用于加固软土地基的排水板、加固系统及加固方法技术方案

用于加固软土地基的排水板、加固系统及加固方法，属于软土加固技术领域。所述排水板包括加厚基板和多个隔板，加厚基板内设置有多个排水圆柱通孔，加厚基板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，第一侧面上设有多列第一侧面排水小孔，每列第一侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第一侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通，第二侧面上设有多列第二侧面排水小孔，每列第二侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第二侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通；在加厚基板的第一侧面上，每列第一侧面排水小孔的两侧均设有隔板，在加厚基板的第二侧面上，每列第二侧面排水小孔的两侧均设有隔板；加厚基板内嵌入有铜线。

Drainage Plate, Reinforcement System and Reinforcement Method for Reinforcing Soft Soil Foundation

The drainage plate, reinforcement system and reinforcement method used to reinforce soft soil foundation belong to the technical field of soft soil reinforcement. The drainage plate comprises a thickened base plate and a plurality of partitions. A plurality of drainage cylindrical through holes are arranged in the thickened base plate. The two sides of the thickened base plate are the first side and the second side respectively. On the first side, there are multiple rows of drainage holes on the first side. Each row of drainage holes on the first side corresponds to a drainage cylindrical through hole, and each row of drainage holes on the first side corresponds to its drainage. Cylindrical through-holes are connected, and on the second side there are multiple rows of second side drainage holes, each row of second side drainage holes corresponds to a drainage cylindrical through-hole, and each row of second side drainage holes is connected with its corresponding drainage cylindrical through-hole; on the first side of the thickened substrate, two sides of each row of first side drainage holes are provided with partitions, and on the second side of the thickened substrate. The two sides of each row of the second side drainage holes are provided with partitions, and copper wires are embedded in the thickened substrate.

【技术实现步骤摘要】
用于加固软土地基的排水板、加固系统及加固方法
本专利技术涉及软土加固
，特别涉及一种用于加固软土地基的排水板、加固系统及加固方法。
技术介绍
