一种高真空击密深厚淤土地基加固结构及其施工方法技术

本申请涉及一种高真空击密深厚淤土地基加固结构，其包括插打于地基内的排水板、紧邻所述排水板设置的真空管、设于地基内的加压井和用于对所述加压井施加压力的加压装置，所述加压井设于所述排水板的四周，所述真空管连接有真空泵，所述加压装置包括加压气泵、气囊以及加压气管，所述气囊设于所述加压井内，所述气囊的开口固定套设于所述加压气管的出气口外，所述加压气管连接所述加压气泵。本申请具有提高深厚淤土地基深部固结效果和固结速率的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高真空击密深厚淤土地基加固结构及其施工方法


[0001]本申请涉及工程建设的
，尤其是涉及一种高真空击密深厚淤土地基加固结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]目前真空预压法是基于土的固结原理而发展起来的经济可靠的软土地基处理方法，近年来在各类软土地基处理工程中得到广泛应用，且取得了一定的效果。真空预压法是通过铺设水平排水砂垫层和设置在软基中的竖向排水体，再在砂垫层上铺设不透气的薄膜封闭装置，借助于埋设在砂垫层内的管道，通过抽真空装置，使土体中形成负压，将土体孔隙中的孔隙水抽出，从而降低孔隙水压力，增加有效应力，使土体产生固结，减少后期沉降，提高地基承载能力。
[0003]真空预压技术虽然是一种经济有效的软基处理方法，但对于深厚淤土地基，深部固结效果差，并且固结速率低。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有深厚淤土地基深部固结效果差，固结速率低的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了改善深厚淤土地基深部固结效果差，固结速率低的缺陷，本申请提供一种高真空击密深厚淤土地基加固结构及其施工方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种高真空击密深厚淤土地基加固结构，采用如下的技术方案：一种高真空击密深厚淤土地基加固结构，包括插打于地基内的排水板、紧邻所述排水板设置的真空管、设于地基内的加压井和用于对所述加压井施加压力的加压装置，所述加压井设于所述排水板的四周，所述真空管通过集水管连接有真空泵，所述加压装置包括加压气泵、气囊以及加压气管，所述气囊设于所述加压井内，所述气囊的开口固定套设于所述加压气管的出气口外，所述加压气管连接所述加压气泵。
[0007]通过采用上述技术方案，排水板、真空管和真空泵对地基进行排水并抽真空，使土体中形成负压，将土体孔隙中的孔隙水抽出；加压气泵对气囊充气，使得气囊膨胀挤压加压井的侧壁，当气囊内的压力达到一定值后，对加压井的侧壁的挤压力使得加压井的侧壁的土体产生位移，加压井的侧壁的土体的位移对周边的土体产生挤压，依次往远处的土体传递挤压力，使得土体孔隙变小，将土体孔隙中的孔隙水往压力低的方向挤出，即将土体孔隙中的孔隙水往形成负压的排水板处挤出，然后被排水板抽出，从而一定程度上提高了深厚淤土地基深部的固结速率，改善深厚淤土地基深部的固结效果。充入的气体在气囊中，无法渗入土体中，土体孔隙中的孔隙水被抽出后，土体孔隙没有气体或液体填充进入，在土体自身的重力下变小，从而提高土体的固结速率和固结效果。另外，充入的气体在气囊中，与土中的气体相互分隔，不会导致密封膜下的真空度下降，真空泵抽真空后能够保持真空度更
长时间，减少真空泵的启动次数，节约能源。
[0008]优选的，所述加压气管上设有用于泄气的阀门。
[0009]通过采用上述技术方案，阀门方便对气囊进行泄气。
[0010]第二方面，本申请提供一种高真空击密深厚淤土地基加固结构的施工方法，采用如下的技术方案：一种高真空击密深厚淤土地基加固结构的施工方法，包括以下步骤：S1：在平整的地基内插打排水板，并紧邻排水板插打真空管，在排水板周围打设多个加压井；S2：在地基的砂垫层铺设集水管和加压气管，真空管与集水管连接，气囊布设于加压井内并连接加压气管；S3：沿地基周边开挖深度和宽度符合设计要求的密封沟，集水管的一端穿出地基外并与真空泵连接，加压气管的一端穿出地基外并与加压气泵连接，再在地基内铺设密封膜，密封膜埋入密封沟内；S4：启动真空泵，对真空管进行抽真空，密封膜下的真空度达到设计值即停止真空泵，直至密封膜下的真空度下降至规定值，再次启动真空泵，将密封膜下的真空度恢复到设计值，依次往复；启动加压气泵，对气囊充气，气囊的气压达到设计值即停止加压气泵，并对气囊的气压进行监测；当气囊的气压低于设计值的百分之九十七时，再次对气囊充气至设计值，依次往复；当连续三天气囊的气压均高于设计值的百分之九十七时，终止对气囊加压，关闭真空泵和加压气泵；S5：拆除密封膜、气囊、加压气管、加压气泵，回填加压井，并进行夯实；S6：进行高真空击密，击密施工过程中保持真空泵运行。
