一种盐渍土软基排水排盐的水平布置方法技术

本发明专利技术公开了一种新型排水排盐的水平布置方法，是一种排水固结法竖向排水体采用袋装砂井时按照正六边形进行水平布置并将其与塑料排水带相结合的竖向排水通道。并且提出了袋装砂井按照正六边形布置时袋装砂井的影响圆直径

【技术实现步骤摘要】
一种盐渍土软基排水排盐的水平布置方法
本专利技术涉及盐渍土软基排水排盐
，具体为一种用于盐渍土软基新型排水排盐的水平布置方法。
技术介绍
盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐渍土中的盐分来源于矿物风化、降雨、盐岩、灌溉水、地下水以及人为活动。盐渍土不仅会阻碍植物的生长，而且作为工程用土时，也会对建筑工程产生很大的不利影响，如盐胀会导致地基的不均匀沉降。在工程上将岩土中易溶盐含量大于0.3％，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性的岩土判定为盐渍土。并且如果土壤含盐量高，土的性质易发生变化，会对埋入地表的钢产生强烈腐蚀，也会导致地基承载力不稳定。盐渍土给我国基础建设带来了不少问题。而软土地基水分含量很大、土壤疏松、强度增长慢、不可预见性大，稍有疏忽就可能造成质量事故，所以对于盐渍土软基前期土壤的处理至关重要，关键就在于土壤的排水排盐。为了减少盐含量对建筑工程的影响，而且由于具有“盐随水来，盐随水去”的自然规律，排水则是一种有效降低土壤含盐量的措施。排水固结法加固地基就是通过对地基施加预压荷载，使软黏土地基土体中的孔隙水排出，土体产生排水固结，土体孔隙体积减小、抗剪强度提高，达到减少地基工后沉降和提高地基承载力的目的。排水固结的竖向排水通道通常设置袋装砂井、塑料排水带。袋装砂井和塑料排水带加固机理基本相同，并且皆具有排水快捷，施工迅速等特点，其中袋装砂井施工较为简单，尤其适用于对周围受扰动条件限制的地基加固工程，但是塑料排水带法可工厂化生产，适用于深厚层软土基和缺砂软基地带。专利技术内容本专利技术为了充分排水排盐，提高竖向排水通道的适用范围，提高土体的加固效果，降低工后沉降，提出一种新的按照正六边形的水平布置方案并将袋装砂井与塑料排水带相结合的竖向排水通道，并且提出相应的关系公式，应用于盐渍土软土地基的新型竖向排水的水平设计方案。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种盐渍土软基排水排盐的水平布置方法，推导排水固结法竖向排水体的原有平面设计公式，假设一个袋装砂井的影响范围为一规则图形，使其面积等于实际影响范围，推出公式即竖向排水体砂井的影响圆直径de与排水体中心距l的关系；具体包括如下步骤：(1)、袋装砂井按照正六边形布置，现假设一个砂井的影响范围为一正三角形，而实际的影响范围为一圆形，假设正三角形边长等于砂井中心间距为l，且正三角形的两边垂直于正六边形，令正三角形的面积等于影响圆的面积。(2)、设三角形面积为S1：设圆形面积为S2:求得l与直径de关系：S1＝S2(3)、袋装砂井按照正六边形布置时有部分不在影响圆范围内的区域则采用塑料排水带进行排水，实现袋装砂井与塑料排水带相结合；根据砂井直径dw＝70mm，井径比取15时，绘出图形，画出布置塑料排水带的范围，并测量出塑料排水带的宽度b为369mm；根据砂井直径dw＝100mm，井径比取30时，绘出图形，画出布置塑料排水带的范围，并测量出塑料排水带的宽度b为1054mm；均满足塑料排水带断面尺寸质量标准要求即宽度大于95mm；取塑料排水带质量标准的最小厚度要求4mm；由塑料排水带当量直径公式：所以增大塑料排水带厚度，厚度满足大于4mm的要求。(4)、计算竖向排水体通水量。砂井的通水量公式；qw—为每单位水力梯度下单位时间的排水量；Kw—竖向排水体渗透系数；dw—砂井的直径。本专利技术类比等边三角形及正方形的布置方式，将袋装砂井按照正六边形布置的方式进行布置；推导袋装砂井按照正六边形布置时竖向排水体砂井的影响圆直径de与排水体中心距l关系；当袋装砂井按照正六变形布置时，假设一个砂井的影响范围为一正三角形，而实际的影响范围为一圆形，使两者面积近似相等，推出公式，并根据砂井直径和井径比确定出排水体中心距l的范围；将袋装砂井按照正六边形布置时未涉及到的排水区域用塑料排水带进行补充排水，将袋装砂井与塑料排水带相结合，使水和盐能够充分排出，土体产生排水固结。