一种可变形的抗粉土液化的排水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种可变形的抗粉土液化的排水装置，包括平行埋设在粉土层内的两根软式透水装置，所述软式透水装置的底部包覆有土工织物，且两根软式透水装置的内部设有碎石反滤层和水泵，所述的水泵位于碎石反滤层的上方，所述的水泵连接有抽水管，所述抽水管延伸至粉土层上方。本实用新型专利技术能加快土体固结，径向可承受一定的土压力保持管井稳定，竖向可变形能与地基变形协调；当土体遇到振动荷载时能加速超空隙水压力的排出，提高粉土抗液化能力。

【技术实现步骤摘要】
一种可变形的抗粉土液化的排水装置
本技术涉及一种可变形的抗粉土液化的排水装置，可应用于粉土地基的处理及抗粉土液化，属于土木工程地基处理工程的

技术介绍
传统的抗粉土液化处置方法有提高土体密实度法和设置竖向、平面排水体法。对于粉土、粉砂土的新填筑体，一般采用提高密实度的方法或按一定竖向间距由纵、横向排水井组成的平面排水体法；对于粉土、粉砂土的地基或填筑体，则采用碎石桩、挤密砂桩、抗液化排水刚性桩、排水井等竖向排水体法。当单纯依靠提高密实度来增强粉土、粉砂土抗液化能力时，因受制于土体特性、现场施工条件等而存在抗液化能力提高的局限；当依靠设置竖向、平面排水体以增强抗液化能力时，则因纵向排水体的存在无法实现与地基、填筑体的变形协调，或横向排水体存在排水效率较低、且影响范围有限等问题。因此，提出本技术。
技术实现思路
针对现有技术的上述技术问题，本技术的目的是提供一种可变形的抗粉土液化的排水装置，其在粉土、粉砂土的吹填工程中，能伴随吹填土自身的沉降而发生竖向变形，使得排水装置与地基或吹填土变形协调；当粉土、粉砂土地基或填筑体遇到振动荷载时，能将土体中的超孔隙水压力迅速排出，增强土体抗液化能力。为达到上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：一种可变形的抗粉土液化的排水装置，包括平行埋设在粉土层内的两根软式透水装置，所述软式透水装置的底部包覆有土工织物，且两根软式透水装置的内部设有碎石反滤层和水泵，所述的水泵位于碎石反滤层的上方，所述的水泵连接有抽水管，所述抽水管延伸至粉土层上方。所述的软式透水装置以弹簧钢丝圈为骨架。所述软式透水装置的上方设有预制盖板，所述预制盖板上设有预留孔，所述的抽水管穿过预留孔。所述土工织物的底部设有预制楔形体。所述软式透水装置的外径为50-300mm。所述软式透水装置为若干段透水管搭接形成，搭接长度为30-50cm。所述的土工织物和软式透水装置搭接，搭接长度为30-50cm。本技术的有益效果如下：本技术可变形的抗粉土液化的排水装置，能加快土体固结，径向可承受一定的土压力保持管井稳定，竖向可变形能与地基变形协调；当土体遇到振动荷载时能加速超孔隙水压力的排出，提高粉土抗液化能力。该排水装置既改进了以往刚性排水装置无法与土体变形协调的缺点，又为粉土抗液化处置提供了新方法，使用装置，既能迅速消散土体中的超孔隙水压力，提高土体抗液化能力，又能适应地基或填筑体的沉降，实现抗液化与变形协调的同步。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例2的结构示意图；图3为工况一的示意图；图4为工况二的示意图；其中，1为土工织物、2为软式透水装置、3为抽水管、4为水泵、5为预制盖板、6为预制楔形体、7为预留孔、8为粉土层、9为碎石反滤层。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。实施例1如图1所示，本技术可变形的抗粉土液化的排水装置，包括平行埋设在粉土层8内的两根软式透水装置2，软式透水装置2的底部包覆有土工织物1，根据现场的地质条件选择适合工程使用的土工织物1，用以封堵软式透水装置2的底部，防止细颗粒随水流动，造成软式透水装置2淤堵失效及管底掏空，土工织物1和软式透水装置2搭接，搭接长度为30-50cm。两根软式透水装置2的内部设有碎石反滤层9和水泵4，碎石反滤层9位于水泵4的上方，水泵4连接有抽水管3，软式透水装置2的上方设有预制盖板5，预制盖板5上设有预留孔7，抽水管3穿过预留孔7，延伸至粉土层8的上方。本技术中的软式透水装置2以弹簧钢丝圈为骨架，且软式透水装置的外径为50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250或300mm。软式透水装置2为若干段透水管搭接形成，搭接长度为30-50cm。弹簧钢丝圈竖向可伸缩，径向具有一定刚度满足耐压扁平率的要求以承受一定的侧向土压力保持管壁稳定，外包的渗透性土工织物可满足土层排水的要求。