[發明專利]一種高低位雙面真空預壓固結軟土試驗裝置

在審

• 申請號: 201810021927.1
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108166542A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 孔曉龍;鹿群;柳曉科;姜寒;蘇敏;陳為石
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: 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

一種高低位雙面真空預壓固結軟土試驗裝置，包括圓形模型槽及上下聯動排水系統；圓形模型槽頂部安裝有密封系統，內部安裝有數據監測系統，且圓形模型槽的開口處滑動安裝有高位抽真空系統，槽底固定安裝有低位抽真空系統；上下聯動排水系統的排水管依次連通高位抽真空系統及低位抽真空系統，且上下聯動排水系統的回水管向密封系統上部排液，該固結軟土試驗裝置為聯合真空預壓、堆載預壓與一體的試驗裝置，可快速加固土體，達到理想的加固效果，工法簡單、周期較短，對于軟土加固研究有一定實際意義。

技術領域

本發明涉及真空預壓技術領域，特別涉及一種高低位雙面真空預壓固結軟土試驗裝置，該裝置適用于實驗室快速加固軟土。

背景技術

真空預壓加固軟土地基技術1985年通過國家技術鑒定，于1987年取得國家發明專利，已逐漸發展成為軟黏土地基的有效加固的重要方法之一。傳統的真空預壓施工方法為：在預壓吹填土之上鋪設砂墊層，插設塑料排水板，布置排水濾管，鋪設密封膜，最后使用真空泵抽真空使吹填土內真空度擴散，吹填土產生負壓，在內外壓差的作用下，吹填土內的空氣和自由水被排出，孔隙水壓力逐漸消散，土顆粒有效應力增加，吹填土被壓密緊實而達到預期加固效果。然而傳統的真空預壓方法在施工時真空度擴散不均勻并沿吹填土深度衰減，很大一部分原因是塑料排水板彎折和排水體堵塞造成的，容易造成下部吹填土加固效果較差、上硬下軟和“土柱”現象的產生。

通過公開專利檢索，發現與本申請相關的如下公開專利文獻：

超低位真空預壓法快速固結軟土試驗裝置(CN201710096897.6)公開了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；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。潛水泵通過排水管與真空管網相連；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吹填土固結時間且達到良好的加固效果。

綜上，申請人認為上述對比文獻與本發明申請的技術方案不同，由此可判定本發明的新穎性。

發明內容

本發明的高低位雙面真空預壓固結軟土試驗裝置，在已有真空預壓法的基礎之上，提出一種高低位雙面真空預壓室內試驗裝置，高低位雙面真空預壓法在吹填土底部和頂部同時抽真空，真空度從吹填土兩端至中部快速均勻擴散，土中空氣和水在雙面抽真空的負壓作用下從吹填土排出，達到排水固結的效果，同時，排水板在吹填土內部分層布置，縮短了排水路徑，減少了彎折率，加固期間排水系統的兩層排水體既相互獨立又彼此聯系，上下聯動互補，提高了排水和真空度擴散效率。真空泵排出的水作為堆載施加于聚乙烯薄膜上部，對吹填土進行堆載預壓，提高加固效果。監測裝置能夠實時監測膜下不同深度處的真空度和孔隙水壓力、吹填土壓縮沉降變化、真空泵壓力等情況。

一種高低位雙面真空預壓固結軟土試驗裝置，包括圓形模型槽及上下聯動排水系統；圓形模型槽頂部安裝有密封系統，內部安裝有數據監測系統，且圓形模型槽的開口處滑動安裝有高位抽真空系統，槽底固定安裝有低位抽真空系統；上下聯動排水系統的排水管依次連通高位抽真空系統及低位抽真空系統，且上下聯動排水系統的回水管向密封系統上部排液。

本發明優選的技術方案為：高位抽真空系統由上至下依次包括土工布、第一砂墊層及土工布，其中第一砂墊層內部環形布置有與排水管連通的高位真空濾管，且第一砂墊層底部插設有多個高位塑料排水板。

本發明優選的技術方案為：低位抽真空系統由上至下依次包括土工布、第二砂墊層及土工布，其中第二砂墊層內部環形布置有與排水管連通的低位真空濾管，且第二砂墊層頂部插設有多個與高位塑料排水板錯位排列的低位塑料排水板。