本發(fā)明提供一種于軟土、超軟土地基處理方法，屬于巖土工程中的真空預(yù)壓與復(fù)合地基聯(lián)合處理技術(shù)。

背景技術(shù)：

近些年來，由于陸地資源緊缺，圍海造陸工程受到了越來越多的重視，真空預(yù)壓法作為一種常見的地基處理方法，被廣泛應(yīng)用到圍海造陸工程中。常規(guī)的真空預(yù)壓法是在軟土地基表面鋪設(shè)砂墊層，打設(shè)塑料排水板或砂井，再用封閉膜使其與大氣隔絕，密封膜端部用土進行埋壓處理，通過埋設(shè)在砂墊層的排水管道，使用真空泵或其他真空手段進行抽氣，在真空負壓作用下，地表砂墊層及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負壓，同時土體內(nèi)部與排水通道、墊層之間形成壓力差，在此壓差作用下，排水板周圍軟土中的孔隙水不斷由排水通道排出，由于土體中孔隙水壓力的消散，有效應(yīng)力隨之增加，土體逐漸固結(jié)，強度也會相應(yīng)地提高。

隨著圍海造陸工程向“水域、細粒、高效”發(fā)展，在傳統(tǒng)的真空預(yù)壓加固處理基礎(chǔ)上出現(xiàn)了各種類型的改進措施和方法，如無砂直排真空預(yù)壓技術(shù)、氣壓劈裂真空預(yù)壓技術(shù)、注氣增壓真空預(yù)壓技術(shù)、電滲聯(lián)合真空預(yù)壓技術(shù)、堆載聯(lián)合真空預(yù)壓技術(shù)等，這些改進技術(shù)在工程應(yīng)用中取得了一定效果。

雖然改良后真空預(yù)壓方法能在一定程度上能夠改善土體加固效果，但是仍存在較多的缺點：

1)對于超軟土地基，采用真空預(yù)壓方法進行加固處理時，一般情況下前期排水量較大，排水效果明顯，到了后期排水板附近的細粒淤泥堵塞了排水板，真空度也隨之下降，導(dǎo)致后期排水速率明顯下降，尤其是距離排水板較遠處以及深層的土體并未得到充分加固，這嚴重影響了地基處理效果。

2)電滲聯(lián)合真空預(yù)壓技術(shù)等新型真空預(yù)壓技術(shù)雖然在一定程度上提升了真空預(yù)壓的排水效率、進而加速了土體固結(jié)速率，但這種方法工程造價較高，在實際工程中很難進行大面積推廣應(yīng)用。

3)采用氣壓劈裂真空預(yù)壓以及注氣增壓真空預(yù)壓技術(shù)進行地基加固處理，在工程實踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，要不斷通過增壓管向土中鼓入空氣，才能保證穩(wěn)定的氣壓差，一旦停止氣體供應(yīng)，真空負壓減小，排水速率隨即下降，造成土體加固效果欠佳，尤其是深層地基土的加固處理效果不盡如人意。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種可以應(yīng)用在對軟土、超軟土地基處理的真空預(yù)壓加固處理系統(tǒng)的注液增壓系統(tǒng)，利用本發(fā)明，不僅能夠保證排水板與地基土之間的穩(wěn)定壓力差，提高真空預(yù)壓排水固結(jié)速率，還能通過后期注漿進一步改善土體強度。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種真空囊式注液增壓聯(lián)合注漿加固超軟土地基注液增壓裝置,用于對軟土、超軟土地基進行處理的真空預(yù)壓加固處理系統(tǒng)中，所述的真空預(yù)壓加固處理系統(tǒng)包括多個豎向排水板9，其特征在于，

