【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于淤泥固化处理领域，具体涉及一种利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构及方法。
技术介绍
1、目前，现有的吹填淤泥地基处理方法中，通常采用真空预压技术对吹填淤泥地基进行排水固结，但处理周期较长，往往难以快速排出吹填淤泥中的孔隙水。采用固化桩填土固化方式时，通过固化桩与垫层形成复合地基提高承载力，但在高含水率的吹填淤泥地基处理中，不对吹填淤泥做排水或固化处理，难以保证基础的均匀性与承载力。
2、因此，需要一种新的技术以解决现有技术中吹填淤泥地基固化处理过程中难以快速排水且固化后地基承载能力较低的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构及方法，其具有吹填淤泥地基固化处理过程中可快速排水且提高固化后地基承载能力的效果。
2、本专利技术采用了以下技术方案：
3、一种利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，包括真空泵、注浆泵、第一密封膜、若干排水板层、若干注浆管和若干间隔设置的碎石桩，在目标场地内底面上方由下至上依次吹填淤泥形成若干层淤泥堆填体，各所述排水板层铺设于各层所述淤泥堆填体上表面，所述第一密封膜铺设于位于最上方的所述排水板层的上方；
4、所述目标场地内竖直钻有若干与所述碎石桩一一对应的桩孔，各所述桩孔贯穿每一层所述淤泥堆填体，各所述碎石桩插入各所述桩孔内，各所述碎石桩底部与目标场地底面平齐体；
5、各所述排水板层包括排水管道，各
6、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述排水管道包括相互连通的主管道和若干支管道，所述主管道经过各设有所述注浆管的所述桩孔并与各所述碎石桩连通，所述若干支管道分布与所述淤泥堆填体上方并与所述淤泥堆填体连通。
7、作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述排水板包括若干纵横交错的排水管，各所述排水管上均间隔地设有若干滤孔，一部分所述滤孔与所述淤泥堆填体连通，另一部分所述滤孔分别与各设有所述注浆管的所述桩孔连通，所述真空泵与所述注浆泵同步启动后，各所述桩孔内的固化浆液依次进入所述注浆管、所述淤泥堆填体，各所述排水管靠近所述淤泥堆填体边缘处均设有排水口。
8、作为本专利技术技术方案的进一步改进，两相邻所述碎石桩之间的间距为1.0m-2.0m，各所述碎石桩的桩身直径为0.3m-0.7m。
9、作为本专利技术技术方案的进一步改进，还包括沉降监测仪器、浆液浓度监测仪器，所述沉降监测仪器用于实时监测淤泥堆填体内沉降，所述浆液浓度监测仪器用于检测所述排水口处排出的固化浆液中的固化剂浓度。
10、作为本专利技术技术方案的进一步改进，位于所述淤泥堆填体中心处的所述桩孔内设有至少一条所述注浆管。
11、一种利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化方法，包括如上所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，包括以下步骤：
12、s1.施工前，清理、平整场地，淤泥吹填时由下至上向场地内依次吹填淤泥若干层并形成若干层淤泥堆填体，直至吹填淤泥至工程所需高度，每吹填完一层淤泥后，平整淤泥表面并铺设若干排列成正方形的水平排水板，将排水管道与真空泵连接，每层淤泥堆填体在吹填边缘区域铺设有第二密封膜；
13、s2.所需高度的淤泥吹填完成后，在最上层的淤泥堆填体内预先设计好的位置钻桩孔，并在各桩孔内插入一碎石桩，若干所述碎石桩以正方形方阵布置，各设有所述注浆管的所述桩孔均位于排水板的排水管道上，在碎石桩填料前需插入注浆管直至桩孔底部，可在一个桩孔内使用多个注浆管注入固化浆液以形成注浆碎石桩；填料完成后，在淤泥堆填体及桩表面覆盖密封土工膜，第一密封膜在注浆碎石桩处设有与各注浆管一一对应的注浆口；
14、s3.同时进行抽真空与压力注浆：同步启动所述注浆泵与所述真空泵，对指定的碎石桩或桩孔进行注浆，固化浆液需在吹填开始前对需要固化的淤泥进行室内固化试验确定最佳配比，淤泥中的孔隙水从排水管中排出，注入的固化浆液从碎石桩进入排水管，并沿排水管流动并渗透到淤泥堆填体各处。
15、作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤s1中，各所述淤泥堆填体高度为0.1m-0.3m，两相邻所述排水板之间的间距为0.6m-3.0m。
16、作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤s3中，所述第一密封膜下的真空度大于60kpa，所述注浆泵同步向各所述桩孔内注浆时的注浆压力为0.3mpa-0.7mpa。
17、作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤s3中，实时监测膜下真空度的变化，同时实时监测淤泥堆填体内沉降，对排出的固化浆液检测指定注入固化剂浓度，并重新配置至注浆浓度参与循环注浆，至排出浆液中固化剂浓度达到某一水平时与沉降到达一定程度时，停止抽真空与注浆，关闭排水阀门，拔出注浆管，养护并等待到达指定固化龄期，并对地基进行所需参数的测量。
