[發明專利]一種新型排水固結系統及方法

有效

• 申請號: 201710419978.5
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107190727B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 湯連生
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及一種新型排水固結系統及方法，該系統及方法是一種綜合真空水壓滲析可封堵的高壓固結系統，一種圍繞滲析脫水法開展的高效連貫的污泥填埋地基和軟土地基排水固結處理的綜合方法，包括若干新型的排水板、真空管和真空泵，其中排水板通過真空管與真空泵連接及連通，所述排水固結系統還包括有鹽液儲存室、注氣增壓設備、注氣管和開關閥；其中所述排水板與真空管的一端、注氣管的一端連接及連通，注氣管的另一端與注氣增壓設備連接及連通，鹽液儲存室通過開關閥與注氣管連接及連通。

技術領域

本發明涉及地基固結的技術領域，更具體地，涉及一種新型的綜合真空水壓滲析可封堵的高壓固結系統及固結方法。

背景技術

經濟發展帶來國民的生活水平提高，使得污水量也越來越大，污水經污水廠處理后形成的污泥通常采用填埋的方法進行處理；在污泥填埋場區施工作業面臨著地基承載力極低的問題。另一方面，隨著經濟的發展，為滿足土地需求，沿海的一些城市會進行填海造陸；填海造陸形成的軟土地基含水率高、強度低，不能滿足工程需要，需進行加固處理，完成軟土地基預壓排水，固結沉降并提高軟土地基的承載力。自20世紀八十年代開始，真空預壓處理軟弱地基的方法開始在全球普遍應用。隨著工程實踐的增多，真空預壓法的理論和技術不斷被完善，使之在實際工程中更具可行性，越來越適合污泥填埋地基和軟土地基的處理。

真空預壓法雖然在國內外得到了普遍的使用，但也存在一些問題。一是真空預壓法的預壓荷載最多為1個大氣壓，排水固結效果有上限，而且加固周期長，一般真空預壓法的前期施工加上抽真空以及工后處理，整個過程需耗時兩到四個月；二是真空度損耗大，在真空度的豎向傳遞過程中，隨著深度加深而不斷耗散；三是真空預壓過程中，排水板容易淤堵，隨著真空預壓的不斷進行，不能通過濾膜孔眼的土顆粒不斷在排水板周圍聚集，最后堵塞排水板；四是真空預壓結束后，打設的排水板仍然是排水通道，加大工后沉降；五是真空預壓法實際上一般只能取得60-80kPa的真空預壓荷載，處理后地基的承載力較低，軟土仍處于軟塑甚至流塑狀態，含水率較高，物理力學特性仍舊很差，之后往往還需要采用一些其它常規加固方法(如堆載預壓、強夯或樁基復合地基等)以進一步提高承載力；六是現有的真空、堆載等預壓法對污泥填埋地基的排水固結效果不明顯，處理后土壤的含水率仍然非常高。

發明內容

本發明為解決以上現有技術在固結污泥填埋地基、軟土地基時所具有的固結周期長、排水板易堵塞、固結效果不明顯的技術缺陷，提供了一種綜合真空水壓滲析可封堵的高壓固結系統及其相應的固結方法。

為實現以上發明目的，采用的技術方案是：

一種新型排水固結系統，即綜合真空水壓滲析可封堵的高壓固結系統，包括若干新型的排水板、真空管和真空泵，其中排水板通過真空管與真空泵連接及連通，所述排水固結系統還包括有鹽液儲存室、注氣增壓設備、注氣管和開關閥；其中所述排水板與真空管的一端、注氣管的一端連接及連通，注氣管的另一端與注氣增壓設備連接及連通，鹽液儲存室通過開關閥與注氣管連接及連通；

所述排水板的板芯包括有一體化設置的從左到右依次排列的若干條管道，所述排水板內的若干條管道中，位于中部的管道與注氣管的一端連接及連通，其余的管道與真空管連接及連通；所述排水板內的若干條管道在底部相互連通，使得液體和氣體可在其內部循環；

所述排水板的板芯表面上依次覆蓋有一層滲析膜和一層土工布濾膜。

利用上述固結系統進行固結的方法過程如下：

S1.將排水板打設入地基內；

S2.啟用真空泵，利用真空泵的抽真空作用使得地基中水分進入排水板的通道內，并最終被抽取至真空泵，再通過排水溝排出場區；

S3.啟用真空泵持續一段時間后關閉真空泵，然后啟用注氣增壓設備向排水板內注氣；

S4.重復執行步驟S2～S3；