全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法，包括以下步骤：步骤一、建立原尺模型，并通过原尺模型确定最佳排水速度和电渗电压最小值；步骤二、设置N级真空度，且N级真空度呈等差数列逐级递增；确定电渗电压最大值，设置M级电渗电压值，且M级电渗电压值呈等差数列逐级递增；步骤三、逐级施加N级真空度，若排水速度小于最佳排水速度，则逐级施加M级电渗电压值，直到电渗电压达到最大值，然后再施加下一级真空度，当真空度达到最大值时，地基处理完成。本发明专利技术通过逐级施加真空度和电渗电压，有效减少了排水板淤堵现象的发生，延长了持续排水的时间，同时，缩短了地基固结时间。

Ground Treatment Method of Fully Automatic Frequency Conversion Vacuum Preloading Combined with Electroosmosis

The invention discloses a fully automatic frequency conversion vacuum preloading combined electroosmosis foundation treatment method, which includes the following steps: first, establishing the original scale model and determining the optimum drainage speed and the minimum electroosmosis voltage through the original scale model; second, setting up the N-level vacuum degree, and increasing the N-level vacuum degree in an equal sequence step by step; determining the maximum electroosmosis voltage and setting the M-level electroosmosis voltage. Step 3: Apply N-level vacuum step by step, if drainage speed is less than the optimal drainage speed, then apply M-level electroosmotic voltage step by step until the electroosmotic voltage reaches the maximum value, and then apply the next level vacuum. When the vacuum reaches the maximum value, the foundation treatment is completed. By applying vacuum degree and electroosmotic voltage step by step, the invention effectively reduces the occurrence of Silting Phenomenon of drainage plate, prolongs the continuous drainage time, and shortens the consolidation time of foundation.

【技术实现步骤摘要】
全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法
本专利技术涉及超高粘性地基加固
更具体地说，本专利技术涉及一种全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法。
技术介绍
自1952年瑞典科学家杰尔曼(Kjellamn)提出抽真空预压的方法对软土地地基进行排水固结处理后，世界各地的工程师都开始针对不同的地质的特性，设计出不同的方法与应用。传统的真空预压技术是首先在地基中打入塑料排水板；其后,在软土地上铺设砂垫层及排水管；再以密封膜将其密封。采用真空装置将密封膜下的水和空气排出，达到加固的效果。进行20世纪80年代后，我国对真空预压的工艺和设计方法进行了改善，此后工程的技术得以发展得更加成熟，从单一的真空的预压，改良出不少的新兴真空处理工艺，包括联合堆压、电渗法等。此类型技术在水利、港湾、疏浚的领域上，带来巨大的经济效益和社会效益。但是，真空预压联合推压、电渗法等新兴真空处理工艺在超高粘性、超低强度、极高含水率且几乎没有承载能力的土体时，易出现排水板淤堵现象，导致排水板流水量下降，延长了地基固结时间，使施工工期滞后，使真空预压地基处理的使用受到局限。