[發(fā)明專利]一種解決真空預壓無砂排水墊層中水平方向排水堵管的方法

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• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109056697A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 曾埡銘
• 申請（專利權）人: 曾埡銘
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

本發(fā)明公開了一種解決真空預壓無砂排水墊層中水平方向排水堵管的方法，包括以下步驟：在軟弱地基上采用常規(guī)方法進行射流泵、水平和豎向排水體等等各工序施工，射流泵之間的主濾管通過調節(jié)閥、截止閥和水箱、射流泵連接，調節(jié)閥處設真空表，在主濾管上分段設置流量儀、真空表。在正式抽氣階段，對流量儀、真空表的異常讀數進行觀測對比，大致判斷出堵管的區(qū)域，通過調節(jié)閥對真空度進行調節(jié)，使堵管處的汽水泥混合物可以有相反或相向的運動，推遲或解決了泥土顆粒的聚集。思路簡單明確，在處理堵管同時，不用停泵排障又保證了其他區(qū)域射流泵的正常開啟，保證了施工質量，高效經濟，環(huán)保節(jié)能省工期。

技術領域

本發(fā)明涉及地基處理工程技術領域。

背景技術

在疏浚吹填的地基處理施工中，土體的含水率高低決定吹填地基承載力的大小。前期含水率很高，如何降低吹填土的含水率是地基處理的一項關鍵工作。真空預壓法是其中的一個較為流行、成熟的方法。

真空預壓法是用密封膜對需要加固的軟弱地基進行密封與大氣隔離，借助真空泵(射流泵)抽真空，通過鋪在加固體表面的砂墊層中的管道及垂直排水通道將加固區(qū)內的空氣和水抽走，形成真空，在地表砂墊層產生負壓，該負壓通過水平真空管道及垂直排水通道逐漸向深度方向延伸，并向四周土體擴散，使加固土體內部與垂直排水通道、砂墊層中產生壓差，在此壓差的作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，使孔隙水壓力降低，最終使土體固結壓密。由于真空預壓法在處理吹填超軟土地基方面的有效性使其在軟基處理中得到廣泛應用。

傳統的真空預壓法必須在待處理加固體上設置不小于0.4米的中粗砂水平向的排水墊層，作為垂直施打的塑料排水板的水平排水層。近年來，一種取消中粗砂水平排水墊層，由塑料排水板直接連接水平排水濾管的工藝成熟并逐步成為主流。

但是，由于地基本身的復雜性，在實踐中，常出現因各種原因引起的排水通道的淤堵而導致排水通道堵管甚至爆裂、真空度下降、排水不暢等等現象，使地基處理工作趨于復雜。真空預壓中堵管淤堵現象，可以分為兩種：一種是垂直方向的，使豎向排水體如排水板豎向排水不暢；一種是水平方向的，水平濾管出現堵管甚至爆管導致真空度無法傳遞。

在垂直方向的淤堵，俗稱“泥柱”現象，有較多研究成果和處理措施、專利，如采用防淤堵的排水板、氣壓劈裂法等等，他們僅僅牽涉到垂直方向堵管的解決，不涉及水平方向堵管的問題。在水平方向的堵管，卻少見有相關的研究。水平方向堵管的復雜性甚至比垂直方向堵管的復雜性更大。在真空壓力的傳遞下，水平方向由于土顆粒、水、氣混雜，再加上施工方面的原因，其在濾管中形成一種復雜的屆于固體、流體之間，但又不是理想半流體的復雜狀態(tài)；還有，在開啟射流泵泵進行抽真空預壓處理時，相鄰射流泵的作用范圍存在一相交區(qū)域，如圖1所示，在該相交區(qū)域內，外部大氣壓強一致，但由于堵管的出現導致壓強無法傳遞，會出現應力疊加的現象(陰影區(qū))，當某點疊加超過該部分的濾管承壓臨界，就會出現濾管爆裂的現象；當然，還有由于密封膜上人員施工踩踏而導致的意外堵管；或者還有因待加固區(qū)地表層高低不一、沉降不一而導致的濾管異常變形。

進一步做個類比，假如把濾管看做人體的血管，則堵管現象就類似于血栓。其解決的思路無非兩條：其一是找到堵管處，去除血栓，其二是延緩血栓的形成，或者說至少在完全堵塞前推遲血栓的形成。工程上解決堵管的思路也離不開這兩點，只是，血栓的形成是緩慢的、長期的，而工程實踐中的堵管除具有同樣的特點外，尚有突然和偶發(fā)性。

在工程實踐中，又要將防止主濾管的堵管放在首位。其原因在于，主濾管連接著數條支濾管，是水平向主要的排水通道，也是真空度傳遞的主要途徑。當一條或者數條支濾管出現堵管時，在無中粗砂排水墊層的情況下，并不完全影響密封膜下真空度的傳遞，只是真空加壓的時間稍微長一些而已，但在目前普遍的真空期施工工期(如90天)的要求下，達到真空度要求的時間長一些并不會對質量產生很大的影響，只要外界的壓力達到一定的數值，排水板就可以產生排水。從各種施工成本的平衡考慮，無須太過注重支濾管的問題，可以將主要力量集中在主濾管上面。這和在具體的工程實踐中的觀察是相符的。