[發(fā)明專利]一種密閉直抽分段式真空預(yù)壓地基處理方法

有效

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• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102733371A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;蔡袁強(qiáng);張樂;孫林柱;劉飛禹;丁光亞;胡秀青;金亞偉;王鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 王軍
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種密閉直抽分段式真空預(yù)壓地基處理方法，主要適用于軟土、超軟土地基或污泥的排水處理，屬于巖土工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自從上世紀(jì)八十年代真空預(yù)壓技術(shù)的提出與應(yīng)用，經(jīng)過不斷的改進(jìn)與發(fā)展，真空預(yù)壓技術(shù)已成為軟土地基處理最為有效的方法之一。在本發(fā)明之前，已產(chǎn)生了無砂墊層技術(shù)、直排式真空預(yù)壓技術(shù)、增壓真空預(yù)壓技術(shù)、長短板聯(lián)合真空預(yù)壓技術(shù)等工法，為真空預(yù)壓技術(shù)的大規(guī)模工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

真空預(yù)壓加固軟土地基的作用效果體現(xiàn)在土工密封膜膜下真空度的提高與豎向塑料排水板中真空度的提高兩個方面。土體在膜下真空度的作用下，類似于受到堆載預(yù)壓提供的一個豎向作用壓力，將土體中的水沿豎向排水體及土體孔隙壓出；土體在豎向塑料排水板中的真空度作用下，類似插入水井中的抽水管，將豎向塑料排水板沿程周邊土體中的水通過傳遞真空度的方法吸入排水板并沿排水路徑排出。但現(xiàn)有真空預(yù)壓技術(shù)中插入土體的豎向塑料排水板與土體表面上鋪設(shè)的濾管采用綁扎的方式連接進(jìn)而組成橫向排水系統(tǒng)，抽真空過程中膜下真空度可以很快提高到一定高度，有利用真空預(yù)壓硬殼層的形成，但由于橫向排水系統(tǒng)與豎向排水體連接的非密閉性將導(dǎo)致真空度向豎向塑料排水板中傳遞的低效，導(dǎo)致豎向塑料排水板中真空度低，進(jìn)而造成深層土體中的水難以排出，直接造成真空預(yù)壓處理深度有限、深層土體無法處理。專利CN1667203A中介紹了一種用于地基處理的輕筒、輕筒復(fù)合地基及輕筒復(fù)合地基法，文中描述了其作為復(fù)合地基處理方法進(jìn)行多種施工操作加固地基的過程，其中提到了利用輕筒真空聯(lián)合堆載預(yù)壓復(fù)合地基法，在堆載預(yù)壓復(fù)合地基的基礎(chǔ)上增加抽真空措施，但其抽水氣部分與真空預(yù)壓法存在巨大差異，在現(xiàn)實(shí)工程中其抽水氣的作用也難以實(shí)現(xiàn)，其加固效果得以實(shí)現(xiàn)的核心實(shí)際上來自其復(fù)合地基的功效。專利中描述了其通過深埋土下的輕筒抽水氣，而不需對土體進(jìn)行表面密封，專利中也描述了由于輕筒內(nèi)的排水通道暢通無阻，通過將輕筒與水平排水支管相連，對深埋土中的輕簡直接抽水氣以達(dá)到真空度傳遞快、影響深度大等效果。但該種輕筒的構(gòu)造在排水固結(jié)方面更類似于井點(diǎn)降水法中加粗了的井點(diǎn)管，其內(nèi)外層的構(gòu)造形式與巨大的筒徑無法滿足在抽真空過程中在空心輕筒中形成巨大的真空度，也就產(chǎn)生不了足夠的“吸力”抽取水氣。該方法在本質(zhì)上與真空預(yù)壓法中袋裝沙井存在一定的區(qū)別，與真空預(yù)壓法普遍采用的塑料排水板作為豎向排水體則差異更大，雖具備了豎向排水體中一定的密閉性，但工程實(shí)際中抽真空部分難以實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)不了真空預(yù)壓排水的作用，不屬于真空預(yù)壓法。輕筒表層排水孔無濾膜反濾易于淤堵，且該輕筒的構(gòu)造形式在深層土體中的打設(shè)密閉也存在一定難度，不適于高含水率軟粘土的排水固結(jié)。

當(dāng)針對需要采用長短板聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)行預(yù)處理墊層施工的真空預(yù)壓地基處理項(xiàng)目時(shí)，現(xiàn)有真空預(yù)壓技術(shù)利用首先插設(shè)短板的方法實(shí)現(xiàn)淺層土體的加固處理以形成硬殼層進(jìn)而滿足機(jī)械進(jìn)場的承載力要求，之后再打設(shè)長板對深層土體進(jìn)行加固。上述打設(shè)的長板在事先打設(shè)的短板高度范圍內(nèi)仍然對淺層土體進(jìn)行了真空加固(真空度向淺層土體傳遞從而造成真空度損耗)，但淺層土體事先已通過短板加固達(dá)到了處理要求，且由于后續(xù)基礎(chǔ)承臺的施工，部分高度的淺層土體還將會被挖除，這就造成了長板施工過程中的巨大浪費(fèi)。如果能將長板中短板高度范圍內(nèi)的沿程真空度傳遞到深層土體而不是浪費(fèi)在淺層土體，不僅將節(jié)約大量能源也將提高深層土體的處理效果。

針對直排式真空預(yù)壓法、采用密封接頭與不透氣密封鋼絲水管連接的密閉直抽式真空預(yù)壓法、土中塑料排水板淺層段采用密封鋼絲水管代替的分段密閉直抽式真空預(yù)壓法所開展的三組室內(nèi)模型試驗(yàn)證明了上述論述。試驗(yàn)結(jié)果顯示，三種方法膜下真空度均可以達(dá)到80～85kPa，但直排式真空預(yù)壓法塑料排水板底部真空度只有10kPa，并逐漸衰減；采用密封接頭與不透氣密封鋼絲水管連接的密閉直抽式真空預(yù)壓法的塑料排水板底部真空度可以達(dá)到25kPa，衰減較慢；土中塑料排水板淺層段采用密封鋼絲水管代替的分段密閉直抽式真空預(yù)壓法，其塑料排水板底部真空度接近40kPa，底部真空度較高且衰減后仍可維持在25～30kPa。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，實(shí)現(xiàn)一種密閉直抽分段式的真空預(yù)壓處理方法，達(dá)到將真空度高效傳遞至深層土體的目的，起到有效處理深層土體的作用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本方法涉及一種密閉直抽分段式真空預(yù)壓方法，該方法克服了常規(guī)真空預(yù)壓中膜下真空度高但豎向塑料排水板中真空度傳遞效率低的問題；在長短板聯(lián)合應(yīng)用的真空預(yù)壓地基處理中，該方法克服了長板在淺層土體內(nèi)的真空度損失，有利于深層土體的加固處理。