[实用新型]一种新型独立井点集排水联合真空预压加固系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程地基与基础的软基处理技术领域，特别涉及一种新型独立井点集排水联合真空预压加固方法及加固系统。

背景技术

目前，真空预压方法已逐渐发展成为一项成熟的地基加固方法。对于天然形成的软土地基而言，真空预压具有非常显著的效果。然而对于新近吹填土地基，尤其是深厚吹填土，传统真空预压往往难以将深层的地下水有效地排出。因为在真空预压的后期，由于地基中的水部分已经被排出，在真空作用下剩余的水无法在抽水管路中形成连续水流，因此排水板和抽水管中往往会存在一部分水无法抽出，深层土体中仍有没排出的水。孔隙水压力的存在减小了土体颗粒间的有效应力，这将导致真空预压加固效果在深层土体中大打折扣，而且加固后的地基通常为表层强度高而深层加固效果不佳的“硬壳层”效果。研究证明，真空预压后土体残余沉降大部分发生在深层土体，因此，若能将此部分水排出，将会从根本上解决真空预压后深厚吹填土地基使用期残余沉降的问题，减少使用期因地基沉降导致的维修费用。同时地基中滞留水的存在，严重影响后期深基坑开挖的稳定性。

现有技术的改进措施有水气分离方法等。水气分离方法，是利用一个中转站(水气分离器)将抽气和抽水运用两套系统分别进行，抽气耗费的能量较低但能够维持真空预压所需的真空度，而抽水时只有当中转站中的水达到一定程度时才进行。由于深层土体中的水通过此方法不能被排出，因此上述方法主要起到了节约能源的作用，但没有从根本上解决深层土体中的水滞留问题。

对于降低深层地下水，井点降水法是一种成熟的技术，通过在地基中打设井点，使地基中的自由水在重力的作用下汇集到井点之中，在地基土中形成井点降水漏斗。随着井中的水不断地被抽出，井周围的水逐步地汇集到井中，地下水位随之下降。随着地下水的排出，土粒间的有效应力增加，地基土因此而得到加固。

根据井点降水的工作原理，尤其对于深层地下水具有良好的降水效果，在真空预压中引入井点降水将能弥补传统真空预压工艺的缺陷，因此尝试真空预压联合井点降水的加固方法，如采用轻型井点等，运用同一套抽排系统，通过井点和排水板同时向地基土中施加真空作用。在这种做法中，井点中的真空度与排水板中是一样的，此时的井点仅仅相当于通水量较大的排水板而已，其本质上与传统真空预压差别不大。由于仅在理念上进行了创新和施工中进行了尝试，未深入分析和研究真空预压联合井点降水的加固机理和具体的操作方法，因此并不能从根本上解决真空预压的工艺缺陷，不能显著增强加固效果。因此，到目前为止，真空预压联合井点降水的加固方法还未取得突破性的进展，实际工程中加固效果比真空预压无明显增强。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种以独立井点集、排水系统为主的真空预压联合井点降水加固方式，将井点抽气和排水系统分离为两套相互独立的工作系统，充分利用土中天然透水层将排水板和井点组合成“连通器”，通过潜水泵将井点中汇集的地下水抽出井外，增加土中的有效应力，增强地基加固效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型独立井点集排水联合真空预压加固系统，包括：集成式抽气泵站、抽气管、抽水管、多个独立井点、由上至下位于多个独立井点的土工布密封膜层、软弱地基土层和地基中透水层，所述独立井点设有围成井上部的伸缩式井壁和下部的大孔透水井壁、井密封顶盖、顶部托盘、井壁外周的护壁黄砂滤层，所述独立井点井内水层上设有感应浮标，井壁上依次设有浅层抽水启动感应器、深层抽水启动感应器和抽水停止感应器，井底部设有潜水泵，所述抽水管一端深入井底部水层、另一端于所述密封顶盖伸出，所述抽气管穿过所述密封顶盖一端位于密封顶盖外部与集成式抽气泵站相连接、另一端位于密封顶盖内下端；水平集水管设置在所述软弱地基土层上面，水平连通所述独立井点的井壁；所述软弱地基土层设有多个与所述独立井点平行的排水板，所述平行的排水板上部与所述水平集水管连通，所述平行的排水板底部打入地基中透水层中；所述伸缩式井壁长为1～4m，所述大孔透水井壁的孔径D等于大孔透水井管径d与两倍滤层厚度r之和。

所述软弱地基土层上设有砂垫层厚度为30cm～50cm。

所述井壁外周与护壁黄砂滤层之间设有土工布密封膜。

所述浅层启动感应器所在平面设在由原始地面起算的3～4m深度处，所述深层启动感应器所在平面设在比排水板底部高2～3m处，所述停止感应器与潜水泵顶部齐平。

所述独立井点集、排水系统形成的陆域加固区四周设有防渗粘土帷幕墙；所述伸缩式井壁长为1～4m，所述大孔透水井壁的孔径D等于大孔透水井管径d与两倍滤层厚度r之和。