随着我国经济持续快速发展，人口不断稠密，用地需求日益增长。为缓解用地紧张问题，围海造陆越来越多地应用于工程实践中（董志良，刘嘉等.大面积围海造陆工程关键技术研究及运用[J].水运工程，2015，（2）：9-17.）。目前围海造陆工程中常采用直接吹填法，而对大面积深厚软土地基进行加固处理，是确保围海造陆的关键。工程上加固软土地基的常规处理方法一般有真空预压法、电渗法以及真空预压联合电渗法等。现有技术一的技术方案首先，在需要加固的地基上铺设水平排水垫层（如砂垫层等）后，打设垂直排水通道（袋装砂井或塑料排水板等）。然后，在砂垫层上铺设塑料密封膜并使其四周埋设于不透气层顶面以下至少50cm，使之与大气压隔离。最后采用抽真空装置（射流泵）降低被加固地基内孔隙水压力，使其地基内有效应力增加，土体得到加固。（夏玉斌，陈允进.直排式真空预压法加固软土地基的试验与研究[J].工程地质学报，2010，18（3）：376-383.）现有技术一的缺点该加固方法对于黏粒含量高的土体处理时间较长；加固时，真空度会沿着土体深度逐渐衰减，导致土体下部排水效果较差，施工前往往需要二次处理；该加固方法处理费用相对较高。现有技术二的技术方案首先，在待加固地基上插入金属电极，再通以直流电。在电场作用下，土体中的水体从阳极迁移到阴极，并在阴极得以排出，从而达到降低高黏性土的含水率，改善地基土强度的目的。现有技术二的缺点该加固方法存在金属电极易腐蚀、界面电阻过大、电量和电极消耗较大等问题；电渗过程中发生的电解反应会产生一定量的气体，气体的溢出会影响加固效果；单独电渗作用下，加固后的土体强度不均匀现象明显，阳极附近地基土强度要远大于阴极附近地基土的强度，这就使得加固后地基土的工程应用价值相对较低。现有技术三的技术方案该加固方法一般是以导电塑料排水板或导电塑料排水管作为加固地基土体的试验材料，将真空预压法与电渗法相结合的排水固结法，在真空预压排水和电渗排水的共同作用下进行排水固结，其具有真空预压和电渗排水的双重效果。（房营光，徐伟.碱渣土的真空-电渗联合排水固结特性试验研究[J].华南理工大学学报（自然科学版），2006，34（11）：70-75）现有技术三的缺点该加固方法所使用的导电塑料排水板在真空预压联合电渗法加固过程中易发生弯折，进而会导致排水效果不佳特别是后期排水能力明显下降，并且塑料排水板是通过基板表面的凹槽进行排水的，其不能有效发挥真空预压法排水的作用；另外，该方法若采用导电塑料排水管，会使得作用土体的有效电势远远小于采用导电塑料排水板时作用于土体的有效电势，即采用导电塑料排水管时，不能有效发挥电渗法排水的作用，排水效率较低。
技术实现思路
为了解决现有的真空预压联合电渗法排水效率较低的问题，本专利技术提供了一种用于加固软土地基的排水板，所述排水板包括加厚基板和多个隔板，加厚基板内间隔设置有多个排水圆柱通孔，每个排水圆柱通孔的高度均与加厚基板的高度相同，加厚基板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，第一侧面上间隔设有多列第一侧面排水小孔，每列第一侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第一侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通，第二侧面上间隔设有多列第二侧面排水小孔，每列第二侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第二侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通；在加厚基板的第一侧面上，每列第一侧面排水小孔的两侧均设有隔板，在加厚基板的第二侧面上，每列第二侧面排水小孔的两侧均设有隔板；加厚基板内嵌入有铜线，且铜线从加厚基板内伸出，铜线的伸出端能够与电源的正极或负极电连接。所述加厚基板和所述隔板的材质均为导电塑料。多列所述第一侧面排水小孔包括的所有排水小孔在所述加厚基板的第一侧面上均匀分布，相邻的两列第一侧面排水小孔之间有一个所述隔板；多列所述第二侧面排水小孔包括的所有排水小孔在所述加厚基板的第二侧面上均匀分布，相邻的两列第二侧面排水小孔之间有一个所述隔板。所述加厚基板内嵌入有两根铜线，两根铜线的伸出端均与电源的正极或负极电连接。一种用于加固软土地基的加固系统，所述排水系统包括编织布、电源、土工布、抽真空装置、水平向滤管、砂垫层、密封膜、含水率监测装置和两块所述排水板；两块所述排水板平行相对插入待加固软土地基中，其中一块所述排水板的铜线与所述电源的正极电连接，另一块所述排水板的铜线与所述电源的负极电连接；编织布铺设在所述待加固软土地基上，砂垫层铺设在编织布上，土工布铺设在砂垫层上，密封膜覆盖在砂垫层上，且密封膜的边缘置于密封沟内，密封沟内有密封液体，水平向滤管穿过密封膜插入至砂垫层内，且水平向滤管与密封膜的连接处密封，水平向滤管与抽真空装置连接，每块所述排水板的排水圆柱通孔均与所述水平向滤管通过管路连接，含水率监测装置埋设在所述待加固软土地基内。两块所述排水板在所述待加固软土地基中的插入深度相同。一种采用所述排水板对软土地基进行加固的方法，所述方法包括：S1、将两块所述排水板平行相对插入待加固软土地基内，两块所述排水板的插入深度相同，其中两块所述排水板的铜线各连接一根导线，将含水率监测装置埋设在所述待加固软土地基内；S2、在所述待加固软土地基上铺设一层编织布，在编织布上铺设砂垫层，在铺设砂垫层期间，布设水平向滤管，并将每块所述排水板的排水圆柱通孔均与水平向滤管通过管路连接；S3、在砂垫层上依次铺设土工布和密封膜，将密封膜置于密封沟内一定深度，在密封沟内注入密封液体，铺设密封膜时使水平滤管穿过密封膜与抽真空装置连接，将与其中一块所述排水板连接的导线与电源正极连接，将与另一块所述排水板连接的导线与电源负极连接，在水平向滤管与密封膜的连接处做好密封，保证密封膜不漏气；S4、启动抽真空装置，对所述待加固软土地基进行真空预压处理，待加固软土地基中的水通过两块所述排水板上的多列第一侧面排水小孔和多列第二侧面排水小孔，进入两块所述排水板的排水圆柱通孔内，并进入水平向滤管中进而排出，所述含水率监测装置实时监测所述待加固软土地基的含水率；S5、当所述待加固软土地基的含水率降低到初始含水率的70%~75%时，打开电源，与电源的正极电连接的排水板作为阳极，与电源的负极电连接的排水板作为阴极，对所述待加固软土地基进行真空预压联合电渗法处理，部分水在真空作用下通过两块所述排水板排出，部分水在电场的作用下逐渐向作为阴极的排水板运移，通过作为阴极的排水板排出；S6、当监测到所述待加固软土地基的强度达到工程要求时，关闭抽真空装置和电源。