[发明专利]超压真空降水联合强夯地基处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超压真空降水联合强夯地基处理方法，主要适用于地下水位较高的粉土、粉质粘土、砂土地基，更适用于砂中混有淤泥质类土的混合土地基，属于岩土工程领域。

背景技术

随着我国2001年12月加入WTO，对外经济高速增长，我国沿海港口迎来了一个全新的发展时期，大规模的填海造陆工程和海岸带开发项目蓬勃发展。辽宁、河北、山东、江苏、福建以及广东等沿海都在大范围围海造陆。这些地区大多为粉砂质土及为高含水量、高压缩性的淤泥质类软土。通过疏浚将粉砂质土与淤泥质土混合吹填来进行后方的大面积造地，该吹填土层，地下水位高、含水量大、土质较差。若不经过处理，很难满足工程建设对用地的要求。与吹填土有关的岩土工程问题越来越突出，关键问题是对吹填土的快速、有效的处理。

我国高速发展的经济建设急需要快速、高效、节能、环保的吹填土地基处理技术，吹填软土地基主要采用真空预压法、真空联合堆载、真空联合覆水处理、低位真空预压、直排式真空预压、超压真空密实法等施工方法，在软（超）软地基的加固应用中取得了成功，并被大量应用于填海造陆工程的软基处理工程中。

对于地下水位较高的粉质粘土及砂混淤泥质土地基，目前主要采取的中降水强夯、高真空击密技术处理。但随着淤泥质含量的增多，特别是淤泥含量超过30%时，该方法处理的效果及处理时间都受到了较大制约，此时如果采用置换，则工期及费用都满足不了工程实际应用的需要。因此，研发一种快速、高效、节能、环保的软地基处理新技术是目前市场发展的迫切需求。本发明通过采用增压技术，加速了土体中水分子的定向流动，加快了真空降水的时间，提高了混合土的加固效果，实现了对吹填软基处理的快速、高效、节能和环保。

发明内容

本发明涉及一种超压真空降水联合强夯地基处理方法，该方法加速了土体中水分子的定向流动，加快了真空降水的时间。

为实现上述目的，本发明采用的方案中主要增加了地基土体增压系统。

该增压系统是在纵向排水板间根据地层情况，设计出增压管的数量、增压管插设的深度、增压的部位和增压频率。增压管采用钢管或PVC管制成，侧壁按三角形布置Φ3-5mm圆孔，管壁分段外套橡胶密封膜。增压管通过插管机插入。增压管底端封闭，上部与导管相连，导管采用Φ8-10mm钢丝软管，导管汇总后通过出膜装置直接与空压机连接。工作时高压气体通过导管传输到增压管内，通过增压管外橡胶膜的膨胀，对软土产生侧向增压，增压管内压力控制在0～40kPa，橡胶膜的水平向位移量受管内压力变化为0～10cm。在侧向压力挤压下使土体中的水分子定向流动，加速土体固结。

本方法的具体步骤为：对需要处理的地基进行简易平整；设纵向排水井点，对各排水井点采用水平向排水管连接；设置增压系统；利用空压机向增压系统内增压；利用真空泵排除井点管中的水；在地基表明利用强夯的夯击能量进行动力固结。增压系统是在纵向排水井点间布置一定数量、一定深度的增压管，增压管侧壁有孔，壁外套橡胶密封膜。增压管底端封闭，上部与导管相连，导管汇总后通过出膜装置直接与空压机连接。

纵向排水井点为轻型井点或管井井点，连接一套真空泵来提高降水效率，真空泵排气量不小于100L/s，真空度为65～90kPa。

还可以在管井内安装抽水泵，并使其吸水口高于管井的进水口，将管井顶端用一井密封盖，在井盖周设密封气囊，在地面安装一真空泵，在井盖上加装一连通真空泵吸气口及管井内腔的真空管，然后利用真空泵对管井进行抽气，使管井内呈现真空负压状态。

本项发明中可以使用传统的真空预压中的中粗砂垫层作为水平向排水系统和真空度传递系统，也可以使用横向排水板与主管组成的排水系统，此时，横向排水板为水平向布置两块重叠放置的塑料排水板作为一条连接通道，直接将两侧打设的纵向排水板头夹入上述水平向布置的两块重叠放置的塑料排水板之间，采用射钉固定，外面再缠绕滤膜包裹，横向排水板两端与主滤水管直接连接。

由于本发明中采用了增压技术加大土体压差，能够达到真空联合堆载80～120kPa的预压效果，实现超载预压，加快土体固结，缩短工期近40%。发明技术主要适用于港口、铁跌、公路、水利、机场等建设项目中的软土或超软土地基工程中。

附图说明

图1：超压真空构造示意图。

图2：真空管井构造示意图。