[发明专利]基于软土地基的联合排水装置及其加固方法

权利要求书

1.一种基于软土地基的联合排水装置，其特征在于，该排水装置包括插装在软土基内建立排水通道的排水带，所述排水带的上端部高于软土地基的上表面，铺设在软土地基上表面的砂垫层，所述排水带的上端部位于砂垫层内；所述砂垫层的上表面铺设有密封膜，所述密封膜的铺设面积大于预处理软土地基的面积；在软土地基的四周开设有密封沟，所述密封膜下延至密封沟内，在密封沟内，所述密封膜的上方密实填充有粘土；将软土地基内的水分和气体排放真空预压排放系统；还包括有加压排水系统；

所述真空预压排放系统包括埋设在砂垫层内的数支平行设置的滤管，数支滤管连接排水总管，所述排水总管连接真空泵，所述真空泵设置在密封膜外部的基础上；

所述加压排水系统包括间隔设置在排水带之间软土地基内的数组弹性充气气囊组件，所述弹性充气气囊组件包括进气管和密封套装在进气管外圆周的弹性气囊，所述进气管沿高度方向外圆周壁上设有充气孔；所述弹性气囊的上端部通过紧固件密封套装在所述进气管的上端部，所述进气管的上端部位于软土地基的上表面的砂垫层内；在砂垫层内数组弹性充气气囊组件的进气管的上端部可拆卸式连接充气总管，所述充气总管横向延伸至密封膜的外侧面，在密封膜的外侧面所述充气总管连接充气泵，所述充气总管和充气泵连接端安装有压力表。

2.根据权利要求1所述的基于软土地基的联合排水装置，其特征在于：所述排水带的上部高出软土地基地面500～700mm。

3.根据权利要求1所述的基于软土地基的联合排水装置，其特征在于：所述弹性充气气囊组件设置四根排水带之间。

4.根据权利要求1所述的基于软土地基的联合排水装置，其特征在于：所述进气管的上端部高出软土地基地面400～600mm。

5.根据权利要求1所述的基于软土地基的联合排水装置，其特征在于：在软土地基内所述弹性充气气囊组件的下端部与排水带的下端部平齐。

6.根据权利要求1所述的基于软土地基的联合排水装置，其特征在于：充气管沿长度方向每隔0.5m在管壁四周等间距设置4个充气孔。

7.一种利用上述权利要求1至6任一所述的联合排水装置进行软土地基的加固方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)、原料进场：根据软土地基的设计要求将预制排水带，弹性充气气囊组件、滤管、真空泵、充气泵密封膜运送至现场；

2)、整理软土地基表面，并预铺设砂垫基础层300～500mm厚；

3)、根据设计要求标记排水带和弹性充气气囊组件的位置；

4)、利用打板机打设排水带，排水带打设深度满足设计要求，排水带的上端部高出软土地基地面500～700mm5)、根据设计要求在软土地基上打设预制孔，打设预制孔后将弹性充气气囊组件下方至预制孔内；弹性充气气囊组件的进气管上端部高出软土地基地面400～600mm。

6)、铺设进气总管，然后将步骤5)打设的弹性充气气囊组件分别与进气总管密封连接；进气总管的进气端连接充气泵；

7)、气密性检查，启动充气泵，根据压力表读取压力数据，根据压力值和充气泵输出压力值比较，判断是否存在漏气的情况；

8)、根据设计要求铺设滤管，每个滤管均与排水总管密封连接，形成滤管管网，排水总管连接真空泵；

9)、根据设计要求续铺砂垫层至设计高度，将滤管和充气管掩埋在砂垫层内；

10)、在铺设好的砂垫层的上表面铺设密封膜，密封膜的四周延伸至密封沟，密封沟内回填粘土形成密封空间，然后在密封沟内充满水，形成水封；

11)、节点密封处理，在排水总管和进气总管与密封膜交汇处进行密封处理；

12)、排水作业：首先启动真空泵进行抽水和排气作业，进行首次真空预压加固；

13)、根据排水量，选择启动充气泵对弹性气囊进行充气，随着充气弹性气囊膨胀挤压软土地基，并产生横向的作用力；

14)、真空泵和充气泵同时开启一段时间后，关闭充气泵一段时间，然后重新启动充气泵，如此反复间歇式充气；

15)、在排水做好现场检测记录，绘制沉降与时间的关系曲线，直至沉降稳定后，符合卸载条件后，停止充气；然后真空泵继续保持运行状态，并保持一段时间；

16)、停止真空泵运行，停止运行后清除砂垫层的表层，使充气总管和进气管外露，拆卸充气总管和进气管的连接头，然后利用提升机将弹性充气气囊组件逐一拔出；

17)、在弹性充气气囊组件形成的孔洞内密实回填石料，并夯实；进而完成软土地基的固化作业，形成复合地基。