一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法技术

本发明专利技术公开了一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法，首先，物联变频振碾通过地面机械产生震源建立起来的不同频率的波动场，将一定频率的机械波传至某一深度范围的土体，进而对土层进行大面积振动加固处理，使得渣土中的自由水加速排出，土层紧固密实；其次，通过预先埋设的物联孔压计实时将监测数据传输至物联变频振碾数据接收中心，经过信息接收处理系统，实时自动调整振碾的频率，达到更好的地基处理效果。分层排水法，是高压气溶胶排水固结法针对特定土层，通过不同深度的水平切割层加速渣土层中孔隙水极速排出，使渣土中的细小土颗粒排水固结，两种方法联合具有事半功倍的效果。本发明专利技术可以减少环境污染，废弃场地可以再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法
本专利技术涉及一种渣土等建筑弃土堆填场地处理技术。
技术介绍
城市要开发建设，基坑挖土产生的建筑渣土怎么办？对于这个问题的解决已经火烧眉毛，未来5年，存量渣土和新增渣土累计将达4500万立方米，相当于47个水立方。新产生的建筑渣土将是一个令人震撼的数字。然而，绝大部分建筑渣土未经任何处理，便被施工单位运往郊外或乡村，露天堆放或填埋，耗用大量的征用土地费、垃圾清运费等建设经费，同时，清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染。大多数渣土堆放地的选址在很大程度上具有随意性，留下了不少安全隐患。施工场地附近多成为渣土的临时堆放场所，由于只图施工方便和缺乏应有的防护措施，在外界因素的影响下，建筑垃圾堆出现崩塌，阻碍道路甚至冲向其他建筑物的现象时有发生。在郊区，坑塘沟渠多是建筑垃圾的首选堆放地，这不仅降低了对水体的调蓄能力，也将导致地表排水和泄洪能力的降低。目前急需新的技术手段对建筑渣土的堆填进行处理。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法，以解决对建筑渣土的就地堆填处理，并且可以作为承载地基、快速排水、减少环境污染和减少渣土外运成本等技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术所采用如下技术方案。一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法，通过分层排水系统、物联变频振碾系统与监测系统实现复合型地基处理，其中分层排水系统包括竖向排水体、空压机、气溶胶发生装置、旋喷设备、喷气杆和导气杆；物联变频振碾系统包括碾轮、自动控制系统、动力系统、信息接收处理系统及远程控制器；监测系统包括沉降标、孔压计及数据采集传输系统；施工步骤如下：步骤(1)将渣土堆填场地进行清表、整平，铺设塑料格栅；步骤(2)打设竖向排水体，排水体深度至渣土层下2-3m，安装监测系统，其中数据采集系统开始记录监测设备中的沉降标、孔压计地初始数据；步骤(3)平铺1～1.5m高度的塘渣，塘渣作为重力荷载对地基产生有效应力，还作为物联变频振碾垫层；步骤(4)物联变频振碾系统设定初始振碾频率，按S形走行，相邻两行碾压轮迹至少重叠30cm，监测系统中数据采集传输系统将数据实时传输至物联变频振碾系统中的信息接收处理系统，实时自动调整振碾的频率；振碾遍数根据渣土层厚度在20-30遍范围内；步骤(5)分层排水法施工：1)将气溶胶制成溶液，装入气溶胶发生装置；2)空压机提供高压空气将溶液通过气溶胶发生装置制成气雾状，输送至旋喷设备；3)采用旋喷设备定时、定速、分层的将气雾状气溶胶水平喷入渣土层中，处理顺序由下至上，每层处理完后，提升喷气杆和导气杆至下一处理深度，即此深度小于上一处理深度，以此类推，从而形成多重水平切割层，增加水平排水通道，加快地基排水固结。