[发明专利]适用于水域软基的上覆泥层密封真空预压方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程地基与基础的水下软基处理技术领域，尤其涉及一种上覆泥层密封的水域软基真空预压方法。

背景技术

自1953年我国引进真空预压技术至今，陆上真空预压方法已逐渐发展成为软粘土地基处理的有效手段之一。成熟的真空预压加固软土方法目前已广泛应用于水利、港口、公路等工程领域，取得了令人满意的效果，也带来了巨大的经济效益和社会效益。在天津滨海地区，海岸和海底覆盖着大量的软粘土，因其含水量高、强度低，难以在其上部直接进行工程项目施工。在天津滨海地区覆盖着深厚的软粘土层，其中新近沉积的淤泥和淤泥质粘土占很大部分，因其强度极低、含水量大、压缩性大、颗粒细小等特点，给工程项目施工带来很大困难。另外，在软粘土上施工，有可能会对周围的建筑设施产生严重的影响。天津港地区的工程全都和软粘土地基相关，因而容易出现因软粘土地基施工而产生下述问题：

(1)码头岸坡稳定方面。在软粘土地基中进行水下开挖施工时，岸坡会受到卸荷作用影响。软粘土本身容易因外部扰动而产生较大变形，在水下更是容易移动。在卸荷作用影响下，坡度较陡且未经加固的岸坡容易产生滑坡现象，从而对周围的码头建筑设施产生很大影响，甚至会出现安全事故。

(2)围埝安置方面。在未经加固的软粘土上进行围埝安置时，因为软粘土具有很大的压缩性，有可能会出现因沉降过大而导致围埝无法达到预定标高的情况，或者因围埝自重过大而发生倾覆等问题。如果为了避免上述问题而将围埝断面设计得很大，不仅会使造价增加，还会因为围埝增大带来施工难度增加、占地面积过大、工期延长等问题。

(3)桶形基础安置方面。桶形基础通常体积大、自重大，需要地基土具有一定的强度。若土体强度较低，桶形基础进行安置时会出现桶形基础的偏移、歪斜甚至倾覆失稳。

对上述问题而言，真空预压无疑是天津滨海地区进行地基处理的有效方法之一。随着工程涉及地域范围的增加，许多工程项目都逐渐扩展到了水下和海底，如港口工程和海洋工程等。这些工程需要在水下进行，因此海底的软弱地基土必须达到承载要求，处理这些地基土也需要在水下进行。这就对水下地基加固提出了新的要求。

然而，加固海底软基的水下真空预压方法虽提出已久，但至今在实际工程中仍未取得过良好的效果。目前，水下真空预压所能应用的工程地段仅局限于潮间带内，涨潮时进行打设排水板的施工，落潮时进行铺膜密封等工作。这种施工方法，一方面是施工时间的选择上有一定的限制，需要等待涨潮和落潮发生；另一方面是工序比较复杂，打设排水板必须有水，船才能进行工作，而铺膜时又必须要求干环境。显然，现有的水下真空预压技术难以满足全程处于水下的工程项目的需求。

水域软基水下真空预压技术的一大难点是水下密封。就目前技术而言，若直接在水下进行铺膜，主要存在两方面的问题：一方面是塑料膜会在水的浮力作用下浮起，难以与水下土体表面贴合；另一方面是大面积的预压处理区域难以一次完成铺膜，只能分区域进行铺膜，但是采取分区域铺膜的方式处理，膜与膜之间的粘结在水下又难以实现。

发明内容

针对现有技术中水下真空预压铺膜困难的问题，本发明提供一种适用于水域软基的上覆泥层密封真空预压方法，采用泥封法代替塑料膜密封。泥封法是在待处理地基土表面铺上一定厚度的泥，将待处理土体与土体上部水和空气隔离开，以此代替塑料膜来进行密封，然后再进行真空预压。泥封法不仅能够解决水下铺膜难的问题，而且真空预压完成之后，密封用的泥也可作为地基土的一部分，相对塑料膜而言更加环保节能。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种适用于水域软基的上覆泥层密封真空预压方法，包括以下步骤：

步骤1、在水域软基上划定待加固区域，在水域软基上沿所述待加固区域的周边安置围埝，所述围埝由自下而上堆叠的至少三层充灌袋构成，所述充灌袋内填充有砂或粉土；自下而上堆叠的多层充灌袋的截面宽度是依次变窄的，其中，最下层充灌袋的截面宽度为3.0～3.5m，最上层充灌袋的截面宽度为2.0m，每层充灌袋的厚度均为0.3～0.5m，多层充灌袋沿截面宽度对称放置；所述围埝的顶面比待加固区域的土体表面至少高出1.5m；