[实用新型]一种地基降水增强系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地基降水增强系统，适用于强夯地基处理，属于地基处理技术领域。

背景技术

据发明人了解，在地基处理方法中，强夯法(又称动力固结法)通过起重机械反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，从而将地基土夯实。强夯法中，夯锤自由落下给地基以强大的冲击能量，使土中出现冲击波和冲击应力，迫使土体孔隙压缩，土体局部液化，并在夯击点周围土体内产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性，消除砂土的液化。

目前强夯法已在工程中得到广泛应用，有关强夯机理的研究也在不断深入。强夯法加固非饱和土，通常认为是土中的气体被挤出，孔隙减小，土颗粒重排致密稳定，从而强度提高。强夯法处理饱和软土时，一般采用降水加低能级强夯的方法，使土体中的孔隙水和气体排出，土体被压缩，土颗粒结构重组，土体强度提高。强夯处理饱和土体水位降低的标准，不同的规范要求不尽相同，有的建议将地下水位降低至坑底面以下2m，也有的要求高水位地基强夯时，地下水位以上必须保持3.5m以上的覆盖层厚度。

现有强夯地基降水技术主要有轻型真空井点降水和真空管井降水技术。

轻型真空井点降水技术是在地基中设置真空井，通过抽真空方式降低地下水位，同时在地基土中形成负压，增加附加应力，加速超静孔隙水压力的消散。该技术的工艺流程主要包括铺设总管、安装井点管、连接井点管与总管相通、连接抽气抽水设备、降水和观测等工序；井点管一般是全场布置，间距3－5m左右，排距大于间距。根据夯击能、夯击遍数、间隔时间、夯点布置等强夯设计参数要求，降水过程中可能需要增加重复拔出、安装井点管等工序，以方便夯击施工。

真空管井降水技术是在基本上保持原有管井结构的前提下，再在管井处加一套抽真空系统，两套系统相互独立。该技术的工艺流程主要包括成孔、清孔换浆、安装井管、回填滤料、封孔、洗孔、安装抽气抽水设备、降水等工序。根据井内水量确定抽真空与水泵抽水时间间隔，可采用自动控制实现抽真空与水泵抽水自动切换。

这两种技术均存在一些不利之处：

关于轻型真空井点降水技术，其主要不利之处在于：(1)井点管全场满布，与土体接触点多，封孔不当容易漏气。(2)重复拔除、安装井点管，使抽真空降水不能持续进行，影响土中超静孔隙水压力的消散。(3)在处理区域边缘强夯时，拔出井点管后，边界若没有止水措施，场外地下水会回流到场地内抬高地下水位。(4)轻型井点管多是细长金属管，在强夯的振动和侧向挤压作用下，会产生变形、变位而导致漏气。由于存在上述不利之处，强夯地基轻型真空井点降水技术的降水深度一般仅在3m左右。

关于真空管井降水技术，其主要不利之处在于：(1)抽真空与抽水交替进行，导致土体内的负压状态不稳定，一定程度上影响超静孔隙水压力的消散，影响了强夯的效果，也减弱了负压固结的效果。(2)由于管井的井壁上需要开孔以便地下水的流入和真空传递，要保证管井在强夯的振动和挤压作用以及土压力和真空负压作用下不损坏，对管材的强度要求比较高，导致成本相应增加。

经检索发现，专利号为201120486016.X、授权公告号为CN202347513U、名称为《以袋装砂井作为竖向排水通道的超软土浅表层快速加固系统》的中国实用新型专利，可充分发挥袋装砂井排水透气且不易弯折的优点，避免了塑料排水板弯折或直接缠绕在排水管路时引起真空度传递不畅的缺点，不仅可提高加固效果，而且可大大缩短抽真空时间，从而达到快速、有效加固超软土浅表层的目的。然而，其袋装砂井采用传统结构，并不能直接适用于强夯地基降水技术，需要加以改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种地基降水增强系统，可在强夯夯击过程中，抽真空和抽水同步持续进行，从而提高加固效果，缩短工期。

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：

一种地基降水增强系统，包括抽真空装置，与抽真空装置抽气口连通的集水管，以及出水口与集水管连通的袋装砂井式降水装置；其特征是，所述袋装砂井式降水装置包括安置于纵向地基孔内的过滤管袋，所述过滤管袋内设有纵向管道，所述过滤管袋上部外侧周向套设有密封管，所述密封管露出地基的末端与密封膜或密封盖密封固连，所述密封膜或密封盖与纵向管道外壁密封固连；所述纵向管道与过滤管袋之间填充有滤料，所述密封管与纵向地基孔壁之间填充有密封料；所述纵向管道上部为抽水管、下部为过滤管，所述袋装砂井式降水装置的出水口为抽水管露出密封膜或密封盖的末端开口。