[發明專利]真空電滲聯合加固含砂土夾層軟土地基的系統和方法

有效

• 申請號: 201310469137.7
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103541348A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 丁選明;盧一為;李平;孔綱強
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

技術領域

本發明屬于軟土地基處理技術領域，特別涉及一種真空電滲聯合加固含砂土夾層軟土地基的系統和方法。

背景技術

真空預壓技術自八十年代以來在我國已經得到廣泛應用，是一種成熟有效的軟土地基處理方法，但該方法存在以下缺點和不足：（1）對于含砂土夾層的軟土地基，由于砂土層排水性能好，進行真空預壓處理一般效果不佳；（2）真空預壓只能排出土中的自由水，而對土體中的結合水無能為力；（3）抽真空使土體達到一定的固結指標需要較長的時間，處理周期較長。

電滲排水法是一種高效的軟土地基處理方法，目前工程中常用鋼筋作為陽極，易開孔鋼管作為陰極，陽極和陰極成對成排安裝。這種形式電極安裝方便，成本低廉，但是有很多不足：（1）當待處理的軟土層中含有砂土夾層時，在孔隙水的連通下電滲電路容易發生短路，造成人員設備損失；（2）陽極和陰極采用不同結構的電極，無法使用電極轉換技術，處理效果在平面上會不均勻；（3）在電流的作用下，電極很容易與土體中的礦物成分發生化學反應，致使電極腐蝕損壞；（4）電滲排水受雨水回灌的影響很大。

真空預壓和電滲排水聯合運用是近幾年發展起來的軟基加固新技術，由于常用的金屬電極在處理后期會頂出土體刺穿真空膜造成漏氣，影響真空預壓的效果，并且對于含砂土夾層軟土地基不能直接采用真空預壓和電滲法，使得聯合使用電滲排水和真空預壓處理含砂土夾層軟土地基很難實現。

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發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種真空電滲聯合加固含砂土夾層軟土地基的系統和方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種真空電滲聯合加固含砂土夾層軟土地基的系統，包括分段式EKG排水電極、柔性導電接頭、導電線路、直流電源、電源控制系統、塑料排水板、水平排水管路和真空泵等。分段式排水電極有粗細兩種型號，在軟土層段使用粗排水電極，在砂土夾層段使用細排水電極，細排水電極外套一層防腐蝕絕緣膠管使電極與土體之間絕緣，分段式排水電極根據靜力觸探結果通過柔性導電接頭連接。排水板位于砂土夾層段的部分用強力防水粘合劑纏繞一圈防水材料使排水板與土體之間不透水。將排水電極和排水板插入預置位置，電源分別與陰極和陽極連接，并接入電源管理系統。將排水電極和排水板接入水平排水支管，水平排水支管匯總到水平排水主管，最后與真空泵相連。

?一種真空電滲聯合加固含砂土夾層軟土地基的方法，采用以下技術步驟實現：

（1）根據設計要求預置排水電極和塑料排水板的位置，電極間距優選采取2~3倍的排水板間距，在各預置位置進行靜力觸探，得到預置位置的土層分布和性質；

（2）整平場地，鋪設一層30cm-50cm厚的砂墊層；

（3）在鋪設砂墊層期間，依據靜力觸探分析結果，用柔性導電接頭組裝排水電極，在軟土層段使用粗排水電極，在砂土夾層段使用細排水電極，細排水電極外套一層防腐蝕絕緣膠管使電極與土體之間絕緣，然后套入用濾布縫制的濾袋；在排水板處于砂土層段用強力防水粘合劑包裹一層不透水材料，使排水板與土體之間不透水。

（4）利用打板機打設塑料排水板，在預置電極的位置不打排水板而只用打板機打孔，成孔后立即插入組裝好的EKG排水電極，排水電極露出地面5~10cm，用于與水平排水支管和導電線路的連接；

（5）在場地上布置導電線路和水平排水管，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；

（6）將同一排的排水板和排水電極連接到同一根水平排水支管上，排水板與水平排水支管采用繚繞法連接，排水電極與水平排水支管采用三通連接，最后將排水支管與主管相連，主管連接至真空泵，每1000m²-1500m²布置一臺真空泵；

（7）將排水電極一排作為陰極，相鄰一排作為陽極，分別通過支導線串聯。支導線通過穿刺型絕緣線夾連接主導線，最后將主導線連接至直流電源和電源控制系統；

（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2~3層真空膜，將電滲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；