[發明專利]超低位真空預壓法快速固結軟土試驗裝置

有效

• 申請號: 201710096897.6
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106840086B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 鹿群;姜寒;柳曉科;路士偉;蘇敏;孔曉龍
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01L11/00;E02D33/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

一種超低位真空預壓法快速固結軟土試驗裝置，包括低位真空預壓系統和數據監測系統；所述低位真空預壓系統由模型槽、礫石層、真空管網、中粗砂墊層、排水板、PVC密封膜和潛水泵組成,模型槽外圍制有“凵”形密封槽，在模型槽底部鋪設礫石層，在礫石層中埋設由真空濾管組成的真空管網，在真空管網與被加固軟土層之間設置中粗砂墊層，在被加固軟土層內設置豎向排水板，其下部與真空管網相通；在被加固軟土層表面覆蓋兩層PVC密封膜。所述潛水泵通過排水管與真空管網相連；所述數據監測系統包括微型孔隙水壓計、激光位移傳感器、數據采集箱以及存貯和顯示設備。該裝置能夠有效縮短土體固結時間且達到良好的加固效果。

技術領域

本發明涉及超低位真空預壓技術領域，特別涉及一種超低位真空預壓法快速固結軟土試驗裝置，該裝置適用于實驗室快速加固軟土。

背景技術

近年來，國家大力發展基礎設施建設，高樁碼頭填筑等水下工程日漸增多。在處理此類需吹填后加固的水下工程地基時，傳統的自然晾曬法、強夯法、換填法等已不再適用。另外，室內模型試驗對于解決實際工程問題有著不可替代的促進作用，然而在實驗室采用傳統方式固結粘土所需時間太長。

傳統真空預壓為高位真空預壓且采用高位排水法，即在吹填土上部設置真空管網，通過覆蓋密封膜使其密封，再進行抽真空、排水。大量工程實踐表明，傳統意義上的真空預壓容易在軟粘土上方形成“硬殼”，而其下部的土體不能得到有效加固。

發明內容：

本發明的目的就在于克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種超低位真空預壓法快速固結軟土試驗裝置，該裝置采用低位抽真空、低位排水方法加固軟黏土，能夠有效縮短土體固結時間且達到良好的加固效果。

如上構思，本發明的技術方案是：一種超低位真空預壓法快速固結軟土試驗裝置，其特征在于：包括低位真空預壓系統和數據監測系統；所述低位真空預壓系統由模型槽、礫石層、真空管網、中粗砂墊層、排水板、PVC密封膜和潛水泵組成,模型槽外圍制有“凵”形密封槽，在模型槽底部鋪設礫石層，在礫石層中埋設由真空濾管組成的真空管網，在真空管網與被加固軟土層之間設置中粗砂墊層，在被加固軟土層內設置豎向排水板，其下部與真空管網相通；在被加固軟土層表面覆蓋第一層PVC密封膜且四周向下延伸入被加固軟土層側面，第二層PVC密封膜首先固定于“凵”形密封槽中，然后在“凵”形密封槽內填上防水密封膠泥；所述潛水泵通過排水管與真空管網相連，將其中的水輸送到模型槽密封膜的上面，形成堆載體，排水管從下到上依次穿過中粗砂墊層、被加固軟土層、密封法蘭形成完整的真空負壓系統；所述數據監測系統包括微型孔隙水壓計、激光位移傳感器、數據采集箱以及存貯和顯示設備，用于監測土體表面沉降的激光位移傳感器架設在模型槽上方，微型孔隙水壓計埋設在被加固軟土層內，通過數據采集箱將微型孔隙水壓力計和激光位移傳感器連入電腦。

上述模型槽采用圓筒狀。

上述真空濾管采用鋼絲螺紋管，在管道上沿鋼絲環繞方向每隔3cm劃一條長度等于管道直徑的“一”字口，并在外圍纏繞一層無紡布并用橡皮筋綁。

上述真空濾管在礫石層內呈環形布置。

上述排水板的板頂距被加固軟土層表面10cm。

上述潛水泵設置在密封膜上方的潛水泵存放箱中，其間設置壓力消散板，潛水泵存放箱中的水面距潛水泵上表面20cm。

上述密封膜上部由模型槽圓心向圓周等間距布置倒“T”型測量樁，樁身上制有用于測量排水量的分度值刻度。

上述被加固軟土層與中粗砂墊層之間、中粗砂墊層與礫石層之間鋪設土工布。

本發明的工作原理是：