超低位排水真空预压软土地基处理方法技术

一种超低位排水真空预压软土地基处理方法，包括如下步骤：①将低位排水体配合真空传导管插入到被加固区的设计标高处；②铺设水平排水管并将低位排水体的真空传导管与之连接形成管网；③铺设土工布、密封膜进行密封；④启动真空泵，抽真空使被加固区的土体排气、排水固结；⑤将步骤④所抽水抽至密封膜上作为静力载荷，以增加密封膜下被加固区土体的总应力；⑥检测被加固区土体孔压、沉降指标，达到设计要求后，拆除真空设备，回收水平排水管及真空传导管二次利用。本发明专利技术可增大低位排水体排水流畅性能、增加低位排水体真空作用面积、提高排水预压效率、降低或消除原有排水体弯曲、折叠、堵塞等风险。

Treatment Method of Soft Soil Foundation with Ultra-low Drainage Vacuum Preloading

【技术实现步骤摘要】
超低位排水真空预压软土地基处理方法
本专利技术属于软土地基处理领域，特别涉及一种超低位排水真空预压软土地基处理方法。
技术介绍
目前，我国沿海地区仍分布大量滨海滩涂地区、吹填造陆湿地以及新填鱼塘等软弱地基，坚实的地基是在该区域进行市政工程基础设施建设的必要条件，因此，如何高效、节能、环保地提高该区域软基处理速率成为亟待解决的工程问题。真空预压法是降低淤泥、饱和软黏土、吹填土等含水量，提高土体强度的有效方法。然而，传统真空预压法的排水方式为高位排水，真空荷载从上而下传递，排水体内水流方向向上，排水板竖向通道被水充满，真空作用面积很小。因此，存在如下缺陷：1、刚度较小的排水板随着排水固结的进行易出现弯折、断裂等不良现象，从而导致土体加固过程中排水不畅；2、系统气密性很难得到保障；3、加固效果不理想，被加固地区顶层易形成“硬壳层”，而底部土体却得不到加固。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种超低位排水真空预压软土地基处理方法，该方法使低位排水体内的水流方向竖直向下，从而可增大低位排水体排水流畅性能、增加低位排水体真空作用面积、提高排水预压效率、降低或消除原有排水体弯曲、折叠、堵塞等风险，从根本上解决原有真空预压体系在施工及使用过程中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种超低位排水真空预压软土地基处理方法，包括如下步骤：①将低位排水体配合真空传导管插入到被加固区的设计标高处；②铺设水平排水管并将低位排水体的真空传导管与之连接形成管网；③铺设土工布、密封膜进行密封；④启动真空泵，抽真空使被加固区的土体排气、排水固结；⑤将步骤④所抽水抽至密封膜上作为静力载荷，以增加密封膜下被加固区土体的总应力；⑥检测被加固区土体孔压、沉降指标，达到设计要求后，拆除真空设备，回收水平排水管及真空传导管二次利用。所述低位排水体采用中国专利《一种适用于超低位真空预压法的新型低位排水体》CN207760842U。所述插入的低位排水体的主龙骨低于被加固区土体顶面0.5～1m。所述低位排水体呈正方形、三角形或梅花形布置。所述真空传导管在泥面以上预留1～2m。所述真空传导管耐压≥2MPa。本专利技术具有如下的优点和积极效果：1、本专利技术无需使用传统砂垫层作为真空荷载传递媒介，可有效地降低工程造价。2、本专利技术使真空度从被加固土体底端向顶端传递，能有效减少真空度损失。3、本专利技术采用低位排水方式，被加固土体中的水在重力场与真空场的双重作用下向下渗流，从而提高了排水效率，增强了加固效果。4、本专利技术的排水方式采用低位排水，即将排水体真空传导管延伸至被加固土体的最底端，类似于“U”形管，在被加固土体底端真空荷载由下向上传递，下层土体处于真空状态，使得被加固土体中的水产生由上而下的渗流场，土体中的水在重力场与真空场双重作用下向下渗流，汇聚在排水体的底端，再通过导管排出地面以上，因此可增大排水体真空作用面积、提高排水预压效率、减少真空度损失，加快土体固结速率。5、相对于传统真空预压法加固的地基土，本专利技术的使用能够使固结后的土体强度从被加固区顶端到底端均匀分布，整体性好，增加了地基土的稳定性，有效地减小了地基沉降量。6、本专利技术排水体完全埋入泥面以下，排水体顶端以上的泥土可起到辅助密封作用，增加系统气密性。7、本专利技术适用范围与传统真空预压法类似，适用于沿海地区、滨海滩涂地区等大面积高含水量的深厚吹填软黏土地基加固处理，也适用于高速公路等长条形软弱地基的处理，特别适用于加固淤泥、饱和软黏土、吹填土等