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法，其通过分级施加真空度和电渗电压，有效减少了排水板淤堵现象的发生，延长了持续排水的时间，同时，缩短了地基固结时间，提高了工作效率。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种包括以下步骤：步骤一、建立原尺模型，并通过原尺模型确定最佳排水速度和电渗电压最小值；步骤二、设置N级真空度，且N级的真空度呈等差数列逐级递增，其中，N＞1；根据N和电渗电压最小值确定电渗电压最大值，设置M级电渗电压值，且M级电渗电压值呈等差数列逐级递增，其中，M大于1，在M级电渗电压值中第1级和第M级的电渗电压值分别为电渗电压最小值和电渗电压最大值；步骤三、逐级施加N级真空度，在每级真空度下，若排水速度小于最佳排水速度，则逐级施加M级电渗电压值，直到电渗电压达到最大值，然后再施加下一级真空度，当真空度达到最大值时，地基处理完成。优选的是，逐级施加真空度和电渗电压值的具体过程为：S1、施加真空度；S2、判断排水速度是否大于最佳排水速度，若排水速度大于等于最佳排水速度，则在S1中的真空度下持续排水，直到排水速度小于最佳排水速度；S3、施加电渗电压值，并判断电渗电压是否达到最大值，若电渗电压未达到最大值，则执行S2和S3的操作施加下一级电渗电压值，直到电渗电压达到最大值；S4、判断孔压和分层沉降是否达到设计标准，若未达到设计标准，则在S1中真空度和S3中电渗电压最大值的条件下持续排水，直到孔压和分层沉降达到设计标准；S5、判断S1中的真空度是否达到最大值，若未达到最大值，则执行S1～S5的操作施加下一级真空度，直到真空压力达到最大值，地基处理完成；其中，首次施加的真空度为N级真空度中第一级真空度，在每级真空度下首次施加的电渗电压值为第1级电渗电压值。优选的是，其特征在于，地基外设有数据采集控制终端，所述数据采集控制终端连接有真空数据采集终端、电压数据采集终端、孔压数据采集终端、以及沉降数据采集终端，其中，所述数据采集控制终端用以对所采集到数据信息进行分析和反馈，所述真空数据采集终端用以采集和监视实时真空度，所述电压数据采集终端用以采集和监视实时电渗电压值，所述孔压数据采集终端用以采集和监视实时孔压，所述沉降数据采集终端用以采集和监视实时分层沉降。优选的是，地基中等间隔设有多排排水组件，每排排水组件包括多个等间隔设置的排水板，所述排水板竖直设于地基中，且位于同一排排水组件中任意相邻两个排水板相对平行设置，同一排排水组件中任意相邻两个排水板的正中间均设有电渗阳极板，所述电渗阳极板与所述排水板平行设置，其中，所述排水板中设有金属材料，以使排水板同时作为电渗阴极板使用。优选的是，所述数据采集控制终端连接有电源，所述电源的正极与多个电渗阳极板分别连接，负极与多个排水板分别连接，其中，多个电渗阳极板和多个排水板共同连接有电压表，所述电压表与所述电压数据采集终端连接。优选的是，地基中上下间隔设置多个孔隙水压计，用以测量地基的孔压，所述孔隙水压计与所述孔压数据采集终端连接。优选的是，地基中上下间隔设置多个分层沉降计，用以监测地基的分层沉降，所述分层沉降计与所述沉降数据采集终端连接。优选的是，地基表面铺设真空膜，所述真空膜下固设有真空管，所述真空管的一端密封穿过所述真空膜连接有真空泵，其中，所述真空管连接有真空表，所述真空表与所述真空数据采集终端连接，所述真空泵与所述数据采集控制终端连接。优选的是，所述排水板包括：滤管芯体，其包括外滤管、及可抽拉放置于所述外滤管内的金属内滤管，所述内滤管与所述外滤管同轴设置，所述内滤管上下等间隔水平固设有多个金属承接板，所述承接板与所述外滤管的内侧壁抵接，所述内滤管位于任意相邻两个承接板之间沿所述内滤管的周向间隔贯穿设有多个第一进水口，且所述第一进水口靠近位于其上方的承接板设置，其中，所述外滤管位于任意相邻两个承接板之间沿所述外滤管周向等间隔贯穿设有多个第二进水口，且所述第二进水口靠近位于其上方的承接板设置；排水机构，其包括沿所述外滤管周向等间隔设置的多列排水组件，每列排水组件包括多个沿所述外滤管长度方向等间隔设置的三角形状的板体，每个板体均沿所述外滤管的长度方向设置，所述板体内竖直卡设有第一隔板，且所述第一隔板与所述外滤管的中轴线垂直设置，所述第一隔板与所述板体的竖直侧壁形成第一排水通道，且所述板体的该侧壁上下间隔设置多个第三进水口，多个第三进水口与位于所述外滤管长度方向的多个第二进水口一一对应连通，其中，所述板体内上下间隔水平卡设有多个第二隔板，多个第二隔板将所述排水板分为多个第二排水通道，多个第二排水通道均与第一排水通道、以及外界连通；固定机构，其包括与所述外滤管下端固接的锥形的底座，所述底座侧壁间隔贯穿设有多个贯穿孔；其中，所述内滤管顶部穿过所述外滤管顶部位于所述外滤管外，所述内滤管位于所述外滤管外的侧壁连接有电线，所述电线与电源连接，所述内滤管上端与位于所述真空膜下的透水软管连接。