[發明專利]一種增壓式真空預壓聯合電滲加固軟土地基的方法

有效

• 申請號: 201410054257.5
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103866759B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 劉飛禹;王逸杰;王軍
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種軟土地基的加固方法，具體地說是一種增壓式真空預壓聯合電滲加固軟土地基的方法。

背景技術

在我國的東南沿海和某些內陸，海相、湖相及河相沉積的軟弱粘性土層分布廣泛。軟粘土具有以下特點：含水量高、壓縮性高、強度低、透水性差。這種粘土層往往使得地基承載力和穩定性不能滿足工程的要求，影響上部結構的正常使用，因此有必要在工程建設之前對軟粘土地基進行處理。

????電滲現象發現于1809年，由俄國學者Reuss提出。電滲是電動現象之一，是指將一電位差施加在有孔介質上，其孔隙水將通過毛細管移向陰極；若切斷電流，孔隙水的流動也立刻停止。如今，根據電滲的基本原理與特性，已將電滲技術廣泛應用于軟土地基的加固。電滲法是一種新的地基加固方法，其主要優點就是通過電滲帶動土體中的孔隙水由陽極向陰極流動，且孔隙水的流動不受土顆粒大小的影響。Casagrande首次將電滲法應用于巖土工程中，現已逐漸開始應用于港口建設和圍墾工程中高黏粒含量、低滲透性吹填土的排水加固。傳統的軟土地基處理方法主要有真空預壓、強夯、堆載預壓、真空井點降水等，但是這些處理方法的效果嚴重依賴于土體的滲透系數，對于滲透系數很小的粘土表現疲軟。電滲固結的排水速率主要與電滲滲透系數有關，電滲滲透系數通常要高于水力傳導系數一個數量級，這使電滲在加固軟土地基方面擁有廣闊的前景。但處理成本高，陽極腐蝕量大，后期電滲效率低等問題一直制約著電滲法的發展。

為了最大限度地解決以上問題，經過不斷的技術改進以及發展，將傳統的真空預壓加固方法與電滲加固相結合形成真空預壓與電滲的聯合應用。真空預壓固結處理地基是一種有效的地基處理方法，1952年由瑞典皇家地質學院Kjellman教授提出之后，被各國學者關注并廣泛應用在軟土地基處理工程中。真空預壓法通過抽真空設備，以塑料排水板為真空傳遞路徑，以氣壓差作為土體排水固結的唯一驅動力，但隨著真空預壓的進行，塑料排水板與其周圍土體之間的氣壓差會逐漸減小，這也導致地基土的固結速率下降，影響真空預壓的效果。

若能在真空預壓的過程中，保持氣壓差不變或者增加氣壓差，便可極大地提高真空預壓的處理效果。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種增壓式真空預壓聯合電滲加固軟土地基的方法。

為達到上述目的，本發明的構思是：將增壓式真空預壓和電滲法相結合，通過在真空-電滲處理系統中在電滲陽極中加入增壓管。一方面，真空預壓發揮著加固作用，即土體的總應力不發生變化，由于不斷進行抽真空作業，土體中孔隙水壓力逐漸降低，使得有效應力不斷提高；另一方面，引入增壓系統之后，增大了增壓段土體的水頭，提高了真空預壓過程中塑料排水板和周圍土體之間的壓力差，迫使土體中的自由水更加快速地進入豎向塑料排水板，這一過程相當于增加了土體固結的效率，加速了土體固結，顯著地提高地基處理效果；通過增壓式真空預壓聯合電滲的處理，使得地基土體中的水位快速下降至增壓管以下，即增壓管以上的土體逐漸固結，自重應力隨之增大，進而上部土體又可形成荷載，對增壓管下部土體形成堆載預壓，使得影響深度進一步加深，可大大縮短工期，對后續施工有著重要的意義。

根據上述發明構思，本發明采用如下技術方案：

一種增壓式真空預壓聯合電滲加固軟土地基的方法，包括以下步驟：

1）真空預壓系統的安裝：整平場地，鋪設第一道土工織物，開挖密封溝；插設豎向塑料排水板，將各豎向塑料排水板通過立體式密封接頭與密封支管相連，再將各密封支管通過三向接頭與豎向排水系統密封主排水管相連，豎向排水系統密封主排水管連接至豎向排水系統真空泵，形成豎向排水系統；在土體表面鋪設橫向塑料排水板，將橫向塑料排水板通過立體式密封接頭與密封支管相連，再將各密封支管通過三向接頭與橫向排水系統密封主排水管相連，橫向排水系統密封主排水管連接至橫向排水系統真空泵，形成橫向排水系統，橫向排水系統和豎向排水系統相對獨立控制；鋪設第一道密封膜，將密封膜的四周壓入開挖好的密封溝中；