[发明专利]一种沿海吹填区软基加固设备及加固方法

说明书

本发明涉及软基加固处理，特别涉及一种沿海吹填区软基加固设备及加固方法，所述加固设备包括沉管机、抽吸单元和灌料单元；其中，沉管机用于在表面铺设有垫层的超软地基中压入柱状钢管，所述柱状钢管的管腔内敷设有沿其长度方向延伸布置的无纺布，位于柱状钢管两端管口处的无纺布向外延伸并翻卷后与所述柱状钢管的外壁贴靠；所述抽吸单元用于将沉入超软地基中的柱状钢管管腔内的淤泥抽出；所述灌料单元用于在拔出所述柱状钢管的同时向其管腔内灌注砂石填料；本发明通过在超软地基上不断插拔柱状钢管，并在拔出柱状钢管的过程中灌入砂石填料以形成兼具支撑加固和排水功能的柱状结构，舍弃了现有技术中采用的塑料排水板的方案。

技术领域

本发明涉及软基加固处理，特别涉及一种沿海吹填区软基加固设备及加固方法。

背景技术

目前，随着经济的高速发展，在沿海地区的土地资源稀缺，而通过合理地填海造地，不仅可以缓解土地资源的紧张，还可以改善沿海景观，美化海岸线；更为重要的是，填海造地工程可以结合清淤整治项目进行，减少疏浚土的外抛量，降低清淤整治项目造价的同时，利用疏浚土作为填海资源，具有变废为宝、一举两得的功效，并带来良好的环境效益、经济效益和社会效益。因此吹填疏浚土造地越来越被人们所接受，目前已被广泛应用于沿海地区的填海造地工程中。

沿海吹填区是由大量吹填土堆积而成，所谓的吹填土，是在整治和疏通江河航道时，用挖泥船和泥浆泵把江河和港口底部淤积的泥沙通过水力吹填而形成的沉积土，由于吹填土经吹填机械吹至场区内重新淤积、沉淀，在吹填过程中，泥沙结构遭到破坏，以细小颗粒的形式缓慢沉积，因而具有高含水量、高压缩性、高粘土含量、低渗透性和低强度等“三高二低”的特点。

现有技术中，真空预压法由于加固效果好、节约工期、造价低等特点，在公路、港口、码头和机场等软基处理工程中得到迅速推广。但是，随着真空预压工程的广泛应用，在应用过程中对周边环境造成了不同程度的影响，例如，因施加真空导致加固区孔隙压力降低，从而使加固区的周边土体有产生向加固区水平位移的趋势，导致周围已建构筑物破坏。此外，在真空预压的施工过程中，需要在吹填区埋设多个间隔布置的塑料排水管供软土地基中的水导出，现有主流的塑料排水管是由塑料芯板和包裹在塑料芯板外围的滤膜所组成，芯板和滤膜是分离式的组合，插板机将塑料排水板插入到软土地基中，塑料排水板在软基中形成若干条毛细排水通道，将软基土层中的水排出以加速土体固结，但是工程完工后，塑料排水板仍残留在土层中，难以降解导致污染，而且其仍然发挥着排水固结的功能，使得工程场地在后续使用时仍存在沉降的风险。虽然现有的技术人员尝试采用可降解的材料制作排水板的芯板和滤膜，但这无疑会造成成本的上升，而且，现有可降解的材料，例如生物纤维等可降解材料的弹性大，在排水过程中受到土体的挤压作用，生物纤维滤膜会被压入排水槽中导致排水通道堵塞，另一方面，生物纤维槽齿在外力作用下易发生倒伏，弱化了排水板的排水能力，甚至造成局部堵塞，大大降低了排水效率；而且，现有可降解排水板在土层中埋置一年甚至几个月便自行降解，不能够针对不同的施工工期控制排水板的使用寿命，可能会造成软基处理没有达到设计要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种沿海吹填区软基加固设备，通过该加固设备在软基中形成兼具加固和排水功能的柱状结构，结合现有的真空预压法实现软基加固，以克服传统真空预压工艺所存在的弊端。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种沿海吹填区软基加固设备，包括：

一沉管机，用于在表面铺设有垫层的超软地基中压入柱状钢管，所述柱状钢管的管腔内敷设有沿其长度方向延伸布置的无纺布，位于柱状钢管两端管口处的无纺布向外延伸并翻卷后与所述柱状钢管的外壁贴靠；

一抽吸单元，用于将沉入超软地基中的柱状钢管管腔内的淤泥抽出；以及，

一灌料单元，用于在拔出所述柱状钢管的同时向其管腔内灌注砂石填料。

优选地，所述柱状钢管的外径为20-40cm。