[發明專利]一種真空/電滲/磁場/堆載聯合預壓加固軟基的方法

有效

• 申請號: 201210589409.2
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN102995620A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 趙紅華;郭靖;趙春吉;李鵬飛;常艷
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E02D3/02
• 分類號: E02D3/02;E02D3/10;E02D3/11
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李寶元

技術領域

本發明屬于地基處理技術領域，特別涉及一種真空—電滲—磁場—堆載聯合預壓加固軟基的方法。?

背景技術

在建筑工程中，對不良地基土進行處理與加固的方法一般有置換法、預壓法、壓實與夯實法、加筋法及灌漿法等。針對土質的不同選用其中的一種或是幾種的結合，完成對地基土的處理。?

對于由于海相、湖相及河相沉積的軟弱粘土層，其含水量大、壓縮性高、強度低，透水性差，在建筑物荷載作用下會產生較大的沉降和沉降差，對于大面積施工，必須對該類地基進行加固處理與加固。中國專利：200610096961，深層軟土地基加固方法；中國專利，公開號：CN102535432A，一種真空-電滲-堆載聯合加固軟基的系統和方法；中國專利，公開號：CN200810018498，一種軟土地基的加固方法，這些專利都采用了電滲方法和真空及加載方法相結合來促進排水和加固進程。?

本專利提出利用真空預壓、電滲和堆載聯合加固軟土地基的系統和方法，是在已知專利方法基礎上增加了磁場的作用。?

磁場誘導水產生分子感應磁矩，分子感應磁矩的相互作用可以改變土壤中水的粘度，提高其擴散滲透速度，可以有效促進水的滲透；磁場不僅可以作用于土壤中的自由水，也可以作用于結合水，促使其脫離束縛，沿著一定的方向滲透排出，從而起到加固的目的。磁場還可能改變土壤顆粒的一些物理性質，如粘結性，膨脹量，表面張力，團聚化作用等，利用其利于排水固結的一面可以強化固結作用，提高固結速度，節約地基處理耗費的人力物力。?

所述的磁場，可以是微弱磁場，或者是強磁場，可以使交變磁場，直流磁場或者兩者的疊加，還可以使用梯度磁場，磁場強度可以在0-20000Gs變化。磁場的建立可以通過永久磁鐵、通電的電磁線圈等多種方式來實現。?

發明內容

本發明提供了一種一種真空—電滲—磁場—堆載聯合預壓加固軟基的方法。?

本發明的技術方案包括以下步驟：?

(1)在預處理的軟土地基上鋪設一層30-50cm厚的砂墊層。?

(2)在預處理軟土地基場地的四周開挖真空密封膜的密封溝。?

(3)在鋪設砂墊層和開挖密封溝的同時制作排水電極和水平排水管。?

(4)在部分塑料排水板上繞制線圈制作產生磁場的裝置。?

(5)利用打板機打設塑料排水板，按照電極間距預留布置排水電極的位置，預留電極間距優先采取4~5倍排水板間距，在預留布置電極的位置不打排水板，只打孔，成孔后立即插入事先制做好的排水電極，電極上端與導電線路連接。繞有線圈的塑料排水板并排間隔布置。線圈端頭與導電線路連接。?

(6)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。?

(7)將處于同一排的塑料排水管和排水電極連接在同一根水平排水支管上，塑料排水板露出地面的預留段纏繞在水平排水支管上2~3圈。?排水電極與支管采用連接。支管與主管相連，主管連接真空泵，每1000m~1500m布置一臺真空泵。?

(8)在水平排水管和導電線路上鋪設一層土工布，在土工布上鋪設真空膜，將電滲和磁場排水系統覆蓋在膜下，將真空膜壓入密封溝然后回填粘土并壓實。?

(9)開動真空泵抽真空，并啟動直流電源開始電滲和磁場作用，真空預壓和電滲、磁場同時進行。真空從水平排水主管傳遞到支管，從支管傳遞到排水電極和塑?料排水板的空腔中，并向軟土地基擴散。電流通過導線，排水電極和電極間的土體傳導，在陽極和陰極之間形成電勢差。同時給線圈通電，兩個饒有線圈的相鄰塑料排水板之間形成磁場。軟土地基中的自由水在真空負壓和磁場的作用下向塑料排水板和排水電極匯集。通過水平管網排出。另一方面，具有極性的水分子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活性，加快了滲透速度，并促使結合水脫離土顆粒。，同時，在磁場作用下，水分子的粘滯度減小，土的滲透吸水增加，含水量降低，也使得整個排水固結的過程加速進行。在真空、電滲和磁場的聯合作用下，土體迅速排水固結，地基產生固結沉降。?

電滲和磁場的作用可以采用間歇式進行方式，以增加固結作用的有效性和均勻性。?

在抽真空5~10天后，膜下真空度達到80kPa以上，在檢查確定真空膜無漏氣并且電滲系統穩定工作之后，在真空膜上進行堆載預壓。堆載可采用在真空膜上修建粘土圍堰然后在圍堰內覆水，或者在真空膜上鋪設土工布和砂墊層后堆土。堆載后，真空預壓、電滲、磁場和堆載預壓四者同時進行，達到沉降設計標準后卸載。?