4)监测系统实时记录监测设备的沉降标、孔压计的数据；所述的喷气杆底部具有双层180°对向气孔，气孔直径不大于5mm，上下两孔间距不大于10cm，提拉范围不大于30cm。空压机提供高压空气将溶液通过气溶胶发生装置制成气雾状，定量的输送至旋喷设备，每次输送量不小于100L，空气压力为1.3-1.7MPa。旋喷设备定时、定速、分层的将气雾状气溶胶水平喷入渣土层中，每次时间控制在2-3分钟，旋转速度控制在不大于20转/min，每层厚度控制在不大于30cm，每层间距控制在80-120cm。本专利技术具有以下特点及有益效果：(1)通过分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基排水速度极快，工期约为3个月，可快速增加地基承载力，可用于建筑场地。(2)具有该领域发展的创新，可使废弃场地资源再利用，减少环境污染。(3)减少渣土外运成本，具有显著地经济效益。(4)可将此技术广泛用于渣土堆填场地，具有推广价值。附图说明图1是本专利技术整体示意图。图2是分层排水系统示意图。图3是物联变频振碾系统图。图4是监测系统示意图。图5是施工步骤(1)示意图。图6是施工步骤(2)示意图。图7是施工步骤(3)、(4)示意图。图8是施工步骤(5)示意图。附图编号：1渣土、2原土、3清表整平线、4塑料格栅、5沉降标、6孔压计、7竖向排水体、8物联变频振碾系统、9空压机、10气溶胶发生装置、11旋喷定时、定速设备、12导气杆、13喷气杆、14气孔、15碾轮、16自动控制系统、17动力系统、18信息接收处理系统、19数据采集传输系统。具体实施方式本专利技术的具体实施方式结合附图说明如下：在图1中，一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法，包括分层排水系统、物联变频振碾系统与监测系统，三者缺一不可。其中分层排水系统由竖向排水体、空压机、气溶胶发生装置、旋喷设备、喷气杆、导气杆组成；物联变频振碾系统由碾轮、自动控制系统、动力系统、信息接收处理系统及远程控制器组成；监测系统由沉降标、孔压计及数据采集传输系统组成。在附图2中，分层排水系统由竖向排水体、空压机、气溶胶发生装置、旋喷设备、喷气杆、导气杆组成；分层排水法，是高压气溶胶排水固结法针对特定土层而形成的特有方法，其较原有方法改进了喷气杆、导气杆以及提拉切割方式，其原理是通过不同深度的水平切割层加速渣土层中孔隙水极速排出，使渣土中的细小土颗粒排水固结，两种方法联合具有事半功倍的效果；其中高压气溶胶排水固结法是将一种可加速排水的胶凝材料，通过高压定量的形式，采用旋喷设备定时、定速、分层、分段的水平喷入土体，形成水平切割层，形成多重增压，加快地基排水固结的方法；喷气杆底部具有双层180°对向气孔，气孔直径不大于5mm，上下两孔间距不大于10cm，提拉范围不大于30cm。在附图3中，物联变频振碾系统由碾轮、自动控制系统、动力系统、信息接收处理系统及远程控制器组成；物联变频振碾可直接改善渣土本身的力学性能，充分发挥渣土体潜在性能，通过地面机械产生震源建立起来的不同频率的波动场，将一定频率的机械波传至某一深度范围的土体，进而对土层进行大面积振动加固处理，从而使得渣土中的自由水加速排出使得土层紧固密实；其次，通过预先埋设的物联孔压计实时将监测数据传输至物联变频振碾数据接收中心，经过信息接收处理系统处理，实时自动调整振碾的频率，达到更好的地基处理效果；物联变频振碾采用人工远程控制器进行远程控制动力系统，而信心接收处理系统在设定好参数范围后，根据数据处理的信号自动进行处理，实时控制碾轮的振动频率；碾轮可为常用的3～5叶轮，也可根据现场实际情况进行调整。