[0011]通过采用上述技术方案，加压气泵对气囊充气，气囊的气压达到设计值时对加压井施加一个挤压力，挤压力往远处的土体传递，使得土体产生位移，加压井扩大，气囊内体积变大，气压降低，挤压力变小；再次对气囊充气至设计值后，挤压力恢复原先大小，继续将加压井扩大，依次往复；由于每次对土体的挤压都会使得土体间隙变小，土变得密实，相同挤压力下土体的位移变小，所以本轮对加压井的扩大效果会小于上一轮对加压井的扩大效果，当连续三天气囊的气压均高于设计值的百分之九十七时，挤压力对加压井的扩大效果已经很小，土体变得较为密实，地基深部的固结完成，对地基深部的固结效果好，土体孔隙越大，本申请的固结效果越好。最后再对加压井回填，并进行夯实，填补打加压井和扩大加压井的空缺，减小沉降。多个加压井设于排水板周围，真空泵对真空管抽真空后，排水板四周的土体孔隙中的孔隙水均往排水板处集聚，被排水板抽出，减小土体孔隙中的孔隙水的排出距离，提高土体的固结速率。
[0012]优选的，步骤S3中，铺设密封膜前，先在砂垫层上铺设一层编织布和两层250g/m
²
的短丝土工布，最后铺设三层密封膜，铺设的密封膜与土工布每边向外扩出至少3m，并将其埋在周围的密封沟内。
[0013]通过采用上述技术方案，土工布具有排水和防刺作用，能够增加砂垫层的排水性能和防护能力，密封膜与土工布每边向外扩出至少3m能够达到更佳的真空预压加固效果。
[0014]优选的，步骤S3中，铺设密封膜前，先在密封沟内制作50cm的泥浆层，密封膜依次埋入密封沟的泥浆层内。
[0015]通过采用上述技术方案，泥浆层能够使得密封膜更牢固，连接的密封性好，使得密封膜的密封效果更好。
[0016]优选的，步骤S4中，在启动真空泵前，对密封沟和密封膜进行覆水，覆水深度为0.2～0.4m。
[0017]通过采用上述技术方案，覆水能够加强密封系统的密封性，同时能够检查密封膜是否有破损。
[0018]优选的，步骤S5中，在回填加压井前，采用水泵对加压井进行抽干，同时保持真空泵运行。
[0019]通过采用上述技术方案，抽干水再回填，能够减小回填土受地下水的影响。
[0020]优选的，步骤S6中，采用点夯击密，第一遍点夯间距为4.0m
×
7.0m，正方形布置，击密能量为700～1000kN
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m，击数1～2击；第二遍点夯间距为4.0m
×
7.0m，正方形布置，打在第一遍夯点之间，击密能量为700～1000kN
·
m，击数1～2击；满夯能量为500kN
·
m，击数1～2击，锤印相互搭接1/4锤径。
[0021]通过采用上述技术方案，通过数遍高真空击密制造“压差”排水，并结合数遍的变能量击密，分步降低含水量，加快软土固结速率。
[0022]优选的，步骤S6中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高真空击密深厚淤土地基加固结构，其特征在于：包括插打于地基内的排水板(1)、紧邻所述排水板(1)设置的真空管(2)、设于地基内的加压井(5)和用于对所述加压井(5)施加压力的加压装置，所述加压井(5)设于所述排水板(1)的四周，所述真空管(2)通过集水管(3)连接有真空泵(4)，所述加压装置包括加压气泵(8)、气囊(6)以及加压气管(7)，所述气囊(6)设于所述加压井(5)内，所述气囊(6)的开口固定套设于所述加压气管(7)的出气口外，所述加压气管(7)连接所述加压气泵(8)。2.根据权利要求1所述的一种高真空击密深厚淤土地基加固结构，其特征在于：所述加压气管(7)上设有用于泄气的阀门(10)。3.根据权利要求1或2所述的一种高真空击密深厚淤土地基加固结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在平整的地基内插打排水板(1)，并紧邻排水板(1)插打真空管(2)，在排水板(1)周围打设多个加压井(5)；S2：在地基的砂垫层铺设集水管(3)和加压气管(7)，真空管(2)与集水管(3)连接，气囊(6)布设于加压井(5)内并连接加压气管(7)；S3：沿地基周边开挖深度和宽度符合设计要求的密封沟(9)，集水管(3)的一端穿出地基外并与真空泵(4)连接，加压气管(7)的一端穿出地基外并与加压气泵(8)连接，再在地基内铺设密封膜，密封膜埋入密封沟(9)内；S4：启动真空泵(4)，对真空管(2)进行抽真空，密封膜下的真空度达到设计值即停止真空泵(4)，直至密封膜下的真空度下降至规定值，再次启动真空泵(4)，将密封膜下的真空度恢复到设计值，依次往复；启动加压气泵(8)，对气囊(6)充气，气囊(6)的气压达到设计值即停止加压气泵(8)，并对气囊(6)的气压进行监测；当气囊(6)的气压低于设计值的百分之九十七时，再次对气囊(6)充气至设计值，依次往复；当连续三天气囊(6)的气压均高于设计值的百分之九十七时，终止对气囊(6)加压，关闭真空泵(4)和加压气泵(8)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋进波，欧琼，徐成双，何修义，童建勇，覃庆伟，赵凤嘉，郭廷周，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司中铁一局集团有限公司广州分公司，
类型：发明
国别省市：