[發明專利]一種間歇式真空預壓裝置及其進行軟基處理的方法

有效

• 申請號: 201410738396.X
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104452736A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 徐鍇;陳庚;林生法;范明橋;李秉宜;彭中浩;耿之周;魏雁冰
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

技術領域

????本發明是設計一種加固軟土的真空預壓裝置，特別涉及一種真空度隨時間自動變化的真空預壓裝置及其進行軟基處理的方法，適用于易發生淤堵的超軟土排水及其他類似工程。

背景技術

????隨著我國灘涂圍墾建設事業的發展，尤其是在我國“十二五”規劃綱要提出推進海洋經濟發展后，對于臨海陸域面積及開發速度的要求必然提升，其中圍墾造地是主要措施之一。海洋灘涂圍墾所用的大部分吹填土具有含水量高、強度低及滲透性差等特點，所以在圍墾陸域內進行基礎建設時必須做出相應的地基處理。同時，我國河流航道及港口港池的疏浚工程，也帶來大量疏浚淤泥的堆積，如何快速降低堆場中淤泥的含水率，擴大堆場的儲泥量也是目前面臨的實際問題。

????現行的吹填土等軟土地基處理方法最為常用的是真空預壓法。該法是在吹填土（砂）設置豎向塑料排水板，在其上鋪砂墊層或水平排水體，再采用密封膜對其進行封閉，并采用射流泵抽氣使膜下砂墊層或水平排水體、豎向塑料排水板等處于部分真空狀態，排出土中的部分孔隙水，加速土體固結，進而提高土體強度，減少工后沉降。真空預壓法因無需堆載填料、預壓工期較短等優點而得以廣泛應用，成為我國乃至世界范圍內吹填土等軟土最為常用的地基處理方法。

????對于新近吹填土及堆場淤泥而言，采用真空預壓法時常面臨反濾系統的淤堵問題。這是因為吹填土等軟土因其為欠固結土，尚未形成穩定的土粒骨架，在施加外載荷作用下易發生土顆粒的遷移，如軟土在重力作用下的固結過程中就會產生土顆粒向下遷移的現象。在真空預壓過程中，通過排水通道對吹填土等軟土施加統一負壓后，土顆粒會往排水體方向移動，形成致密土（泥）層，使排水體周圍土層滲透系數變小，阻礙后續的預壓排水進程。實踐證明，在軟土真空預壓過程中多發生排水體周圍土體的淤堵現象，產生加固效果不均勻、后期排水效果差等現象，其中采用真空預壓處理吹填土所產生的“土樁”現象最具代表性。

????為應對該類不良工況，我國工程界通過對傳統真空預壓方法的改良，如對排水通道的改良，主要措施集中在對塑料排水板的板芯、濾膜及其粘合方式進行改進，以期推遲并緩解淤堵發生的時間及程度；對于真空預壓過程中真空度的控制，現有主要為透氣真空防淤堵方法、超壓防堵真空預壓法等。前者處理對象主要是泥漿，且需預先架設排水管網進行泥漿的快速水土分離，影響堆場內的吹填工序；后者通過直排式排水通道結構及增壓管實現負壓的增加，但在低滲透性泥層形成后，高負壓作用下作用不甚明顯。

????綜上所述，根據目前的實際情況和技術條件，亟需發明一種間歇式真空吸水預壓裝置及其預壓方法。達到推遲排水管道及附近土體的淤堵時間，改善真空預壓處理效果，實現軟土排水初期內的“短周期真空度變化”思路下的防淤堵處治效果。

發明內容

????發明目的：本發明的目的是為了克服現有技術的諸多不足，提供一種間歇式真空預壓裝置及其進行軟基處理的方法，本發明提供的間歇式真空預壓裝置可通過對排水初期內真空度的短周期變化，推遲粘土細顆粒在排水過程中的聚集，緩解因施加恒定真空度條件下的土顆粒遷移造成排水體的淤堵，從而推遲排水管道及附近土體的淤堵時間，解決現有真空預壓過程中因土料遷移造成的排水通道過早淤堵的問題，取得了突破性的技術效果。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

????一種間歇式真空預壓裝置，它包括豎向排水體，與豎向排水體相連的直連接頭，與直連接頭相連的連接管，與連接管相連的排水支管，與排水支管相連的排水主管，與排水主管相連的射流泵，所述的排水主管與射流泵之間安裝有閥門。

????作為優選方案，以上所述的間歇式真空預壓裝置，所述的排水支管和排水主管上依次鋪設有300g/m²的土工布和雙層的密封膜。

????作為優選方案，以上所述的間歇式真空預壓裝置，所述的閥門為電動閥門或氣動閥門。

????作為優選方案，以上所述的間歇式真空預壓裝置，所述的電動閥門或氣動閥門為防水高頻閥門，閥門控制頻率為5秒～60秒，變化形式為真空度隨時間的正弦變化或脈沖變化。

???作為優選方案，以上所述的間歇式真空預壓裝置，所述的射流泵包括7.5kW的潛水泵與射流器。

本發明提供的間歇式真空預壓法進行軟基處理的方法，其包括以下步驟：