在附图4中，监测系统由沉降标、孔压计及数据采集传输系统组成。监测系统作为辅助施工系统，实时对施工质量进行检查控制。在上述核心设备的指导下，进行具体施工工艺时包括如下步骤：步骤一，将渣土堆填场地进行清表、整平，铺设塑料格栅。塑料格栅的作用是解决机械进场问题，解决人员机械安全问题。步骤二，打设竖向排水体，排水体深度至渣土层下2～3m，安装监测系统，其中数据采集系统开始记录初始数据。步骤三，平铺1～1.5m高度的塘渣，塘渣可作为不仅重力荷载对地基产生有效应力，还可以作为物联变频振碾垫层。步骤四，物联变频振碾系统设定初始振碾频率，按S形走行，相邻两行碾压轮迹至少重叠30cm，监测系统中数据采集传输系统将数据实时传输至物联变频振碾系统中的信息接收处理系统，实时自动调整振碾的频率，振碾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法，通过分层排水系统、物联变频振碾系统与监测系统实现复合型地基处理，其中分层排水系统包括竖向排水体、空压机、气溶胶发生装置、旋喷设备、喷气杆和导气杆；物联变频振碾系统包括碾轮、自动控制系统、动力系统、信息接收处理系统及远程控制器；监测系统包括沉降标、孔压计及数据采集传输系统；施工步骤如下：步骤(1)将渣土堆填场地进行清表、整平，铺设塑料格栅；步骤(2)打设竖向排水体，排水体深度至渣土层下2‑3m，安装监测系统，其中数据采集系统开始记录监测设备中的沉降标、孔压计地初始数据；步骤(3)平铺1～1.5m高度的塘渣，塘渣作为重力荷载对地基产生有效应力，还作为物联变频振碾垫层；步骤(4)物联变频振碾系统设定初始振碾频率，按S形走行，相邻两行碾压轮迹至少重叠30cm，监测系统中数据采集传输系统将数据实时传输至物联变频振碾系统中的信息接收处理系统，实时自动调整振碾的频率；振碾遍数根据渣土层厚度在20‑30遍范围内；步骤(5)分层排水法施工：1)将气溶胶制成溶液，装入气溶胶发生装置；2)空压机提供高压空气将溶液通过气溶胶发生装置制成气雾状，输送至旋喷设备；3)采用旋喷设备定时、定速、分层的将气雾状气溶胶水平喷入渣土层中，处理顺序由下至上，每层处理完后，提升喷气杆和导气杆至下一处理深度，即此深度小于上一处理深度，以此类推，从而形成多重水平切割层，增加水平排水通道，加快地基排水固结。4)监测系统实时记录监测设备的沉降标、孔压计的数据。...

【技术特征摘要】
1.一种分层排水法联合物联变频振碾处理渣土地基的方法，通过分层排水系统、物联变频振碾系统与监测系统实现复合型地基处理，其中分层排水系统包括竖向排水体、空压机、气溶胶发生装置、旋喷设备、喷气杆和导气杆；物联变频振碾系统包括碾轮、自动控制系统、动力系统、信息接收处理系统及远程控制器；监测系统包括沉降标、孔压计及数据采集传输系统；施工步骤如下：步骤(1)将渣土堆填场地进行清表、整平，铺设塑料格栅；步骤(2)打设竖向排水体，排水体深度至渣土层下2-3m，安装监测系统，其中数据采集系统开始记录监测设备中的沉降标、孔压计地初始数据；步骤(3)平铺1～1.5m高度的塘渣，塘渣作为重力荷载对地基产生有效应力，还作为物联变频振碾垫层；步骤(4)物联变频振碾系统设定初始振碾频率，按S形走行，相邻两行碾压轮迹至少重叠30cm，监测系统中数据采集传输系统将数据实时传输至物联变频振碾系统中的信息接收处理系统，实时自动调整振碾的频率；振碾遍数根据渣土层厚度在20-30遍范围内；步骤(5)分层排水法施工：1)将气溶胶制成溶液，装入气溶胶发生装置；2)空压机提供高压空气将溶液通过气溶胶发生装置制成气雾状...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧明，
申请(专利权)人：吴慧明，
类型：发明
国别省市：浙江,33