[发明专利]超软土异步真空吸水预压法

说明书

一、 技术领域

本发明是一种超软土的真空预压法，特别涉及对排水体同时施加不同真空度的真空预压方法，适用于超软土的固结排水预压处理工程。

二、 背景技术

随着我国滩涂围垦建设事业的发展，尤其是在我国“十二五”规划纲要提出推进海洋经济发展后，对于临海陆域面积及开发速度的要求必然提升，其中围垦造地是主要措施之一。海洋滩涂围垦所用的大部分吹填土具有含水量高、强度低及渗透性差等特点，所以在围垦陆域内进行基础建设时必须做出相应的地基处理，现行的吹填土等超软土地基处理方法最为常用的是真空预压法。该法是在吹填土（砂）设置竖向塑料排水板，在其上铺砂垫层或水平排水体，再采用密封膜对其进行封闭，并采用射流泵抽气使膜下砂垫层或水平排水体、竖向塑料排水板等处于部分真空状态，排出土中的部分孔隙水，加速土体固结，进而提高土体强度，减少工后沉降。真空预压法因无需堆载填料、预压工期较短等优点而得以广泛应用，成为我国乃至世界范围内吹填土等超软土最为常用的地基处理方法。

同时，为应对我国围垦工程中超软土的地基处理技术的发展要求，通过对传统真空预压方法的改良，现已衍生出多类真空预压技术，如中位真空预压法、低位真空预压法、直排式真空预压法等等，上述方法通过改变水平真空传递层位置、改变排水体连接结构形式及上层密封系统等思路来实现减少施工工期，降低施工造价，且已取得了一定效果。

但就目前实践来看，吹填土等超软土因其为欠固结土，尚未形成稳定的土粒骨架，在施加外载荷作用下易发生土颗粒的迁移，如超软土在重力作用下的固结过程中就会产生土颗粒向下迁移的现象。在真空预压过程中，通过排水通道对吹填土等超软土施加统一负压后，土颗粒会往排水体方向移动，形成致密土（泥）层，使排水体周围土层渗透系数变小，阻碍后续的预压排水进程。实践证明，在超软土真空预压过程中多发生排水体周围土体的淤堵现象，产生加固效果不均匀、后期排水效果差等现象，其中采用真空预压处理吹填土所产生的“土桩”现象最具代表性。

为解决上述问题，主要需解决真空预压过程中的淤堵现象，可从排水通道的改良和真空度的控制来实现。对于排水通道的改良，主要措施集中在对塑料排水板的板芯、滤膜及其粘合方式进行改进，以期推迟并缓解淤堵发生的时间及程度。但在塑料排水板抗拉强度要求下，其板芯及滤膜的改进也受到一定限制，未能很好解决处治排水板的淤堵问题；对于塑排板的成型及粘合方式的改进，在一定程度上解决了因其本身成型缝隙等因素造成的板芯内淤堵，但就粘性细颗粒含量较多的超软土而言，此种改进对滤膜淤堵的影响较小。对于真空预压过程中真空度的控制，现有主要为透气真空防淤堵方法、超压防堵真空预压法等。前者处理对象主要是泥浆，且需预先架设排水管网进行泥浆的快速水土分离，不适于吹填土的地基处理；后者通过直排式排水通道结构及增压管实现负压的增加，但在高负压作用下超软土中的黏性颗粒依然会向排水板方向移动，即未有相应的防淤堵措施。

综上所述，根据目前的实际情况和技术条件，亟需发明一种超软土异步真空吸水预压法，达到推迟排水管道及附近土体的淤堵时间，改善真空预压处理效果，实现超软土“异步真空调节排水”新思路下的防淤堵处治效果。

三、 发明内容

有异于现行的真空预压法真空度的控制，本发明方法的目的在于通过对排水体同时施加不同的真空负压，使得土颗粒在排水过程中左右移动，而不是以往朝固定的排水体方向单向运动，缓解或消除因同时施加相同真空度条件下的土颗粒定向均布迁移造成排水体的淤堵，从而推迟排水管道及附近土体的淤堵时间，解决现有真空预压过程中因土料迁移造成的排水通道过早淤堵的问题，即通过对排水体真空度的差异选择及排水体的间隔连接，实现真空预压过程中的竖向排水体真空度等时差异调节。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种超软土异步真空吸水预压法，其特征在于在相同时刻下采用2种或2种以上不同真空度的水平排水管使相邻的竖向排水体内形成大小不同的真空负压，其中高真空度的水平排水管内真空度控制在70～80kPa，低真空度的水平排水管内真空度控制在20～30kPa，不同真空度的排水管内真空度差异值保持在30～60kPa之间；竖向排水体通过水平排水管的连接产生不同大小负压，对待处理土体进行吸水预压，根据水平排水管出水量的变化，通过增大低真空度的水平排水管内真空度和减少高真空度的水平排水管内真空度，实现对水平排水管内真空度的高低循环调节，直至各水平排水管的排水速率相近，再对水平排水管施加相同的真空度进行真空预压。