所述的注液增壓裝置包括注液增壓囊10、橫向注液增壓支管6、注水閥門4、三通接頭、橫向注液增壓主管13和注液增壓設(shè)備1，其中所述注液增壓囊10的主體為可以傳遞液體壓力的彈性囊體，彈性囊體的頂部設(shè)置有注液密封口5，上部兩側(cè)連通有注水管11，并通過注水管11連接到橫向注液增壓支管6，在橫向注液增壓支管6上設(shè)置有注水閥門4，各個橫向注液增壓支管6通過通過橫向注液增壓主管13與注液增壓設(shè)備1相聯(lián)通，豎向排水板9分布在注液增壓囊10的周邊；在進行注漿施工時，在彈性囊體中插有注漿管10。

優(yōu)選地，注液增壓囊的埋置深度高于豎向排水板的插入深度0.5-1m。

本發(fā)明的工作原理是:首先對常規(guī)真空預(yù)壓法進行改良，通過抽真空設(shè)備向土體施加真空負壓的同時，向預(yù)先打設(shè)的注液增壓囊中注入水分，通過注液增壓囊向周圍土體傳遞液壓，顯著加大了排水板與地基土之間的壓力差，進而提高了軟土地基的排水速率，促進深淺層土體完成排水固結(jié)。待真空注液增壓結(jié)束后，向注液增壓囊里通過注漿管注入水泥漿液，從而形成一個注漿加固體樁，進一步擠壓周圍的土體，壓密周圍土體中的孔隙，排擠出土體中多余的孔隙水，提升了軟土的有效應(yīng)力，改變了土體物理力學(xué)性質(zhì)，增強了深層土體的強度，進而提高了軟土地基的承載能力。從而實現(xiàn)兩種方法在同一場區(qū)的協(xié)同加固作用。

本發(fā)明針對常規(guī)真空預(yù)壓軟土地基加固技術(shù)特點，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1施工方法簡單易行，施工方便，在保證施工質(zhì)量的同時，能夠顯著加速軟土地基加固進程。

2與常規(guī)真空預(yù)壓法比較相近，注液增壓技術(shù)可以顯著增大排水板與地基土之間的壓力差，并可以持續(xù)保證穩(wěn)定的壓力差，加速排水并更有利于孔壓消散，加快了軟土地基的固結(jié)速度，提高施工效率。

3待真空注液增壓階段結(jié)束后，可以直接在注液增壓囊處進行深層注漿，加大了軟土地基處理深度，進一步加強了軟土地基承載能力，實現(xiàn)了深淺層軟土地基同時同步處理。

兩個功效：一是采用液體作為真空預(yù)壓的增壓模式，提高壓力差，加快固結(jié)速率和效果；二是利用囊式注液裝置在完成真空預(yù)壓加固處理后，進一步注漿形成復(fù)合地基進行地基加固處理，達到同一場地的兩種加固效果的有效組合和長久加固處理效果，可實現(xiàn)淺層軟土或深淺層聯(lián)合加固處理目的。

附圖說明

圖1為真空預(yù)壓加固處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為橫向排水體系和橫向注液增壓體系示意圖。

圖3為注液增壓囊構(gòu)造示意圖。

圖4為豎向排水板和豎向注液增壓體系布置示意圖。

圖中標號說明:1、注液增壓設(shè)備；2、抽真空設(shè)備；3、密封體系；4注水閥門；5、注液密封口；6、橫向注液增壓支管；7、橫向排水支管；8、蝴蝶結(jié)；9、豎向排水板；10、注液增壓囊；11、注水管；12、三通接頭；13、橫向注液增壓主管；14、橫向排水主管；15、注漿管。

具體實施方式

參見圖1-4，真空注液增壓聯(lián)合深層注漿地基處理方法，所采用的排水系統(tǒng)包括豎向排水板9、蝴蝶結(jié)8、橫向排水支管7、三通接頭12橫向排水主管14和抽真空設(shè)備2，其中豎向排水板9通過蝴蝶結(jié)8與橫向排水支管7相連并接通，橫向排水支管14又通過三通接頭12與橫向排水主管14相連，橫向排水主管14最后與抽真空設(shè)備2接通。其中，豎向排水板9按正方形布置，在正方形的中心處布設(shè)深層注液增壓囊10，豎向排水板9間距0.8-2.0m，注液增壓囊10的埋置深度高于豎向排水板的插入深度0.5-1m。