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、本专利技术通过分级施加真空度可以有效减少颗粒向排水板附近的运动，避免在排水板附近形成不透水层，同时避免了电渗法处理过程中土体裂缝的产生，通过分级施加电渗电压值，可以减缓阴极土体出现裂缝，并且节约了大量的电力资源，延长了持续排水的时间，提高地基了地基处理的效果，缩短了固结的周期，达到了真空预压联合电渗处理地基的最佳效果。第二、设置滤管芯体，一方面内滤管可抽拉放置于外滤管内，内滤管不仅起到排水作用而且作为电渗阴极板使用，这种设置使用结束后便于将内滤管取出，以重复利用，提高了内滤管的利用率，另一方面设置隔板，且所述第一进水口靠近位于其上方的承接板设置，这种设置可以将残留在水中的淤泥部分滞留在承接板上，有效避免内滤管的淤堵，实现持续排水，提高工作效率。第三、设置排水机构，一方面设置多个三角形状的板体，这种设置不仅可以有效避免在排水的过程中排水板出现倾斜现象，增加排水板的稳定性，加快地基固结，而且排水过程其中一个板体发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立原尺模型，并通过原尺模型确定最佳排水速度和电渗电压最小值；步骤二、设置N级真空度，且N级的真空度呈等差数列逐级递增，其中，N＞1；根据N和电渗电压最小值确定电渗电压最大值，设置M级电渗电压值，且M级电渗电压值呈等差数列逐级递增，其中，M大于1，在M级电渗电压值中第1级和第M级的电渗电压值分别为电渗电压最小值和电渗电压最大值；步骤三、逐级施加N级真空度，在每级真空度下，若排水速度小于最佳排水速度，则逐级施加M级电渗电压值，直到电渗电压达到最大值，然后再施加下一级真空度，当真空度达到最大值时，地基处理完成。

【技术特征摘要】
1.全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立原尺模型，并通过原尺模型确定最佳排水速度和电渗电压最小值；步骤二、设置N级真空度，且N级的真空度呈等差数列逐级递增，其中，N＞1；根据N和电渗电压最小值确定电渗电压最大值，设置M级电渗电压值，且M级电渗电压值呈等差数列逐级递增，其中，M大于1，在M级电渗电压值中第1级和第M级的电渗电压值分别为电渗电压最小值和电渗电压最大值；步骤三、逐级施加N级真空度，在每级真空度下，若排水速度小于最佳排水速度，则逐级施加M级电渗电压值，直到电渗电压达到最大值，然后再施加下一级真空度，当真空度达到最大值时，地基处理完成。2.如权利要求1所述的全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法，其特征在于，逐级施加真空度和电渗电压的具体过程为：S1、施加真空度；S2、判断排水速度是否大于最佳排水速度，若排水速度大于等于最佳排水速度，则在S1中的真空度下持续排水，直到排水速度小于最佳排水速度；S3、施加电渗电压值，并判断电渗电压是否达到最大值，若电渗电压未达到最大值，则执行S2和S3的操作施加下一级电渗电压值，直到电渗电压达到最大值；S4、判断孔压和分层沉降是否达到设计标准，若未达到设计标准，则在S1中真空度和S3中电渗电压最大值的条件下持续排水，直到孔压和分层沉降达到设计标准；S5、判断S1中的真空度是否达到最大值，若未达到最大值，则执行S1～S5的操作施加下一级真空度，直到真空压力达到最大值，地基处理完成；其中，首次施加的真空度为N级真空度中第一级真空度，在每级真空度下首次施加的电渗电压值为第1级电渗电压值。3.如权利要求1所述的全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法，其特征在于，地基外设有数据采集控制终端，所述数据采集控制终端连接有真空数据采集终端、电压数据采集终端、孔压数据采集终端、以及沉降数据采集终端，其中，所述数据采集控制终端用以对所采集到数据信息进行分析和反馈，所述真空数据采集终端用以采集和监视实时真空度，所述电压数据采集终端用以采集和监视实时电渗电压值，所述孔压数据采集终端用以采集和监视实时孔压，所述沉降数据采集终端用以采集和监视实时分层沉降。4.如权利要求3所述的全自动变频式真空预压联合电渗的地基处理方法，其特征在于，地基中等间隔设有多排排水组件，每排排水组件包括多个等间隔设置的排水板，所述排水板竖直设于地基中，且位于同一排排水组件中任意相邻两个排水板相对平行设置，同一排排水组件中任意相邻两个排水板的正中间均设有电渗阳极板，所述电渗阳极板与所述排水板平行设置，其中，所述排水板中设有金属材料，以使排水板同时作为电渗阴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，胡伟明，
申请(专利权)人：中国港湾工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11