[發明專利]一種透水樁聯合真空預壓地基處理方法

有效

• 申請號: 201310720910.2
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103628468A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 崔新壯;湯濰澤;張炯;婁俊杰;張娜;隋偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

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技術領域

本發明提出了一種利用透水樁聯合真空預壓處理地基的方法，屬于土木工程領域。

背景技術

近幾年來，出現了大量的軟弱地基工程，地基處理一般用塑料排水板—真空預壓法，即先插排水板再進行真空預壓，但是，該法存在施工過程中塑料排水板易堵塞、工后地基承載力不夠等問題；或者用塑料排水板—堆載預壓法進行處理，即先插排水板再進行堆載預壓，但是，該法存在施工質量難以控制、遠途運輸堆載料成本高、工程周期長等問題。

發明內容

為了解決現有技術存在的缺點，本發明提出一種利用透水樁聯合真空預壓處理地基的新型地基處理方法，結合透水樁復合地基和真空預壓法的優點，使處理過后的軟弱地基既具有高的承載能力和透水能力，又降低了工后沉降，而且提高施工效率，地基處理效果明顯。

本發明采用的技術方案如下：

一種透水樁聯合真空預壓地基處理方法：

步驟（1）將透水樁制好，樁體為中空管樁，帶有樁帽，樁帽透水透氣；

步驟（2）將地基的處理區域分塊，相鄰多個單塊組成一個區，進行真空預壓時各塊同步施工，各區之間實行流水作業；

步驟（3）將預制好的透水樁打入預壓區地基內，先不蓋樁帽，用土工布蓋好；在預壓區內滿鋪砂墊層；將砂墊層分層鋪設，其間夾設土工格柵；

步驟（4）布置真空管網；在砂墊層上布設真空管網，且就地挖溝將真空管網的管節全部埋入砂層中，并通過出膜器將真空管網與真空排水泵連接；

步驟?（5）將密封膜分次鋪設在平整好的砂墊層表面，密封膜上下設無紡土工布加以保護；

步驟（6）在鋪設好密封膜的區域四周挖設密封溝；密封溝主要起著周邊密封作用，將密封膜膜邊沿密封溝內壁垂直插入軟土和平鋪于溝底，用黏土或淤泥回填，并進行壓實；

步驟（7）待密封溝壓實加固后開始抽真空，保持膜下真空度75KPa以上，連續抽真空3～4個月，地基平均固結度可達80%以上，蓋好樁帽。

所述的步驟（1）中樁體強度為15MPa～30MPa，滲透系數為0.01mm/s～5.4mm/s，樁徑取350～600mm，樁壁厚度取100～200mm，樁體長度為10?m～20?m。

所述的步驟（2）每塊按3×104?m²～4×104?m²進行分割，相鄰6～8個單塊組成一個區。

所述的步驟（3）中將預制好的透水樁打入預壓區地基內，其間距為1.2～1.5?m。

所述的步驟（3）中砂墊層的厚度為50?cm～80?cm，其中，粗砂（含泥量≤?3%）為主。

所述的步驟（4）中管網包括主管和支濾管，所述的主管和支濾管間采用變徑三通、四通連接，同管徑的對接采用網絲膠管連接，端頭管設置封堵。

所述的主管和支濾管選用PVC塑料管材，主管管徑為70?mm～90?mm，壁厚為2.4?mm～3.5?mm，支濾管管徑50?mm～60?mm，壁厚為2.0?mm～2.5?mm，且外裹反濾材料(如無紡土工布布套)。

所述的步驟（5）中密封膜材料為密封性和韌性好、抗穿透能力和抗老化能力強的聚氯乙烯土工膜，密封膜設2層～3層。

所述的步驟（6）所述的密封溝的深度為2～3?m。

所述的樁徑是指樁體的直徑。主管管徑是指主管直徑。支濾管管徑是指支濾管直徑。

????本發明的工作原理如下：

（1）真空預壓的加固機理是在外加荷載不變的情況下，通過抽真空對加固區域密封膜下的土體施加流體壓力(負壓)，并通過能夠傳遞流體壓力的孔隙介質，在較短的時間內將其作用和影響由近及遠地向距邊界較遠的部位延伸，逐步建立起新的動平衡。在形成動態平衡的過程中，土體較快的固結。即通過在軟土地基上鋪設砂墊層，并設置豎向排水通道（砂井或塑料排水板），再在其上覆蓋不透氣的薄膜形成一密封層，然后用真空泵抽氣，使排水通道保持較高的真空度，在土的孔隙水中產生負的孔隙水壓力，孔隙水逐漸被吸出，從而使土體達到固結。

（2）透水樁具有良好的透水性能，滲透系數較大，排水速度快，可作為豎向排水體打入軟土地基形成排水通道，快速排出地基在施工過程及工后沉降過程中產生的孔隙水，從而消散超靜空隙水壓力。透水性樁不僅透水性強，而且強度和剛度高，這使得上覆荷載在樁體中力的傳遞和地基的排水固結過程耦合在一起，相互促進，既加快了地基固結速度，減小了工后沉降，又提高了地基承載力。