[发明专利]一种电化学-真空预压加固软基的方法

说明书

本发明公开了一种电化学‑真空预压加固软基的方法，所述方法首先采用电化学注浆使得碳酸钠溶液和氯化钙溶液形成胶结结晶，将细小粘土颗粒胶结为大颗粒；其次，结合真空预压将进行排水固结。本发明所述电化学‑真空预压加固软基的方法通过析出碳酸钙结晶使得细小粘土颗粒变成较大粘土颗粒，土体的渗透性增大，改善了真空预压的排水效果；本发明所述方法对于低渗透性的软基土采用电渗法注入化学溶液，促进了化学溶液的渗入，加快了其化学反应，能够均匀、充分改变土颗粒大小，加固后土体强度更加均匀；本发明所述方法中的注浆材料绿色经济，析出的碳酸钙晶体绿色无害，材料利用率高，有效节约了软基土的处理费用。

技术领域

本发明属于地基土体加固技术领域，涉及一种加固地基的方法，具体为一种能够改变软粘土颗粒粒径大小及真空预压加固软基的电化学-真空预压加固软基的方法。

背景技术

软弱地基的排水固结是人类社会发展中的一个重要工程问题。随着社会经济的不断发展，基建用地需求不断增大，对高含水量、高压缩性、低渗透性及低强度软弱地基的开发利用变得越来越重要。目前工程上加固软弱地基的常规处理方法有堆载预压法、真空预压法、化学灌浆法、电渗法以及真空-电渗法。

现有技术一的技术方案

堆载预压法主要通过先在软基中不同部位施打塑料排水板或袋装砂井，然后在软基上堆载，增加土体中的附加应力，对软基进行预压。地基在预压荷载作用下排水固结，地基强度得以提高。

现有技术一的缺点

该加固方法施工工期长，工程造价较高，加固过程中需要控制一定的堆载速率，施工有一定困难；而且当软粘土土层厚度较大时，堆载预压处理效果不佳。

现有技术二的技术方案

真空预压法首先将塑料排水板插入软土地层内，形成软土层的竖向排水通道，利用地表砂，形成水平方向排水通道，再在地表砂层上覆盖不透气的密封薄膜，使软土地层与大气隔绝形成密封系统，然后用胶皮管将埋设在砂垫层内的主管与抽真空设备连成一体，利用抽真空装置将膜下空气抽出，使土体与排水通道、垫层之间形成压差，在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由塑料排水板、砂层和主、支滤管排出膜外，从而使土体固结压密。

现有技术二的缺点

该方法由于塑料排水板易淤堵、土体加固后真空度传递受阻导致了真空预压法后期处理效率降低，下部土体处理效果不明显，施工前往往需要二次处理，工程造价较高。

现有技术三的技术方案

化学灌浆法是通过将化学薄浆注入土壤孔隙或者直接与土壤混合来增强其强度，从而减弱土壤的渗透性。

现有技术三的缺点

该方法易对环境造成危害且成本通常很高，工程应用价值小，有些国家已经采取措施禁止使用化学灌浆技术用来加固地基土。

现有技术四的技术方案

电渗法通过在地基土中插入金属电极，并通以直流电，在电场作用下，土中水从阳极流向阴极并在阴极将其排出，从而降低了高粘性土的含水率，改善了地基土的强度。

现有技术四的缺点

该方法存在金属电极易腐蚀、电量和电极消耗较大等问题，电渗过程中逸出的气泡影响加固效果。

现有技术五的技术方案

真空-电渗法主要通过前期使用真空预压法加固软土地基，抽出土体孔隙中的部分自由水；后期真空预压法加固效果逐渐减弱时采用电渗法，同时抽真空不停止。电渗法促使土体孔隙中的部分自由水和弱结合水排出，可以进一步改善地基土的加固效果。

现有技术五的缺点