[发明专利]软弱地基间接分级接力式排水固结法

摘要

本发明涉及一种软弱地基间接分级接力式排水固结法，其主要针对包括下部饱和黏性土层和上部吹填土层围海造地形成的软弱地基，通过在上部吹填土地表1.5m以下，下部饱和黏性土层顶面以上深度范围内形成水平转换层，在下部饱和黏性土层设置静力排水通道，在上部吹填土层设置动力排水通道，下部土层中的地下水排至水平转换层后，经动力排水通道排出软弱地基并在强夯动力作用下实现快速固结。此方法通过构建水平转换层，将浅层主动性轻型井点抽排和深部塑料板被动性排水有机结合，对软弱地基进行加速高效复合排水。具有施工工期短，加固影响深度大，处理效果好的优点。可广泛应用于围海造地形成的软弱地基的加固。

主权项

软弱地基间接分级接力式排水固结法，所述软弱地基包括下部饱和黏性土层和上部吹填土层，其特征在于：在上部吹填土层地表1.5m以下，下部饱和黏性土层顶面以上深度范围内设置水平转换层，水平转换层以下土层采用静力排水通道，水平转换层以上土层采用主动抽排式动力排水通道，水平转换层以下土层中的地下水经静力排水通道排至水平转换层中，然后经主动抽排式动力排水通道排出，并结合强夯对软弱地基进行快速处理，实现固结；水平转换层使下部淤泥或淤泥质土体经静力排水通道排出的地下水再次通过浅层布置的主动抽排式动力排水通道迅速排出；主动抽排式动力排水通道与静力排水通道间接分级接力式抽排水后，场地深部饱和黏性土中竖向排水通道的设置间距即能不受轻型井点管的设置间距制约，而是根据淤泥及淤泥质土层具体情况进行设计；深部饱和黏性土中竖向排水通道的增加，地下水水平渗流路径的缩短，加速了抽排过程及强夯后孔隙水压力的消散，加快了工程施工进度；同步构建了针对深部饱和黏性土的塑料排水板+水平转换层+上部吹填土层+深沟明排的堆载预压体系，促使深部饱和黏性土在上部静覆盖压力、动力荷载及其残余后效力的共同作用下加速排水固结；其具体施工步骤如下：步骤一、根据需加固软弱地基的地质勘察报告及工程状况和条件确定水平转换层；确定内容包括水平转换层的实现方式、位置、厚度；步骤二、设置间接分级接力式排水体系，具体包括在水平转换层以下土层设置静力排水通道，水平转换层以上土层设置动力排水通道，其中，静力排水通道为间隔设置的塑料排水板，其设置间距为d；动力排水通道采用轻型井点管与水平集水总管组合形成的空间降水体系，通过在地表连接抽真空管路和真空泵，进行真空降排水，其入土深度根据转换层的深度h1及层厚h2设置，其中，轻型井点管的设置间距为S1，水平集水总管的设置间距为S2，两者的交接处通过透明钢丝软管连接，轻型井点管和塑料排水板应该在水平转换层厚度范围内具备重合段，这样就通过水平转换层实现两套排水通道的间接连接，转换层的作用是保障地下水的运输排出途径连续通畅；步骤三、构建下部饱和黏性土层的堆载预压体系，完善和处理周边排水系统；步骤四、完善周边明沟排水体系及主动抽排系统后，即能进行抽降场地地下水；软弱地基中渗流至排水明沟中的水由水泵抽排至场外，或利用高差引流至场外其它区域；当水位降至地面3.0m以下或设计要求位置，上部土层接近最佳含水量，满足强夯动力固结施工条件后，在处理区域布设第一遍强夯夯点，并拔除夯点影响区域的轻型井点管后进行第一遍点夯；夯后推平，重新布置或补齐第二遍轻型井点管网系统，方法同第一遍轻型井点管网系统布置，并进行第二遍轻型井点降排水；当水位降至地面3.0m以下或设计要求位置时，则拔除夯点影响区域的轻型井点管后进行第二遍点夯；如此多遍进行降排水强夯，达到所需的承载力，经多轮降排水、点夯交替施工后，最后进行1～2遍满夯施工；步骤五、满夯结束，待孔隙水压力消散90％以上，即能依据设计要求及相关验收规范进行地基处理效果检验；步骤六、交工验收。