本专利技术与现有的两种布置方式相比，是原有两种布置方式的结合，能够最大限度排除一定范围内的地下水，能够有效提高排水排盐的效果。正六边形可以看成两个三角形和一个矩形的组合，是一种新型排水排盐的水平布置方案。根据假设提出按正六边形布置时袋装砂井影响圆直径de与排水体中心距l的关系；当外围土体的水不能充分排出时采用塑料排水带进行排水，使袋装砂井与塑料排水带相结合进行排水排盐。砂井的直径和间距以保证顺利排水和途径最短为宜，根据固结理论和工程实践可知，缩短砂井间距比增大砂井直径对加速固结的效果要好，即井径与其间距的关系是“细而密”比“粗而稀”为佳。但也不是越细越密固结效果越好，太细不能保证灌砂的密实和连续，太密则对周围土扰动较大而降低土的强度和渗透性，反而影响加固效果。本专利技术计算出的排水中心距l的范围同样满足这一要求，并且塑料排水带的截面尺寸也满足标准要求，并证明了新型排水排盐的水平布置方案的排水量大于原有水平布置方案的排水量使土体达到良好的排水固结效果。本专利技术采用了新型排水排盐的水平布置方案，加大了竖向排水通道的适用范围，增大了排水量，能够提高盐渍土软土地基的加固效果，降低工后沉降，提高工程质量。本专利技术设计合理，具有非常好的实际应用价值。附图说明图1表示袋装砂井按照正三角形布置时，在袋装砂井直径取值范围70～100mm间取袋装砂井的直径dw为70mm；在袋装砂井井径比范围n＝15～30取井径比为15，即影响圆直径de与砂井直径dw的比值求出de＝1050mm，代入de＝1.05l求出的排水中心距l最小，为1000mm，按计算出的数据绘出的平面设计示意图。图2表示袋装砂井按照正三角形布置时，在袋装砂井直径取值范围70～100mm间取袋装砂井的直径dw为100mm；在袋装砂井井径比范围n＝15～30取井径比为30，即影响圆直径de与砂井直径dw的比值求出de＝3000mm，代入de＝1.05l求出的排水中心距l最大，为2860mm，按计算出的数据绘出的平面设计示意图。图3表示袋装砂井按照正方形布置时，在袋装砂井直径取值范围70～100mm间取袋装砂井的直径dw为70mm；在袋装砂井井径比范围n＝15～30取井径比为15，即影响圆直径de与砂井直径dw的比值求出de＝1050mm，代入de＝1.13l求出的排水中心距l最小，为929mm，按计算出的数据绘出的平面设计示意图。图4表示袋装砂井按照正方形布置时，在袋装砂井直径取值范围70～100mm间取袋装砂井的直径dw为100mm；在袋装砂井井径比范围n＝15～30取井径比为30，即影响圆直径de与砂井直径dw的比值求出de＝3000mm，代入de＝1.13l求出的排水中心距l最大，为929mm，按计算出的数据绘出的平面设计示意图。图5表示袋装砂井按照正六边形布置时，在袋装砂井直径取值范围70～100mm间取袋装砂井的直径dw为70mm；在袋装砂井井径比范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盐渍土软基排水排盐的水平布置方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)、袋装砂井按照正六边形布置，现假设一个砂井的影响范围为一正三角形，而实际的影响范围为一圆形，假设正三角形边长等于砂井中心间距为l，且正三角形的两边垂直于正六边形，令正三角形的面积等于影响圆的面积；/n(2)、设三角形面积为S

【技术特征摘要】
1.一种盐渍土软基排水排盐的水平布置方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、袋装砂井按照正六边形布置，现假设一个砂井的影响范围为一正三角形，而实际的影响范围为一圆形，假设正三角形边长等于砂井中心间距为l，且正三角形的两边垂直于正六边形，令正三角形的面积等于影响圆的面积；
(2)、设三角形面积为S1：
设圆形面积为S2：
求得l与直径de关系：S1＝S2






(3)、袋装砂井按照正六边形布置时有部分不在影响圆范围内的区域则采用塑料排水带进行排水，实现袋装砂井与塑料排水带相结合；根据砂井直径dw＝70mm，井径比取15时，绘出图...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，兰宇杰，常洪林，王婕，马富丽，韩鹏举，白晓红，秦鹏举，靳瑾，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14