型滩涂、淤长型滩涂和侵蚀型滩涂。目前我国南方滩涂开发区域多为淤长型潮间带滩涂，其潮滩宽阔平坦，地形分异小，风浪小，且该区域的土层由水流携带黏土、泥沙、有机质等沉积而成，主要为大面积、一定厚度饱和的流塑状淤泥质软土，具有低渗透性、高塑性、高压缩性、高盐碱、高灵敏度等特点，在其上进行基础设施开发建设时存在地基沉降不均匀、地基承载力不足等问题，因此有必要在环保的前提下针对这种不良地质进行加固处理。

目前国内外采用的淤泥质软粘土地基加固处理方法主要包括换土垫层法、强夯法、预压法、电渗法、高压旋喷注浆法、水泥土搅拌法等。考虑实际工程情况，换土垫层法和强夯法需要使用大型器械进行施工，造价较高且施工难度较大。传统的预压法包括真空预压法和堆载预压法，相较而言真空预压法比堆载预压法更清洁易控，但加固耗时较长。电渗法适用于渗透系数小的软黏土地基，具有较快的加固速率，但加固的均匀程度难以控制，加固效果不理想。目前滩涂地基加固研究的主要趋势为探索采用较为环保且其配合比能够满足固化要求的新型固化剂结合注浆搅拌对地基进行加固处理，这一方法难以避免造成水土环境污染，且搅拌不均等问题会导致不同深度土体固化程度不一致，存在一定的安全隐患与缺陷。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种同时提高土的抗剪强度和地基承载力、降低含水率的淤长型滩涂地基加固装置，本发明的另一目的是提供一种排水速率快、施工效率高、在环保、噪音污染小的前提下使土体产生均匀固结沉降的淤长型滩涂地基加固装置的施工方法。

技术方案：本发明所述的一种淤长型滩涂地基加固装置，包括空心钢板、空心钢筒、钢绞线、实心钢球、砂垫层、真空装置、电渗装置和真空密封膜，空心钢板横向平铺，空心钢板的连接处设置空心钢筒，空心钢板的中心穿过钢绞线，钢绞线一端与空心钢球相连，另一端与电渗装置的正极相连，空心钢筒与电渗装置的负极相连，电渗过程中水流、气体等流向阴极、而土体颗粒则有靠近阳极的趋势，能够进一步提高深部土体固结的效果，空心钢板的上方设置砂垫层，砂垫层内设置真空装置，砂垫层顶部设置真空密封膜。薄壁的空心钢板和带孔的空心钢筒拼接形成形态稳定的整体结构，利用真空预压和电渗相结合的方法对一定面积、深度范围内土层进行加固，从而使地基产生均匀固结沉降，提高地基承载力。

真空装置包括真空探头、真空泵、真空表、排水管和集水罐，排水管的一端与真空探头相连接并埋于砂垫层中，另一端与集水罐相连，集水罐与真空泵相连，集水罐上设置真空表。

电渗装置包括直流电源和导线，直流电源的正极通过导线与钢绞线相连，负极通过导线与空心钢筒相连。