[发明专利]一种吹填软土地基真空动力固结复合排水系统

说明书

本发明公开了一种吹填软土地基真空动力固结复合排水系统，解决了现有技术不能有效降低夯前水位和显著提高软土地基深层软土强度的问题。在200毫米厚的级配碎石初始结合层（3）上间隔地设置有复合竖向排水管体（2），复合竖向排水管体（2）内设置有竖向排水芯管（9），在竖向排水芯管（9）的外侧壁与复合竖向排水管体（2）的内侧壁之间设置有管状滤膜（10），竖向排水芯管（9）的顶端连接有水平真空抽水管（8）和真空抽水泵（7），在200毫米厚的级配碎石初始结合层（3）的顶面上的两相邻的复合竖向排水管体（2）之间设置有钉型夯锤（12）。经处理后的软基土体工后沉降可控、地基承载力提高明显。

技术领域

本发明涉及一种软土地基处理系统，特别涉及一种大面积深厚吹填软土地基的真空动力固结复合排水系统。

背景技术

目前，我国沿海地区经济建设发展迅速，在滩涂上吹填造地以解决工业用地不足，是目前普遍采用的方法。滩涂上吹填造地区域的土体主要有以下特点：原状土体主要体现为淤泥或淤泥质软土，呈现出抗剪强度低、压缩性大、孔隙比大、含水量高、流变性强和渗透性差的结构特点；吹填土的物质成分比较复杂，多数为疏浚淤泥、粘土或粉土，具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低和渗透系数小的软塑到流塑结构状态。因此，地基的大变形和稳定问题是该土体处理时急需要解决的中心问题。常规的软土地基处理方法有堆载预压法、真空预压法、动力固结法、动力排水固结法等方法，这些软土地基的处理方法存在提高软基土体地基承载能力有限、地基有效加固深度较小、沉降差异过大、设别要求严格、施工成本昂贵、施工耗时较长等问题。目前，急需开发一种能够充分满足高含水率上覆吹填土的软地基处理强度及变形要求的固结处理系统及方法，该方法能有效降低夯前水位，显著提高软土地基深层软土强度，并且施工应当方便快捷。

发明内容

本发明提供了一种吹填软土地基真空动力固结复合排水系统，解决了现有技术不能有效降低夯前水位和显著提高软土地基深层软土强度的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种吹填软土地基真空动力固结复合排水系统，包括原状软土层，在原状软土层上设置有200毫米厚的级配碎石初始结合层，在200毫米厚的级配碎石初始结合层上间隔地设置有复合竖向排水管体，复合竖向排水管体内设置有竖向排水芯管，在复合竖向排水管体的管体侧壁上设置有进水口，在竖向排水芯管的管体侧壁上设置有吸水口，在竖向排水芯管的外侧壁与复合竖向排水管体的内侧壁之间设置有管状滤膜，竖向排水芯管的顶端连接有水平真空抽水管，水平真空抽水管的另一端是与真空抽水泵连接在一起的；复合竖向排水管体是呈矩阵形式布设的，相邻的两复合竖向排水管体之间的间距为8-12米；在200毫米厚的级配碎石初始结合层的顶面上的两相邻的复合竖向排水管体之间设置有钉型夯锤，钉型夯锤是呈圆钉形状，钉型夯锤的上部圆柱体的直径为2-3米，钉型夯锤的下部圆柱体的直径为1-1.5米。

在200毫米厚的级配碎石初始结合层上，按从下到上的顺序，依次设置有双向增强水平格栅和150毫米厚的级配碎石二次结合层；在150毫米厚的级配碎石二次结合层上设置有吹填土层。

复合竖向排水管体的顶端与吹填土层的顶面之间的距离为100-200毫米；

一种吹填软土地基真空动力固结复合排水系统及施工工艺，包括以下步骤：

第一步、制作复合竖向排水管体，根据地基处理深度，取长度比地基处理深度长200毫米的管作为复合竖向排水管体的外管，在该外管的管壁上间隔地加工出进水口，根据地基处理深度，取长度比地基处理深度长200毫米的管作为竖向排水芯管，在竖向排水芯管的管壁上间隔地加工出吸水口，将竖向排水芯管插入到复合竖向排水管体的外管中，并在竖向排水芯管的外侧壁与复合竖向排水管体的内侧壁之间设置有管状滤膜；

第二步、在原状软土层上铺设200毫米厚的级配碎石初始结合层；