專利名稱：超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大面積軟弱地基處理裝置及工藝，特別涉及一種適用于新吹填淤
泥質(zhì)土的超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)加固方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著沿海地區(qū)的快速發(fā)展，利用灘涂和吹填造地的方法是解決工業(yè)用地不足的重要舉措。然而，由于新吹填一般均為"三高一低"(即高含水量、高壓縮性、高靈敏度，低強度)的淤泥質(zhì)土，場地剛吹填完成后，含水量高，強度低，人員無法進(jìn)入。對此，通常采取的方法是自然固結(jié)l-2年，在表面形成20cm厚左右的"硬殼層"后，再鋪設(shè)竹排、土工格柵等材料，人員才可進(jìn)入施工建設(shè)。這種方法時間太長，難以適應(yīng)沿海地區(qū)快速發(fā)展的需求。施工工程要搶工期時，對此方法來說是致命的。 目前，真空預(yù)壓技術(shù)是處理淤泥質(zhì)土軟弱地基有效的一種地基處理工法。但是對于沿海產(chǎn)業(yè)帶新吹填淤泥質(zhì)軟弱地基的處理并不適應(yīng)。原因在于 (1)吹填土含水率在150%以上，為流動狀態(tài)，人員和機(jī)械根本無法直接在地面上施工，且施工人員陷入后易出現(xiàn)傷亡等安全隱患；
(2)缺乏砂源，而且無法進(jìn)行上砂作業(yè)； (3)采用PVC圓管作為主管和支管的方法一是非常費時費人力，不便于大面積施工，二是由于不均勻沉降產(chǎn)生以塑料排水板為主心的"土柱"現(xiàn)象導(dǎo)致管接頭易脫開；
(4)真空壓力傳遞易出現(xiàn)盲點，真空度沿深度衰減很快，處理時間長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，研制一種超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)加固方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案 超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)加固方法，其主要技術(shù)步驟在于 (1)在超軟地基上設(shè)置泥上浮式施工通道，在泥地地基上鋪設(shè)橡膠泡沫板作為泥上浮板，在其上面再鋪設(shè)竹膠板作為通道壓強板，在橡膠泡沫板、竹膠板兩側(cè)將鋼管打入泥地地基中，部分露出泥地地基，鋼管與橡膠泡沫板、竹膠板固定連接； (2)設(shè)置上層負(fù)壓預(yù)壓排水裝置，上層負(fù)壓預(yù)壓排水裝置位于地基表面，上層真空泵接負(fù)壓預(yù)壓主管，負(fù)壓預(yù)壓主管上面依次是上土工布、密封膜，負(fù)壓預(yù)壓主管下面是下土工布； (3)設(shè)置下層真空排水裝置，真空泵接真空排水主管，真空排水主管連接真空排水支管。 本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于改變了過去對新吹填土需要在自然涼曬和自重然固結(jié)形成一定強度后方可進(jìn)場開展軟基施工的傳統(tǒng)做法，減少了地基處理等侯時間。新技術(shù)可縮短地基處理時間，為早交地，早建設(shè)，早投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，為政府的資金回籠和企業(yè)的建廠投產(chǎn)贏得寶貴的時間。 本發(fā)明克服了現(xiàn)有真空預(yù)壓技術(shù)存在的不足，利用真空預(yù)壓對土體形成預(yù)壓荷載的基礎(chǔ)上，通過在吹填泥一定深度設(shè)置下層真空排水結(jié)構(gòu)裝置，彌補了傳統(tǒng)真空預(yù)壓僅有上層負(fù)壓預(yù)壓排水裝置，在淤泥質(zhì)地基上沿深度衰減太快造成深度地基土加固效果不佳的缺點。在設(shè)置下層真空排水結(jié)構(gòu)裝置后，可將真空度直接傳遞至預(yù)定深度加快了地基土的排水固結(jié)，使表層淤泥質(zhì)地基和深處淤泥質(zhì)地基達(dá)到同時加固，相互促進(jìn)的作用，從而不僅達(dá)到了更好的地基加固效果，而且可顯著縮短地基處理的工期。同時，通過本發(fā)明在一定程度上降低了軟弱地基處理的成本。 本發(fā)明的其他優(yōu)點和效果將在下面繼續(xù)說明。


圖l——本發(fā)明泥上浮式通道立面示意圖。
圖2——本發(fā)明泥上浮式通道俯視示意圖。
