[發(fā)明專利]一種真空-電滲-堆載聯(lián)合加固軟基的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110441835.7
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102535432A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔允亮;劉漢龍;曾國海;高明軍;沈揚(yáng);劉志浩
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種真空-電滲-堆載聯(lián)合加固軟基的系統(tǒng)由可伸縮排水電極、導(dǎo)電線路、直流電源、水平排水管和真空泵組成，其特征在于：排水電極、導(dǎo)電線路和水平排水管均處于真空膜下;所述?排水電極上端可伸縮?,這種電極既可通電又可排水??，?其主要材料為一根6.0m-8.0m長的鍍鋅鋼管，周身打滿小孔，套入用濾布縫制成的濾袋，鋼管上端連接一段1.0m-1.5m長的彈簧軟管和一段1.0m-1.5m長的銅芯電纜線；銅芯電纜線通過固定鐵環(huán)固定在鋼管上，彈簧軟管和濾袋通過細(xì)鐵絲綁扎牢固；水平排水管采用PPR柔性波紋濾管，由波紋管周身螺旋形打滿小孔并用濾布包裹而成；?導(dǎo)電線路為全密封結(jié)構(gòu)，采用鋁芯橡皮線通過穿刺型絕緣線夾連接而成；膜下電滲排水系統(tǒng)的排水電極插入軟基中，排水電極的彈簧軟管采用三通與水平排水支管相連，水平排水支管匯總到水平排水主管與真空泵相連；排水電極的銅芯電纜線通過穿刺型絕緣線夾與支導(dǎo)線相連，支導(dǎo)線匯總到主導(dǎo)線與直流電源相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空-電滲-堆載聯(lián)合加固軟基的系統(tǒng)，其特征在于所采用的真空泵采用真空射流泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空-電滲-堆載聯(lián)合加固軟基的系統(tǒng)，其特征在于直流電源采用高頻脈沖電源?，高頻脈沖電源帶有自動控制器，可設(shè)定電源的工作時間自動進(jìn)行間歇通電。

4.一種真空-電滲-堆載聯(lián)合加固軟基的方法，其主要技術(shù)步驟如下：

（1）打設(shè)塑料排水板，并按照設(shè)計的電極間距預(yù)留布置排水電極的位置，電極間距?采取2～３倍的排水板間距，在預(yù)留布置電極的位置不打排水板而只利用打板機(jī)打；

（2）若土質(zhì)較軟，當(dāng)打板機(jī)的打孔鋼管壓入預(yù)訂深度后，沿鋼管向孔內(nèi)注入一定量水，拔出鋼管后水可以在孔內(nèi)起到一定的護(hù)壁作用防止塌孔；

（3）成孔后立即人工插入事先制作好的排水電極，排水電極上端的彈簧軟管和銅芯電纜線露出地面10cm，用于與水平排水管和導(dǎo)電線路連接，在場地上布置水平排水管，水平排水支管與塑料排水板間距一致，水平排水主管間距10m-15m；

（4）將處于同一排的塑料排水板和排水電極連接在同一根水平排水支管上，水平排水支管與塑料排水板采用繚繞法連接，即將塑料排水板露出地面的預(yù)留段纏繞在水平排水支管上2～3圈，水平排水支管與排水電極采用三通連接，將三通突出的一端套入排水電極的彈簧軟管，并用寬膠帶纏緊防止脫落，支管與主管相連，主管連接真空泵，每1000m²-1500m²布置一臺真空泵；

（5）將排水電極一排作為陰極，相鄰一排作為陽極，分別通過支導(dǎo)線串聯(lián)，支導(dǎo)線通過穿刺型絕緣線夾連接主導(dǎo)線，陰極和陽極的主導(dǎo)線分別連接高頻脈沖電源的負(fù)極和正極；

（6）在水平排水管和導(dǎo)線上鋪設(shè)一層土工布，在土工布上鋪設(shè)兩層真空膜，將電滲排水系統(tǒng)的電極、線路和排水管道等均覆蓋在膜下；

（7）開動真空泵抽真空，并同時啟動電源開始電滲，真空預(yù)壓和電滲同時進(jìn)行，真空從水平排水主管傳遞到水平排水支管，再傳遞到排水電極和塑料排水板的空腔中，并向地基中擴(kuò)散，電流則通過主導(dǎo)線、支導(dǎo)線，排水電極和電極間的土體傳導(dǎo)，在陽極和陰極之間形成電勢差，一方面，軟基中的自由水在真空負(fù)壓的作用下向塑料排水板和排水電極中匯集，水分子透過濾布由電極鋼管上的小孔進(jìn)入排水電極空腔內(nèi)，在排水管內(nèi)的真空負(fù)壓作用下排出，另一方面，水分子帶極性，在電勢差的作用下由陽極向陰極匯集，電滲作用增大了水分子的活性，加快了滲透速度，同時電滲還對土體中的結(jié)合水起作用，促使結(jié)合水脫離土顆粒的束縛而排出，進(jìn)一步降低土體的含水率，在真空和電滲的復(fù)合作用下，土體迅速排水固結(jié)，地基產(chǎn)生固結(jié)沉降；

（8）抽真空5～10天，膜下真空度達(dá)到80kPa以上，在檢查確定真空膜無漏氣并且電滲系統(tǒng)穩(wěn)定工作之后，在真空膜上進(jìn)行堆載預(yù)壓，真空預(yù)壓、電滲和堆載預(yù)壓三者同時進(jìn)行；

（9）堆載給地基增加附加應(yīng)力，使軟基沉降繼續(xù)增大，當(dāng)沉降達(dá)到卸載標(biāo)準(zhǔn)，停止施工。