[發(fā)明專(zhuān)利]用于加固軟黏土地基的排水裝置、系統(tǒng)及處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610034619.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105672244B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫召花;吳坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E02D3/10
• 分類(lèi)號(hào): E02D3/10
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 談杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程領(lǐng)域，特別是一種用于加固軟黏土地基的裝置、系統(tǒng)以及加快軟黏土地基的方法。

背景技術(shù)

在我國(guó)的河口海岸、沖擊平原等地軟黏土地基分布廣泛，軟黏土地基主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成，其抗剪強(qiáng)度極低，作為建筑地基不滿(mǎn)足承載力要求，需要進(jìn)行加固處理。軟黏土地基多為飽和土，為使其固結(jié)提高強(qiáng)度，最根本的問(wèn)題是要將軟黏土中的大量水分排出。但是由于軟黏土的滲透性差，排水緩慢，常用的排水固結(jié)法工期長(zhǎng)、效果差。

真空預(yù)壓法是軟黏土地基常用的排水固結(jié)方法，通常需要配合豎向排水體才能進(jìn)行排水固結(jié)，目前應(yīng)用較多的排水體有袋裝砂井、塑料排水板，但軟黏土較高的細(xì)顆粒含量極易造成排水體的排水通道堵塞；且不同深度的土層排水效果差異較大。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：一個(gè)目的是提供一種雙層豎向排水體加固軟黏土地基的排水裝置和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題。進(jìn)一步的目的是提供一種加固軟黏土地基的方法。

技術(shù)方案：一種用于加固軟黏土地基的排水裝置，包括外層排水管、內(nèi)層排水管和螺紋帽；所述外層排水管的管身開(kāi)有若干組排水孔，內(nèi)壁上每隔預(yù)定距離設(shè)有周向密封件；所述內(nèi)層排水管插接于外層排水管中，內(nèi)層排水管與周向密封件緊密接觸；所述螺紋帽連接于內(nèi)層排水管的端部。

優(yōu)選的，所述螺紋帽上設(shè)置有系繩部。所述外層排水管和內(nèi)層排水管為空心圓柱形管體，外層排水管的末端具有錐形頭，所述錐形頭具有若干排水孔。所述外層排水管和/或內(nèi)層排水管由多個(gè)管體螺接而成；所述內(nèi)層排水管的末端延伸至周向密封件的下方。

一種用于加固軟黏土地基的排水系統(tǒng)，包括若干個(gè)上述用于加固軟黏土地基的排水裝置，水平排水管和真空泵，以及止水組件；所述排水裝置豎直打入軟黏土地基，所述水平排水管的一端與排水裝置連通，另一端與真空泵連接；所述止水組件包括導(dǎo)電排水板和通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與導(dǎo)電排水板連接的電源。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述外層排水管的外周包覆有土工布。所述內(nèi)層排水管和/或外層排水管的材質(zhì)為PVC或PPR。所述外層排水管的內(nèi)徑為30-50mm，壁厚為0.5-2.5mm。

一種用于加固軟黏土地基的方法，該方法基于上述用于加固軟黏土地基的排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)并包括如下步驟：

S1、在預(yù)加固軟黏土地基的外圍打設(shè)兩圈導(dǎo)電排水板，外面一圈為陰極，里面一圈為陽(yáng)極，各通過(guò)一根導(dǎo)線(xiàn)連接直流電源，用于形成止水帷幕；

S2、垂直于地表向軟黏土地基插入排水裝置，間距為1～1.5m，排水裝置呈梅花形或正方形布置；

S3、在軟黏土地基表面布置水平排水系統(tǒng)，通過(guò)螺紋三通將水平排水管與雙層豎向排水體連接，再將水平排水管與真空泵連接；

S4、排水：

S41、開(kāi)啟真空泵，對(duì)雙層豎向排水體外層排水管最下端的周向密封件以下的周?chē)馏w進(jìn)行排水固結(jié)，直至地表沉降量持續(xù)3天低于5mm；

S42、停止抽真空，拆開(kāi)水平排水管與雙層豎向排水體的連接，通過(guò)系繩部向上提拉內(nèi)層排水管至其底端到達(dá)上一周向密封件以下0.1～0.2m，將抽出的一節(jié)內(nèi)層排水管拆卸掉，其下一節(jié)的內(nèi)層排水管端部與螺紋帽連接后固定在外層排水管內(nèi)；

S43、重新將水平排水管與雙層豎向排水體連接，開(kāi)啟真空泵，開(kāi)始對(duì)該周向密封件以下的周?chē)馏w進(jìn)行排水加固，至地表沉降量持續(xù)3天低于5mm；

S44、停止抽真空，重復(fù)步驟S42和S43，直至完成對(duì)整個(gè)地基沿深度方向的加固。

優(yōu)選的，軟黏土地基的滲透系數(shù)為10^－6～10^－8cm/s。

有益效果：本發(fā)明的排水裝置為雙層結(jié)構(gòu)，通過(guò)該裝置對(duì)軟黏土地基分層排水加固，可以將真空壓力無(wú)衰減地傳遞到預(yù)定的土層中，排水加固效果更好；能夠解決軟黏土地基深層土體難以排水固結(jié)的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠快速而高效的實(shí)現(xiàn)深層土體的排水加固。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明排水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明在某一工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是螺紋帽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式