实施例2本实施例2中，土工织物1的下方设有预制楔形体6，且土工织物1为三层，每层土工织物1之间的距离h为80-100cm。本实施例2中的其它结构和连接关系均与实施例1相同，此处不作赘述。装置安装及使用：对于已有粉土地基而言，依据地质情况确定透水管的间距及数量。确定位置后，采用机械开挖相应孔径的排水井，边开挖边放置软式透水装置2。软式透水装置2存有一定弹性，可将1段透水管套入另一段管中，相邻钢丝用扎丝绑扎固定。安装至预定高程后，管底采用土工织物1封底，接头与软式透水装置2采用扎丝连接。该装置安装到位后，使用水泵排水。由于软式透水装置2竖向可变形，该排水装置可随地基的沉降而下降。装置简化后基本的受力分析见图3和图4：工况一：由图3可得，土体沉降后，该装置正常工作时的受力状态为：装置随土体一起向下移动，装置周边的土对土工织物产生向上的摩擦力，在摩擦力及盖板重力共同作用下，钢丝圈压缩产生反力，而土对顶板产生支承力；随着钢细圈的进一步压缩，钢丝圈的反力逐步增大，土提供的支撑力逐渐减小，直至为零。若钢丝圈压缩受限而土体继续下沉，该装置则高出地面，也无法实现变形协调。因此，保证该装置能实现变形协调工作的极限受力状态：盖板重力G盖板+外覆土工织物摩擦力f下≥钢丝圈的反力Tg。该情况通常在装置埋设较深，盖板重量较轻时出现。工况二：当装置埋设较浅，盖板重量较大时，伴随土体的下沉，钢丝圈不断压缩，反力不断发挥，直至达到压并高度，若土体继续下沉，则土所提供的支承力不断增大直至达到承载力峰值，土体破坏，装置失效。保证该装置能实现变形协调工作的极限受力状态：盖板重力G≤钢丝圈反力Tg+土的极限承载力Tt+外覆向上摩擦力f上。土体的侧向土压力分布图见图4。对于吹填粉土工程来说，可在吹填场内按设计预先安装软式透水管，安装时可搭设临时支架，以保证透水管位置及垂度。其余安装方法与开挖一致。待吹填完成后，开通水泵进行排水，加快土体固结。本技术可以通过以下两种方法使用：方法一：步骤1.结合现场勘察及工程情况合理选择、布置、复核排水井位、间距、孔径、深度等参数；步骤2.根据设计参数、工程资料及软式透水装置的工作工况，确定钢丝圈及外覆土工织物设计计算的基本要求及要素；步骤3.依据选定的要求及要素计算、复核选定钢丝的类型、直径、工作圈数、节距、端部支承，土工织物的类型、强度等装置制作要素；步骤4.根据设计成果定制软式透水装置，目前厂家可生产100m连续的钢丝圈及土工织物，而工程常用的降水管井深部为5-20m，可按设计要求定制成型，无需组装、搭接；步骤5.采用A型封底处理装置底部；步骤6.按照设计要求套管成孔；步骤7.使用吊装设备将拼装完成的软式透水装置吊装埋设至预定位置，装置底部安装20-30cm厚的碎石反滤；步骤8.安装水泵；步骤9.安装预制盖板，将装置顶部卡入齿槽内，将水泵电线、出水管通过盖板预留孔引出；安装完毕。装置中的水可通过水泵排出。由于摩阻力及盖板的重力作用，柔性的透水装置可与地基同步沉降。方法二：步骤1.结合现场勘察及工程情况合理选择、布置、复核排水井位、间距、孔径、深度等参数；步骤2.根据设计参数、工程资料及软式透水装置的工作工况，确定钢丝圈及外覆土工织物设计计算的基本要求及要素；步骤3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变形的抗粉土液化的排水装置，其特征在于：包括平行埋设在粉土层内的两根软式透水装置，所述软式透水装置的底部包覆有土工织物，且两根软式透水装置的内部设有碎石反滤层和水泵，所述的水泵位于碎石反滤层的上方，所述的水泵连接有抽水管，所述抽水管延伸至粉土层上方。

【技术特征摘要】
1.一种可变形的抗粉土液化的排水装置，其特征在于：包括平行埋设在粉土层内的两根软式透水装置，所述软式透水装置的底部包覆有土工织物，且两根软式透水装置的内部设有碎石反滤层和水泵，所述的水泵位于碎石反滤层的上方，所述的水泵连接有抽水管，所述抽水管延伸至粉土层上方。2.如权利要求1所述可变形的抗粉土液化的排水装置，其特征在于：所述的软式透水装置以弹簧钢丝圈为骨架。3.如权利要求1所述可变形的抗粉土液化的排水装置，其特征在于：所述软式透水装置的上方设有预制盖板，所述预制盖板上设有预...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈式华，马庆宏，陈秀良，王良，沈水进，方华建，韩申秋，黄腾，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院，浙江广川工程咨询有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33