本专利技术的排水方式采用低位排水，即将排水体真空传导管延伸至被加固土体的最底端，类似于“U”形管，在被加固土体底端真空荷载由下向上传递，下层土体处于真空状态，使得被加固土体中的水产生由上而下的渗流场，土体中的水在重力场与真空场双重作用下向下渗流，汇聚在排水体的底端，再通过导管排出地面以上。该方法类似于边“降压”边固结，将被加固区域土体中原有高孔隙水压力降低或消散，同时利用密封膜内外的压力差将孔隙水压力消散后的土挤挤密。附图说明图1为超低位排水真空预压软土地基处理技术示意图；图2为超低位排水体施工连接示意图。图中：1-水；2-正空泵；3-排水沟；4-围堰；5-HDPE膜、土工布；6-粘土密封墙；7-低位排水体；8-真空传导管；9-水平排水管；10-转换接头。具体实施方式参见附图1-2，一种超低位排水真空预压软土地基处理方法，具体施工过程如下：1、视情况(被加固区土体渗透系数大于10-6数量级或存在水平透水层时)在被加固区周围修筑围堰，围堰深度应穿过透水层2m、大于被加固区土体厚度且不得小于8m，以保证被加固区的密闭性；2、根据所采用真空泵功率施工软地基处理分区围堰；3、在被加固区将低位排水体配合真空传导套管通过人工或机械插入到被加固区的设计标高处，使插入的低位排水体的主龙骨低于被加固区土体顶面0.5～1m，低位排水体呈正方形、三角形或梅花形布置，真空传导管在泥面以上预留1～2m；所述真空传导管耐压≥2MPa；所述低位排水体采用中国专利《一种适用于超低位真空预压法的新型低位排水体》CN207760842U；4、铺设水平排水管并将排水板真空传导管与之连接形成管网；5、铺设土工布、密封膜进行密封；6、启动真空泵，抽真空使被加固区的土体排气、排水固结；真空荷载沿低位排水体的真空传导管传递到被加固区的最低端，然后通过低位排水体的主龙骨上的排水通道及真空传导管的传递孔扩散到被加固区土体的整个区域，使被加固区土体产生真空场，迫使土体中的水流向势能最小的区域(低位排水体最底端)，然后通过低位排水体的真空传导管排出，进而实现土体的排水固结；7、将步骤6所抽水抽至密封膜上作为静力载荷，以增加密封膜下被加固区土体的总应力，加速土体排水固结；8、检测被加固区土体孔压、沉降等指标，达到设计要求后，拆除真空设备，回收水平排水管及真空传导管二次利用，低位排水体的主龙骨则作为被加固区土体的竖向加筋体留在地基土中，以增加地基承载能力。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低位排水真空预压软土地基处理方法，其特征在于：包括如下步骤：①将低位排水体配合真空传导管插入到被加固区的设计标高处；②铺设水平排水管并将低位排水体的真空传导管与之连接形成管网；③铺设土工布、密封膜进行密封；④启动真空泵，抽真空使被加固区的土体排气、排水固结；⑤将步骤④所抽水抽至密封膜上作为静力载荷，以增加密封膜下被加固区土体的总应力；⑥检测被加固区土体孔压、沉降指标，达到设计要求后，拆除真空设备，回收水平排水管及真空传导管二次利用。

【技术特征摘要】
1.一种超低位排水真空预压软土地基处理方法，其特征在于：包括如下步骤：①将低位排水体配合真空传导管插入到被加固区的设计标高处；②铺设水平排水管并将低位排水体的真空传导管与之连接形成管网；③铺设土工布、密封膜进行密封；④启动真空泵，抽真空使被加固区的土体排气、排水固结；⑤将步骤④所抽水抽至密封膜上作为静力载荷，以增加密封膜下被加固区土体的总应力；⑥检测被加固区土体孔压、沉降指标，达到设计要求后，拆除真空设备，回收水平排水管及真空传导管二次利用。2.根据权利要求1所述的超低位排水真空预压软土地基处理方法，其特征在于：所述低位排水体采用中...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳晓科，高迎亮，鹿群，李沛文，李彤，王长祥，蒋平，尚琳，刘海涛，宋晓阳，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12