[发明专利]加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构和方法

权利要求书

1.一种加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，包括喷气发生装置、喷气管、预制管桩、竖向排水体和堆载；若干条竖向排水体均垂直打入软土地基中形成排水通道，且不同的竖向排水体在平面上均匀间隔分布；打设有竖向排水体的软土地基表面铺设有砂垫层，竖向排水体顶端头部伸入砂垫层中，砂垫层上设有堆载加压；相邻两个竖向排水体之间的软土地基中打设有空心的预制管桩，且预制管桩的侧壁上均匀开孔；所述预制管桩内施打有一条喷气管，喷气管底部出气口伸入预制管桩底部，顶部进气口通过导管连接用于向预制管桩中鼓入气体的喷气发生装置。

2.如权利要求1所述的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，每两个相邻的竖向排水体之间都打设有所述的预制管桩。

3.如权利要求1所述的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，处理的软土地基周围开挖有排水沟。

4.如权利要求1所述的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，所述的喷气管外径略小于预制管桩内径。

5.如权利要求1所述的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，所述的砂垫层和堆载中预先设有预留通道，所述的喷气管穿过预留通道后打入预制管桩中。

6.如权利要求1所述的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，所述预制管桩侧壁上的开孔直径为15～20mm。

7.如权利要求1所述的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，所述砂垫层厚度为30～60cm，竖向排水体顶端头部伸入砂垫层中15～30cm。

8.如权利要求1所述的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理结构，其特征在于，所述竖向排水体为塑料排水板或袋装砂井。

9.一种利用如权利要求1所述处理结构的加速排水固结和加大承载力的软土地基处理方法，其特征在于，步骤如下：

1)平整待处理的软土地基场地，同时在场地周边开挖排水沟，场地表面具有排水坡度；

2)按等边三角形分布设计要求定位竖向排水体布设位置，然后在每个布设点位处插打竖向排水体至设计深度；

3)按正方形分布设计要求施打开设有预留孔的空心预制管桩，使淤泥软土中的部分孔隙水通过竖向排水体排出，部分孔隙水进入预制管桩内腔；

4)在待处理的软土地基场地上铺设砂垫层，砂垫层厚度为30～60cm，竖向排水体顶端头部伸入砂垫层中15～30cm，然后在砂垫层上采用堆载加压；铺设砂垫层和堆载时，做好预留通道；

5)施作喷气管，将喷气管打入预制管桩底部后，再用导管连接喷射管的顶端进气口和喷气发生装置的出气口，喷气发生装置的输出空气流量为3～7m³/min，将高压喷气管从下往上边喷气边徐徐提升，使高压气体通过预制管桩的预留孔水平向扩散至周围土体，加速排水固结；

6)逐排对所有预制管桩完成步骤5)的喷气排水工序后，卸去堆载，在每个预制管桩顶部设置桩帽，预制管桩、排水后的桩周软土与砂垫层形成复合地基。

10.如权利要求9所述的处理方法，其特征在于，所述的预留通道可采用与管桩直径大小相近的PVC管垂直预埋在砂垫层和堆载中，PVC管布设位置与管桩相同。