圖3——本發(fā)明層疊加固系統(tǒng)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4——本發(fā)明層疊加固系統(tǒng)立體示意圖。 圖中，l.橡膠泡沫板，2.竹膠板，3.鋼管，4.塑料排水板，5.下土工布，6.負(fù)壓預(yù)壓支管，7.負(fù)壓預(yù)壓主管，8.上土工布，9.密封膜，IO.上層真空水泵，ll.密封溝，12.真空排水支管，13.真空排水主管，14.下層真空水泵。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3和圖4所示 首先，在泥地地基上設(shè)置泥上浮式施工通道，實現(xiàn)在新吹填淤泥質(zhì)土區(qū)域新吹填后可馬上進(jìn)場施工，減少了自然固結(jié)形成硬殼層的時間；其次，設(shè)置上層負(fù)壓預(yù)壓排水結(jié)構(gòu)體系；最后，設(shè)置下層真空排水結(jié)構(gòu)體系。 構(gòu)成雙層排水結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑多道排水通道分別抽真空的方法，將真空度迅速傳遞到地基土的不同深度，保證橫向、豎向排水系統(tǒng)暢通，達(dá)到使地基土表層和深處地基同時快速固結(jié)的目的，縮短預(yù)壓固結(jié)時間，從而減少施工周期，降低施工成本。
具體步驟 超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)及加固方法施工順序 鋪設(shè)橡膠泡沫板1-鋪設(shè)竹膠板2-施打鋼管3-打排水板4-鋪真空排水支管12-連接打排水板4和真空排水支管12-壓真空排水支管12-鋪真空排水主管13-連接真空排水主管13和真空排水支管12-壓真空排水主管13-鋪設(shè)下土工布5-鋪負(fù)壓預(yù)壓支管6-連接負(fù)壓預(yù)壓支管6和排水板4-鋪設(shè)負(fù)壓預(yù)壓主管7-連接預(yù)壓主管7和預(yù)壓主管6-鋪設(shè)上土工布8-鋪密封膜9-挖密封溝11-壓密封膜9-設(shè)真空水泵10-設(shè)下層真空水泵14-埋設(shè)監(jiān)測設(shè)備-抽真空。 泥上浮式施工通道由泥上浮板橡膠泡沫板1、竹膠板2和鋼管3構(gòu)成，橡膠泡沫板1鋪設(shè)在泥地地基上，在其上鋪設(shè)竹膠板2，在橡膠泡沫板1、竹膠板2兩側(cè)的泥地地基中打入鋼管3，鋼管3的一部分露出泥地，鋼管3分別與橡膠泡沫板1、竹膠板2固定連接。
橡膠塑料板厚度在50 80mm，單塊尺寸在1. 2mX 2. 4m ;竹膠板厚度在15 18mm，單土央尺寸在0. 9mX 1. 8m ;鋼管外徑48mm，壁厚在3 4mm。 泥上浮式施工通道完成后，通過泥上浮式通道在泥地地基上鋪設(shè)雙層排水裝置，其中上層為負(fù)壓預(yù)壓排水裝置，下層為真空排水裝置。 負(fù)壓預(yù)壓排水裝置由上層真空水泵10、負(fù)壓預(yù)壓主管7、負(fù)壓預(yù)壓支管6、上土工布8、密封膜9、下土工布5構(gòu)成；真空水泵10連通負(fù)壓預(yù)壓主管7，負(fù)壓預(yù)壓主管7連通負(fù)壓預(yù)壓支管6，負(fù)壓預(yù)壓主管7與負(fù)壓預(yù)壓支管6成垂直狀態(tài)設(shè)置；負(fù)壓預(yù)壓支管6同排水板4繚繞一周連接；在負(fù)壓預(yù)壓主管7上面依次是上土工布8、密封膜9 ;在負(fù)壓預(yù)壓主管7下面是下土工布5 ;在密封膜9的兩側(cè)設(shè)置密封溝11，防止密封膜9失去密封作用。
密封膜9由聚乙烯和聚氯乙烯制成，厚度在0. 12 0. 14mm之間，密封膜9的周邊要余出被處理的軟基地層周邊3 5m，然后人工將密封膜9四周埋入密封溝11內(nèi)3 4m后，用淤泥，粘土回填密封溝并壓實。 負(fù)壓預(yù)壓主管7、負(fù)壓預(yù)壓支管6、真空排水支管12和真空排水主管13為直徑為55 63mm的滲水波紋濾管；負(fù)壓預(yù)壓主管7與負(fù)壓預(yù)壓支管6用三通或四通相連，真空排水主管13與真空排水支管12用三通或四通相連；負(fù)壓預(yù)壓支管6與負(fù)壓預(yù)壓支管6的間距在0. 8 1. Om之間，真空排水支管12與真空排水支管12之間的間距在0. 6 0. 8m之間。 下層的真空排水支管12布置在需加固區(qū)域1. 5-2米的深度處，真空排水支管12的長度為場地寬度再加2. 0-3. 0米。在實際操作過程中，先施打排水板4到設(shè)計深度，排水板的長度為設(shè)計深度外加2. 0-3. 