注液增壓裝置包括注液增壓囊10、橫向注液增壓支管6、注水閥門4、三通接頭12、橫向注液增壓主管13和注液增壓設(shè)備1。其中所述注液增壓囊10由輕質(zhì)乳膠材料制成，可以傳遞液體壓力，注液增壓囊10頂部兩側(cè)裝有注水管11，并通過注水管11連接橫向注液增壓支管6。橫向注液增壓支管6端部裝有注水閥門4，其中注水閥門4與注液增壓設(shè)備1相聯(lián)通。所述注液增壓設(shè)備1中預(yù)先填充足夠的水，待土中真空度穩(wěn)定之后，開啟注液增壓設(shè)備1，關(guān)閉注液密封口5，同時打開注水閥門4，水從注液增壓設(shè)備中1依次通過橫向注液增壓主管13、橫向注液增壓支管6注入到注液增壓囊10中，進而注液增壓囊10附近的土體受到了施加的額外液體壓力，加大了排水板與地基土之間的壓力差，這種壓力差較為穩(wěn)定，從而提高了真空預(yù)壓的排水固結(jié)速率，待注液增壓結(jié)束以后，關(guān)閉注水閥門4，同時關(guān)閉注液增壓設(shè)備1。

真空注液增壓施工結(jié)束后，打開注液增壓囊10頂端設(shè)置的注液密封口5，向注液增壓囊10中插入注漿管15，并向注漿管15中注入提前攪拌好的水泥漿液，漿液填充到注液增壓囊10后，由于水的密度小于漿液密度，水將通過注液密封口5排出，這樣就形成了一個注漿加固體樁，同時隨著注漿的進行進一步擠壓周圍的土體，也改變了土體物理力學(xué)性質(zhì)，提高了軟土地基的承載力。其中注漿管15可以自主調(diào)節(jié)高度。

整個真空注液增壓與深層注漿聯(lián)合地基處理方法，包括下列步驟:

一、首先是設(shè)備裝置的布置與連通。在軟土或者超軟土表層鋪設(shè)一層編織布后，之后打設(shè)豎向排水板9和豎向注液增壓囊10，把豎向排水板9與橫向排水支管7相連接，將橫向排水支管7與橫向排水主管14接通，之后將豎向注液增壓囊10與橫向注液增壓支管6、橫向注液增壓主管13依次聯(lián)通，鋪設(shè)二層編織布、一層土工布、一層密封膜組成密封體系3，最后將橫向排水主管14與抽真空設(shè)備2連接組裝，橫向注液增壓主管13與注液增壓設(shè)備1聯(lián)通。

二、真空注液增壓階段。開啟抽真空設(shè)備2，待吹填土中的真空度穩(wěn)定后，打開注水閥門4，開啟注液增壓設(shè)備1，水通過橫向注液增壓體系注入到注液增壓囊10中，對注液增壓囊10周圍的土體施加液壓，加大排水板與地基土之間的壓力差，進而提高了軟土地基的排水速率，促進深淺層土體完成排水固結(jié)。

三、待真空注液增壓階段結(jié)束后，關(guān)停注液增壓設(shè)備1，同時關(guān)閉注水閥門4、同時打開注液增壓囊10頂端設(shè)置的注液密封口5，向注液增壓囊10中插入注漿管15，并向注漿管15中注入提前攪拌好的水泥漿液，由于水的密度小于漿液密度，水將通過注液密封口5排出，待漿液填充到注液增壓囊10后，形成了一個注漿樁體，增強了深層土體的強度，提高了軟土地基的承載能力。

四、當軟土地基加固效果達到預(yù)期效果后，進行真空卸載和設(shè)備的撤場。