江河湖库生态疏浚底泥三级真空预压排水系统施工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种江河湖库生态疏浚底泥三级真空预压排水系统施工方法，包括如下步骤：S1、清除杂物；S2、在待加固的软基四周开设密封沟；S3、在待加固的软基上铺设工作垫层；S3、布置分层三级排水系统；S4、布置数据采集系统，S5、在工作垫层上依次铺设编织布、土工布和密封膜，S6、将每一级排水系统的排水主管分别连接对应的真空负压设备或者真空负压站；S7、采用梯级加载模式对软基进行真空预压加固；S8、检测合格后卸载。采用本发明专利技术技术方案基本消除“上硬下软”的土质不均匀的情况，同时缩短了施工周期，降低了工程造价。降低了工程造价。降低了工程造价。

【技术实现步骤摘要】
江河湖库生态疏浚底泥三级真空预压排水系统施工方法


[0001]本专利技术属于软基固化
，尤其涉及一种江河湖库生态疏浚底泥三级真空预压排水系统施工方法。

技术介绍

[0002]江河湖库疏浚底泥具有含水率高，压缩性大，抗剪强度低，渗透性能差，基本无承载力的特点，故工程建设或资源化利用前，需要进行软基加固处理。常见的方法大致可分为物理处理和化学固化处理，包括真空预压处理、热处理、抽排沉淀晾干、抛泥处置和化学固化剂处理等。其中真空预压法具有造价低、施工简单、无污染等优点，是最传统，也是应用最多的方法。
[0003]真空预压法是在总应力基本保持不变的情况下，在地基中形成负的超孔隙水压力，增加有效应力来实现软基加固的目的。具体做法是通过向软基中插打竖直排水板，真空负压使得土体中的水和空气通过排水板排出，降低孔隙水压力的同时，增大有效应力，软土地基的承载力得到大幅提高。真空预压的抽气排水的过程，实际就是超孔隙水压力的消散过程，由2个部分组成，一是真空度的直接传递导致孔隙水压力下降，二是抽真空引起水位线下降进而引起的孔隙水压力消散。
[0004]专利技术人通过对现有技术调查发现现有技术中公开如下几份现有技术采用长短板结合的方式用于解决传统软基固化处理出现存在的固化周期长、固化效果不理想，容易出现“上硬下软”的问题；例如，现有技术中公开一种密闭直抽分段式真空预压地基处理方法，其公开号为：CN102733371B、一种不同长度排水板复式增压真空预压软土地基的施工工艺，其公开号为CN109295969A。
[0005]具体做如下技术分析，现有技术中公开一种密闭直抽分段式真空预压地基处理方法，其公开号为：CN102733371B。该现有技术，打设的竖向塑料排水板包括插入土体部分与平贴土面两部分，土体表面的排水系统由平贴土面段塑料排水板、密封接头、不透气的密封水管，不透气的密封主管组成，进而在完成土工膜密封后与抽真空设备相连进行密闭直抽，当针对需要采用长短板联合应用进行预处理垫层施工的真空预压地基处理项目时，短板施工完成预处理垫层施工后，在打设长板进行深层地基处理时，对长板插入土体部分的浅层土体段滤布进行表面密封处理或直接用密封水管代替，将竖向塑料排水板长板变为中间段不透气的三段式进行分段直抽。
[0006]通过分析，该现有技术存在的技术缺陷是：该技术构建的排水系统与本申请的排水系统有本质区别，首先，该技术的短板设置目的是浅层预处理，长板设置的目的是深层地基处理，需要进行长、短排水板的两次打设，构建两次密封系统，而本申请的排水板打设和构建密封系统均是一次性完成，和本申请相比，该技术工序复杂，工期显著加长，排水板等材料的消耗也造成工程造价的增加；其次，本申请各级排水系统的真空负压力根据排水板的深度确定，各级排水系统设置不同的真空负压力，而不是统一设置成最大负压力85kPa，和本申请相比，能耗增加；再次，本申请除了一级排水系统的排水板单体与排水支管的连接
是顶部连接的方式外，二级、三级均采用底部连接的方式，和本申请相比，处理效果有一定的差距；最后，为了防止真空度在浅层土体段的重复消耗，增大真空度的深层传递效率,该技术长板浅层土体段滤布密封处理，需进行现场速凝胶水涂抹粘贴或工厂预制，而本申请将排水系统巧妙的设置为三级，各级排水系统的作用和功能均不相同，既降低了能耗，节省了材料，又更好的解决了软基固化后存在“上硬下软”现象。
[0007]现有技术中公开一种不同长度排水板复式增压真空预压软土地基的施工工艺，其公开号为CN109295969A，本专利技术公开了不同长度排水板复式增压真空预压软土地基的施工工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)先在上层吹填淤泥中插入短塑料排水板，铺设水平管网，进行短期抽真空处理；(2)利用机械插打长塑料排水板，铺设水平管网，长排水板进行分级真空处理(3)长排水板进行间歇式抽真空和充气增压交替处理，加快软土中水的排出，短板持续进行真空加固。利用该方法后的工期比常规真空预压法缩短20％以上，固结度高，工后沉降小，安全性高，价格低。
[0008]通过分析，该现有技术存在的技术缺陷是：与CN102733371B技术相似，该技术在长短塑料板的基础上，增加了第三阶段，即间歇式抽真空和充气增压交替处理阶段，和本申请相比，工序复杂，施工工期延长，该工艺使用长短板的重叠部分过长，使得材料消耗显著增加，且本申请的各级排水系统设置了不同的真空负压力，能耗降低，软基固化后的效果更佳，“上硬下软”的现象得到了极大的改进。