0米，保證排水板4隨同真空排水支管12下壓后尚可露出泥面0. 5米以上，排水板4同真空排水支管繚繞連接。其次將真空排水支管12水平壓入泥面下2. 0-3. 0米，其外露部分在場地的泥面上同真空排水主管13連接，再將真空排水主管13均勻壓入泥下1. 0-1. 5米處，這一過程是下層水平的真空排水結(jié)構(gòu)建立的關(guān)鍵，因此在施工時應(yīng)慢壓、均衡壓入，防止管路拉脫。， 在施工中，可根據(jù)新吹填淤泥的不同的地質(zhì)條件和不同滲透系數(shù)調(diào)整塑料排水板4的平面布置間距、插入深度以及真空排水支管12的間距，結(jié)合多層真空排水結(jié)構(gòu)的建立和上、下層真空排水結(jié)構(gòu)的交叉層疊或井字形層疊來達(dá)到所需的各項技術(shù)指標(biāo)要求。
使用本發(fā)明過程 首先，開啟上層真空水泵10;上層真空水泵10將真空度傳遞到負(fù)壓預(yù)壓主管7，然后傳遞到負(fù)壓預(yù)壓支管6 ;負(fù)壓預(yù)壓支管6將真空度通過塑料排水板4傳向地基土中，從而將地基土中的水排出；同時，負(fù)壓預(yù)壓支管6通過在上土工布8和下土工布5之間的空腔形成相互貫通的水平排水系統(tǒng)抽取地基表面的孔隙水，并在密封膜上形成大氣壓力，作為預(yù)壓荷載對地基產(chǎn)生預(yù)壓作用。 然后，開啟下層真空水泵14，將真空度傳遞給下層系統(tǒng)的真空排水主管13，再通過真空排水支管12，將真空度直接傳遞給塑料排水板4的下部，深處的地下水可通過下層的真空排水裝置被排出。從而上層的負(fù)壓預(yù)壓排水裝置與下層的真空排水裝置協(xié)同作用產(chǎn)生連動效應(yīng)，從而彌補了超軟弱地基滲透性差，真空度沿深度衰減過快，僅通過上層的負(fù)壓預(yù)壓排水裝置難以將真空度傳向地基深處。加快了超軟弱地基的排水固結(jié)速度，提高了地基土的加固深度和效果。
權(quán)利要求
超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)的加固方法，其步驟在于(1)在超軟地基上設(shè)置泥上浮式施工通道，在泥地地基上鋪設(shè)橡膠泡沫板作為泥上浮板，在其上面再鋪設(shè)竹膠板作為通道壓強板，在橡膠泡沫板、竹膠板兩側(cè)將鋼管打入泥地地基中，部分露出泥地地基，鋼管與橡膠泡沫板、竹膠板固定連接；(2)設(shè)置上層負(fù)壓預(yù)壓排水裝置，上層負(fù)壓預(yù)壓排水裝置位于地基表面，上層真空泵接負(fù)壓預(yù)壓主管，負(fù)壓預(yù)壓主管上面依次是上土工布、密封膜，負(fù)壓預(yù)壓主管下面是下土工布；(3)設(shè)置下層真空排水裝置，真空泵接真空排水主管，真空排水主管連接真空排水支管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)的加固方法，其特征在于泥上浮 板采用橡膠泡沫板，通道壓強板采用竹膠板，固定通道管采用鋼管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)的加固方法，其特征在于下層的 真空預(yù)壓排水裝置，真空排水支管12設(shè)置于地表下1. 5-2. 0米深度處，真空排水主管13設(shè) 置于地表下1. 0-1. 5米處，真空泵14設(shè)置在地面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于新吹填淤泥質(zhì)土的超軟地基淺層層疊加固系統(tǒng)加固方法。本發(fā)明是在超軟地基上設(shè)置泥上浮式施工通道，再鋪設(shè)通道壓強板，鋼管打入泥地地基中，上層負(fù)壓預(yù)壓排水裝置與下層真空排水裝置配合，負(fù)壓預(yù)壓主管上面依次是上土工布、密封膜，負(fù)壓預(yù)壓主管下面是下土工布，真空排水主管連接真空排水支管。本發(fā)明解決了真空預(yù)壓技術(shù)存在的費時費力、傳遞出現(xiàn)盲點、真空度沿深度衰減快等缺陷。本發(fā)明利用真空預(yù)壓對土體形成預(yù)壓荷載的基礎(chǔ)上，通過下層真空排水結(jié)構(gòu)裝置，配合上層負(fù)壓預(yù)壓排水裝置，可將真空度直接傳遞至預(yù)定深度加快了地基土的排水固結(jié)，使表層淤泥質(zhì)地基和深處淤泥質(zhì)地基達(dá)到同時加固，縮短工期，降低成本。
文檔編號E02D3/00GK101725140SQ20091023275
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者葉吉, 曾國海, 李燕青 申請人:曾國海