[发明专利]地面激振升压配合真空井的淤泥质土疏干降水系统及方法

说明书

本发明涉及一种地面激振升压配合真空井的淤泥质土疏干降水系统，包括若干设于基坑内的真空排水井以及设于相邻真空排水井之间的激振升压装置，所述激振升压装置包括激振器以及设于所述激振器下部的传力管件，所述传力管件为圆管，下部插入泥土中，激振器产生的振动通过所述传力管件传入深部淤泥质土层并产生超孔压，能够增加下伏淤泥质土层的远端孔隙水压力，达到排水目的。与现有技术相比，本发明通过增加远端水压力，降低井口水压力的方式，增加渗透的水力梯度，加快淤泥质土的固结，能够快速达到淤泥质基坑的疏干要求。

技术领域

本发明属于地质工程、岩土工程、隧道与地下建筑工程、降水工程技术领域，具体涉及一种地面激振升压配合真空井的淤泥质土疏干降水系统及方法。

背景技术

目前，在淤泥质土基坑施工过程中，由于淤泥质土特有的高含水量、高压缩性、高流变性、低强度、低渗透性，即三高两低特性，使其排水困难。但如果不对坑内淤泥质土进行疏干，易导致基坑内场地泥泞、挖机沉陷，围护结构变形以至运输中因含水量过高而污染环境。现有的降水方法是在地层中布设抽水井，靠降低井口处水头产生水力梯度降水，但由于淤泥质土渗透性较差，导致排水困难。上述降水方法无法有效满足淤泥质土基坑施工中的疏干要求，亟待研究新的降水工艺和方法解决相关问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种地面激振升压配合真空井排水的淤泥质土疏干降水方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种地面激振升压配合真空井的淤泥质土疏干降水系统，设于基坑内用于坑内淤泥质土疏干降水，包括若干设于基坑内的真空排水井以及设于相邻真空排水井之间的激振升压装置，所述激振升压装置包括激振器以及设于所述激振器下部的传力管件，所述传力管件为圆管，下部插入泥土中，激振器产生的振动通过所述传力管件传入深部淤泥质土层并产生超孔压，能够增加下伏淤泥质土层的远端孔隙水压力，达到排水目的。

进一步地，所述激振器及传力管件设置多个，在真空排水井之间均匀布置。

进一步地，所述的传力管件为铁质或钢质管。

进一步地，所述激振器的器械动力源为电能，激发振动。

进一步地，所述激振升压装置还包括用于盛装压重的压重约束，所述压重约束位于所述激振器上部，所述压重约束内装有压重，为所述激振器提供反力；

进一步地，所述压重包括混凝土块、重石以及沙袋的现场材料。压重约束置于压重与激振器之间，作为压重的容器避免激振器振动的同时压重向四周滑动甚至滚落。

进一步地，所述激振器与传力管件之间设有用于将所述传力管件垂直插入淤泥质土层的导向架。

进一步地，所述导向架为铁质的管架，用于固定方向，保证振动方向垂直。

进一步地，所述激振器与淤泥质土之间铺设砂层传力带。砂层传力带目的是保持和其下方的淤泥土层接触，通过杆件和砂垫层接触面传递振动；同时若振动中产生超孔压超出地面高度，砂层此时可作为水平排水带。传力带也可避免激振器等装置陷入淤泥，工作人员在插拔装置时，也不至于陷入真空排水井。

进一步地，所述真空排水井沿基坑四周沉入深于坑底的含水层内，与所述激振器间隔布置，所述真空排水井内部设有作为排水通道的井管，所述井管上部与高压水泵及压力表连接，下部深入含水层。

所述真空排水井内设置井管，所述井管上端连接高压水泵及压力表；高压水泵位于地表，产生真空作用将地下水从井管内不断抽出，引到地面，并排往施工区以外，使每根井管周围形成一个降水漏斗，由于许多降水漏斗曲线的重迭，可导致原地下水位的成片下降。

一种地面激振升压配合真空井的淤泥质土疏干降水方法，采用上述系统进行，具体方法为：