[發(fā)明專利]一種地基加熱裝置及應用該裝置進行地基加熱聯(lián)合真空預壓處理軟土地基的施工方法

在審

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• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107190729A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 尹長權(quán);劉潤
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11;E02D3/10
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發(fā)明屬于大面積軟土地基處理技術領域，特別是一種地基加熱裝置及應用該裝置進行地基加熱聯(lián)合真空預壓處理軟土地基的施工方法。

背景技術

新吹填超軟土的突出特點是表層強度極低，其地基處理是國內(nèi)外公認的難題。對這類地基一般采用排水固結(jié)法進行加固，在我國主要采用堆載預壓法、真空預壓法或真空聯(lián)合堆載預壓法。然而采用常規(guī)的排水固結(jié)法加固新吹填的流泥、浮泥，經(jīng)過3～5個月的預壓加固，地基沉降量比較顯著，常常超過理論計算的沉降量很多，但加固后的強度增加的數(shù)值較小，不能滿足地基的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種地基加熱裝置及應用該裝置進行地基加熱聯(lián)合真空預壓處理軟土地基的施工方法。其通過真空預壓法與地基加熱法相結(jié)合，地基加固后期的水體主要以氣態(tài)形式排出，加速土體排水固結(jié)，增加地基加固后的強度，減少工后沉降，地基處理效果好。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種地基加熱裝置，包括鋼管，鋼管底部為錐形以便于將其插入軟土地基，鋼管內(nèi)設置有電加熱管以及導熱油，鋼管頂部設置有密封蓋，電加熱管連接有供電導線，供電導線穿出密封蓋，在密封蓋上設置有拉索，拉索的頂端為拉環(huán)，通過拉索以便使用完畢后將鋼管拉出地基；使用時，鋼管置入軟土地基中，供電導線連接外部電源。

在上述技術方案中，鋼管整體長度為6-10m，可由多節(jié)鋼管拼接而成。

應用上述地基加熱裝置進行地基加熱聯(lián)合真空預壓處理軟土地基的施工方法，包括以下步驟：

步驟一：在需要處理的場地上鋪設荊笆層，在荊笆層上鋪設編制布，并在編制布層上鋪設砂層，作為工作墊層；

步驟二：在土體中打設豎向塑料排水板，塑料排水板成點陣布置，在砂層上鋪設橫向濾管，并將塑料排水板板頭綁扎到橫向布置的濾管上；

步驟三：安放導壓分流裝置，導壓分流裝置的吸氣口通過管路連接真空泵，導壓分流裝置的進水口通過密封管路連接濾管的出口端，并將導壓分流裝置的進水口、密封管路、濾管和塑料排水板板頭埋在砂層中；

步驟四：布設地基加熱裝置，地基加熱裝置的鋼管的打設深度與塑料排水板一致，地基加熱裝置成點陣布置；地基加熱裝置的拉索的頂端拉環(huán)放置在砂層表面；

步驟五：在砂層上鋪設保溫層，在保溫層上鋪設密封膜，導壓分流裝置穿過密封膜，并對導壓分流裝置與密封膜之間進行密封處理，地基加熱裝置的供電導線通過出膜裝置引出密封膜并連接外部電源，將密封膜邊緣踩入壓膜溝中，形成閉式真空預壓系統(tǒng)；

步驟六：開啟導壓分流裝置，進行常規(guī)真空預壓法地基加固處理；

步驟七：當常規(guī)排水固結(jié)進行到后期時，開啟地基加熱裝置進行地基加熱，并同時對地基進行抽真空，通過控制地基加熱溫度和地基絕對壓強，使地基中的水份由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，氣態(tài)水從地基中匯集至砂層，并進入濾管最終通過導壓分流裝置排出地基，從而進一步降低地基含水量，增強地基強度。

在上述技術方案中，在步驟七中，地基加熱溫度和地基絕對壓強按照下表進行匹配，即，當?shù)鼗訜釡囟葹?0℃時，地基絕對壓強需小于12.34kPa，則水由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)；當?shù)鼗訜釡囟葹?5℃時，地基絕對壓強需小于15.743kPa，則水由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)；當?shù)鼗訜釡囟葹?0℃時，地基絕對壓強需小于19.923kPa，則水由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)；當?shù)鼗訜釡囟葹?5℃時，地基絕對壓強需小于25.014kPa，則水由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)；當?shù)鼗訜釡囟葹?0℃時，地基絕對壓強需小于31.164kPa，則水由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)。