[0009]综上所述，申请人认为现有技术中当针对需要采用长短板联合应用进行预处理垫层施工的真空预压地基处理项目时，现有真空预压技术利用首先插设短板的方法实现浅层土体的加固处理以形成硬壳层进而满足机械进场的承载力要求，之后再打设长板对深层土体进行加固。上述打设的长板在事先打设的短板高度范围内仍然对浅层土体进行了真空加固(真空度向浅层土体传递从而造成真空度损耗)，但浅层土体事先已通过短板加固达到了处理要求，且由于后续基础承台的施工，部分高度的浅层土体还将会被挖除，这就造成了长板施工过程中的巨大浪费。如果能将长板中短板高度范围内的沿程真空度传递到深层土体而不是浪费在浅层土体，不仅将节约大量能源也将提高深层土体的处理效果。
[0010]此外，现有技术中还公开一种超软土地基梯级真空排水固结方法，其公开号为：CN102776877B，具体是在待加固超软土地基上铺设中粗砂垫层，在待加固超软土地基中等间距打设排水板，排水板之间有孔隙水压力探头和沉降标，在砂垫层上部覆有密封膜和真空射流泵，梯级真空预压从小到大，按级数施压，待孔隙水压力和沉降稳定后，再施加下一个级数荷载，以此类推，依次施加完全部荷载，超软土地基梯级真空排水固结施工完成；本专利技术有效地克服了排水板淤堵的难题，提高了超软土地基的加固效果。与现有的超软土地基排水固结加固相比，工程造价低，工程实施过程操作简便，解决了高粘粒含量、高有机质含量超软土地基真空预压加固地基经常失败的问题。
[0011]该技术的“梯级”的概念与本申请“梯级”不是一个原理，该技术实际上是真空负压缓慢加载过程，按级数施压，即10kPa，20kPa，40kPa，60kPa，80kPa，而本申请是将排水系统进行分级，根据排水板的深度，按照不同的真空负压力设计标准进行梯级加载，设计标准是一级排水系统的真空负压力须达到50
‑
60kPa，二级排水系统的真空负压力须达到65
‑
75kPa，三级排水系统的真空负压力须达到80
‑
90kPa，两者具有本质的区别，且软基固化后的处理效果也是有明显的差距。
[0012]此外，现有技术还公开一种新型真空预压软土地基处理工艺，其公开号为：本专利技术涉及一种新型真空预压处理软土地基的方法。该技术包括以下内容：浅层竖向排水板，深层竖向排水板、与浅层竖向排水板相连的横向排水支管、与深层竖向排水板相连的横向排水支管、横向排水主管、密封系统以及抽真空设备。本专利技术实现了排水板新型插入，通过新型插板可以将土体分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种江河湖库生态疏浚底泥三级真空预压排水系统施工方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、清除杂物；S2、在待加固的软基四周开设密封沟；S3、在待加固的软基上铺设工作垫层；S3、布置排水系统：所述排水系统为三级排水系统，分别为一级排水系统、二级排水系统和三级排水系统；每级排水系统均包括数个沿软基横向和纵向方向布设的竖直向下的排水板单体，同一级排水系统的排水板单体的深度相同；所述三级排水系统的上方为二级排水系统，二级排水系统的排水板单体位于三级排水系统的排水板单体之间，且二级排水系统的排水板单体的下端与三级排水系统的排水板单体的上端重叠一段距离；在二级排水系统的上方为一级排水系统，一级排水系统的排水板单体位于二级排水系统的排水板单体之间，且一级排水系统的排水板单体的下端与二级排水系统的排水板单体的上端重叠一段距离；一级排水系统的每个排水板单体的上端部通过接头和一级排水支管连接一级水汽分离瓶；二级排水系统的每个排水板单体的上端部通过接头和二级排水支管连接二级水汽分离瓶；三级排水系统的每个排水板单体的上端部通过接头和三级排水支管连接二级水汽分离瓶；上述一级、二级、三级水汽分离瓶的排水口通过排水管连接排水总管或者排水沟；上述一级、二级、三级水汽分离瓶的抽气口通过抽气主管对应连接独立控制的真空负压设备或真空负压站；具体三级排水系统布置方法如下：1)、根据软基的深度确定每一级排水板系统打设的深度和每一级排水系统中排水板单体的长度；2)、首先打设深度最深的三级排水系统的排水板单体，再依次打设二级排水系统和一级排水系统，在打设三级排水系统时，将事先准备好的三级排水系统的排水单体的下端通过密封夹密封连接三级排水支管，带有三级排水支管的一端朝下；按照横向和纵向设定的间距和排水板单体布设图逐一打设三级排水系统的排水板单体；在打设二级排水系统时，将事先准备好的二级排水系统的排水单体的下端通过密封夹密封连接二级排水支管，带有二级排水支管的一端朝下，二级排水系统的排水板单体位于三级排水系统的排水板单体之间；打设时，按照横向和纵向设定的间距和排水板单体布设图逐一打设二级排水系统的排水板单体；二级排水系统的排水板单体的打设深度与三级排水系统的排水板单体的上端重叠一段距离；在打设一级排水系统时，将事先准备好的一级排水系统的排水单体的上端密封连接一级排水支管，带有一级排水支管的一端朝上，一级排水系统的排水板单体位于二级排水系统的排水板单体之间；打设时，按照横向和纵向设定的间距和排水板单体布设图逐一打设一级排水系统的排水板单体；一级排水系统的排水板单体的打设深度与二级排水系统的排
水板单体的上端重叠一段距离；3)、将每级排水系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹凯，胡保安，张云东，张勇，凌翔，王寅，李能，戴星海，金亚伟，
申请(专利权)人：江苏鑫泰岩土科技有限公司，
类型：发明
国别省市：