当所述待加固软土地基的含水率降低到初始含水率的70%时，打开电源，与电源的正极电连接的排水板作为阳极，与电源的负极电连接的排水板作为阴极，对所述待加固软土地基进行真空预压联合电渗法处理。通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：（1）在本专利技术中的排水板采用加厚基板，强度更高，能够有效避免排水板产生弯折；（2）在加厚基板的两个表面通过隔板形成多个深度较深的排水凹槽，加厚基板内开设有排水圆柱通孔，并与加厚基板表面的排水小孔连通，如此增加了排水通道，更利于加固过程中水体的排出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加固软土地基的排水板，其特征在于：所述排水板包括加厚基板和多个隔板，加厚基板内间隔设置有多个排水圆柱通孔，每个排水圆柱通孔的高度均与加厚基板的高度相同，加厚基板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，第一侧面上间隔设有多列第一侧面排水小孔，每列第一侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第一侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通，第二侧面上间隔设有多列第二侧面排水小孔，每列第二侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第二侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通；在加厚基板的第一侧面上，每列第一侧面排水小孔的两侧均设有隔板，在加厚基板的第二侧面上，每列第二侧面排水小孔的两侧均设有隔板；加厚基板内嵌入有铜线，且铜线从加厚基板内伸出，铜线的伸出端能够与电源的正极或负极电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于加固软土地基的排水板，其特征在于：所述排水板包括加厚基板和多个隔板，加厚基板内间隔设置有多个排水圆柱通孔，每个排水圆柱通孔的高度均与加厚基板的高度相同，加厚基板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，第一侧面上间隔设有多列第一侧面排水小孔，每列第一侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第一侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通，第二侧面上间隔设有多列第二侧面排水小孔，每列第二侧面排水小孔各对应一个排水圆柱通孔，且每列第二侧面排水小孔均与其所对应的排水圆柱通孔连通；在加厚基板的第一侧面上，每列第一侧面排水小孔的两侧均设有隔板，在加厚基板的第二侧面上，每列第二侧面排水小孔的两侧均设有隔板；加厚基板内嵌入有铜线，且铜线从加厚基板内伸出，铜线的伸出端能够与电源的正极或负极电连接。2.根据权利要求1所述的用于加固软土地基的排水板，其特征在于：所述加厚基板和所述隔板的材质均为导电塑料。3.根据权利要求1所述的用于加固软土地基的排水板，其特征在于：多列所述第一侧面排水小孔包括的所有排水小孔在所述加厚基板的第一侧面上均匀分布，相邻的两列第一侧面排水小孔之间有一个所述隔板；多列所述第二侧面排水小孔包括的所有排水小孔在所述加厚基板的第二侧面上均匀分布，相邻的两列第二侧面排水小孔之间有一个所述隔板。4.根据权利要求1所述的用于加固软土地基的排水板，其特征在于：所述加厚基板内嵌入有两根铜线，两根铜线的伸出端均与电源的正极或负极电连接。5.一种用于加固软土地基的加固系统，其特征在于：所述排水系统包括编织布、电源、土工布、抽真空装置、水平向滤管、砂垫层、密封膜、含水率监测装置和两块权利要求1所述的排水板；两块所述排水板平行相对插入待加固软土地基中，其中一块所述排水板的铜线与所述电源的正极电连接，另一块所述排水板的铜线与所述电源的负极电连接；编织布铺设在所述待加固软土地基上，砂垫层铺设在编织布上，土工布铺设在砂垫层上，密封膜覆盖在砂垫层上，且密封膜的边缘置于密封沟内，密封沟内有密封液体，水平向滤管穿过密封膜插入至砂垫层内，且水平向滤管与密封膜的连接处密封，水平向滤管与抽真空装置连接，每块所述排水板...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建挺，沈扬，吴佳伟，梁晖，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32