[發明專利]復合電滲、真空降水和真空預壓加固地基的方法及其裝置

有效

• 申請號: 200710050724.7
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101182709A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 陳江濤
• 申請（專利權）人: 陳江濤
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D3/11;E02D3/02;E02D3/10;E02D3/046
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司
• 代理人: 王素娥

技術領域

本發明涉及一種大面積地基處理的方法及其裝置，更具體地說，本發明是針對淺、深層超軟土地基的處理方法及其裝置。

背景技術

一)真空預壓技術

真空預壓是我國80年代后逐漸發展起來的主要針對軟土滲透系數≥10^-5cm/s的一種大面積軟基加固技術，目前主要已發展為真空預壓、堆載預壓等技術。

但這些技術存在一些傳統難以克服的缺點，以致在某種程度上限制了該它們的深入推廣和應用，其主要缺點如下：

1、真空預壓，所能加固的土體范圍極為有限：對于滲透系數＜10^-5cm/s的土體，其加固基本無能為力；對于滲透系數≥10^-5cm/s的土體，也只能部分加固處理有效。

2、由于傳統真空預壓，只能把土體中的自由水排出，而不能把結合水排出，經過處理之后的土體含水量仍在液限以上，因此被處理過的土層很難作為硬殼層，也不能被強夯、土袋等地基工程技術來進行進一步處理與地基承載力提升。

3、由于是真空膜、真空膜下沙墊層、豎直混合排水真空系統、密封溝等，與土體之間形成一個統一的整體性真空系統，而這種真空系統真空度傳遞效率低、真空度分布不均勻，以及真空度監測不準確等問題與不足，大大影響真空預壓的效果。

4、由于傳統的真空預壓系統采用單一的整體性封閉膜，為了不刺破真空膜，這樣也會導致一些不足：①豎向排水真空系統只能采用柔性體系，而柔性的豎直混合排水真空系統不能被重復利用；②真空膜下的沙墊層中的水平排水系統可能會被真空預壓產生的不均勻沉降拉斷，并可能刺破真空膜，而且這種布設也增加了水平排水系統與密封溝之間的復雜性與不可控性。

5、真空預壓對被加固軟土的承載力提高有限，一般難以超過80kPa，滿足不了較大型承載力場地的要求。

6、由于設備等綜合因素的制約，傳統真空預壓所需的時間很長，需3個月或更長時間，處理造價較高，而且質量不穩定。

二)真空電滲與低能量強夯相結合技術

真空電滲與低能量強夯相結合技術，是近一年多以來，在電滲降水技術基礎上逐漸發展來的一種可以處理超軟土的新技術。其基本思路是：利用傳統電滲方法，通過將正負電極插入土中，使水由正極向負極移動，從而增大土體的滲透性，并通過真空井點管，將其排出場地；并通過在此基礎上進一步低能量強夯，擠密被電滲處理過軟土層的孔隙，從而構建起一個硬殼持力層。但由于電滲技術涉及土力學、電學、化學以及材料科學等許多科學，是一個相互耦合的極端非線性問題，整個原理與機理很不清楚，目前該工藝也只有在地表有1～2米厚沙性土覆蓋的、且非雨季節的小范圍工程項目中獲得成功，總結起來其主要缺點如下：

1、由于是先進行露天式電滲降水處理、然后再進行低能量強夯，對于多雨地區，在電滲過程中，電滲效果會導致土體中產生大量分布式裂隙，在低能量強夯還沒來得及擠密土體的時候，降雨已回灌土體中，大大抵消電滲效果，導致前期工作基本無效。

2、由于工藝流程中要進行電滲降水處理、然后再進行低能量強夯的幾次反復，這樣施工難度大，也更復雜。

3、成孔施工采用高壓水沖孔，存在缺陷，二次成孔會導致現場沖孔水回灌，影響已有的場地電滲效果。

4、采用簡單井點管外包反滲層作為陰陽極，兼之土體通電深度很難超過6米，因此實際成孔深度極為有限，導致地基處理深度有限，實際效果難超5米。

5、施工工藝機械化作業程度不高，對技術員依賴較大，無法適應大規模軟土處理。

6、低能量的點夯，會導致整個加固場地在平面分布和深度分布上受荷不均勻，導致不均勻地基。

7、由于低能量強夯是快速加載的動力荷載，因此土體中孔隙壓力消散效果作用受到限制，影響了地基處理效果。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種針對大面積的各類土體滲透系數＜10^-5cm/s的軟土地基進行加固處理，且處理均衡、施工簡便、工期短、性價比高的復合電滲、真空降水、真空預壓加固地基的方法及其裝置。

為了解決上述技術問題，本發明是通過下述技術方案予以實現的。

一種復合電滲、真空降水和真空預壓加固地基的方法所用的裝置，主要包括：電滲裝置、真空降水裝置、真空預壓裝置，本發明用復合管統一替換電滲裝置中的陰陽電極與剛性排水管，以及真空預壓裝置中的集成負壓傳遞與排水的塑料排水板，用開孔冗余膜或網狀帽眼膜或帶連接器的網狀帽眼真空膜替換真空預壓裝置中的整體式真空膜，用膜上電滲通電線路替換膜下電滲通電線路。