18、作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤s3中，实时监测膜下真空度的变化，同时实时监测淤泥堆填体内沉降，对排出的固化浆液检测指定注入固化剂浓度，并重新配置至注浆浓度参与循环注浆，至排出浆液中固化剂浓度达到某一水平时与沉降到达一定程度时，停止抽真空与注浆，关闭排水阀门，拔出注浆管，养护并等待到达指定固化龄期，并对地基进行所需参数的测量。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
20、真空预压与注浆同时进行，在预压前即可在吹填场中插入桩，节省了真空预压后再拆膜、检测、插入桩的步骤，可以大幅度缩减施工时间。固化剂浆液凭水平排水板在吹填淤泥堆填体内更大范围内扩散，其固化反应产物对碎石桩中的空隙与淤泥堆填体土体内部空隙具有填充密实作用，同时增强了桩身强度和吹填场中淤泥强度；通过真空排水，可以迅速降低吹填场淤泥中的含水率，达到排水固结的目的。通过同时加强碎石桩体、土体并对土体排水固结，可以实现优于常规真空预压与碎石桩法处理地基的承载力。排水板不仅用于排水，还用于固化剂浆液在淤泥堆填体大范围内的输送、扩散，充分运用了排水板的结构特点。
21、本申请的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构适用范围广，通过真空排水固结与固化剂的固化反应相结合，可进一步降低淤泥的含水率，通过改变不同特性的固化浆液，可以应对超高含水率、有机质淤泥等情况。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：包括真空泵、注浆泵、第一密封膜、若干排水板层、若干注浆管和若干间隔设置的碎石桩，在目标场地内底面上方由下至上依次吹填淤泥形成若干层淤泥堆填体，各所述排水板层铺设于各层所述淤泥堆填体上表面，所述第一密封膜铺设于位于最上方的所述排水板层的上方；
2.根据权利要求1所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：所述排水管道包括相互连通的主管道和若干支管道，所述主管道经过各设有所述注浆管的所述桩孔并与各所述碎石桩连通，所述若干支管道分布与所述淤泥堆填体上方并与所述淤泥堆填体连通。
3.根据权利要求2所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：所述排水板包括若干纵横交错的排水管，各所述排水管上均间隔地设有若干滤孔，一部分所述滤孔与所述淤泥堆填体连通，另一部分所述滤孔分别与各设有所述注浆管的所述桩孔连通，所述真空泵与所述注浆泵同步启动后，各所述桩孔内的固化浆液依次进入所述注浆管、所述淤泥堆填体，各所述排水管靠近所述淤泥堆填体边缘处均设有排水口。
4.根据权利要
5.根据权利要求1所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：还包括沉降监测仪器、浆液浓度监测仪器，所述沉降监测仪器用于实时监测淤泥堆填体内沉降，所述浆液浓度监测仪器用于检测所述排水口处排出的固化浆液中的固化剂浓度。
6.根据权利要求1所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：位于所述淤泥堆填体中心处的所述桩孔内设有至少一条所述注浆管。
7.一种利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化方法，包括如权利要求1-6任一项所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化方法，其特征在于：在步骤S1中，各所述淤泥堆填体高度为0.1m-0.3m，两相邻所述排水板之间的间距为0.6m-3.0m。
9.根据权利要求7所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化方法，其特征在于：在步骤S3中，所述第一密封膜下的真空度大于0.06MPa，所述注浆泵同步向各所述桩孔内注浆时的注浆压力为0.3MPa-0.7MPa。
10.根据权利要求7所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化方法，其特征在于：在步骤S3中，实时监测膜下真空度的变化，同时实时监测淤泥堆填体内沉降，对排出的固化浆液检测指定注入固化剂浓度，并重新配置至注浆浓度参与循环注浆，至排出浆液中固化剂浓度达到某一水平时与沉降到达一定程度时，停止抽真空与注浆，关闭排水阀门，拔出注浆管，养护并等待到达指定固化龄期，并对地基进行所需参数的测量。
...【技术特征摘要】
1.一种利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：包括真空泵、注浆泵、第一密封膜、若干排水板层、若干注浆管和若干间隔设置的碎石桩，在目标场地内底面上方由下至上依次吹填淤泥形成若干层淤泥堆填体，各所述排水板层铺设于各层所述淤泥堆填体上表面，所述第一密封膜铺设于位于最上方的所述排水板层的上方；
2.根据权利要求1所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：所述排水管道包括相互连通的主管道和若干支管道，所述主管道经过各设有所述注浆管的所述桩孔并与各所述碎石桩连通，所述若干支管道分布与所述淤泥堆填体上方并与所述淤泥堆填体连通。
3.根据权利要求2所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：所述排水板包括若干纵横交错的排水管，各所述排水管上均间隔地设有若干滤孔，一部分所述滤孔与所述淤泥堆填体连通，另一部分所述滤孔分别与各设有所述注浆管的所述桩孔连通，所述真空泵与所述注浆泵同步启动后，各所述桩孔内的固化浆液依次进入所述注浆管、所述淤泥堆填体，各所述排水管靠近所述淤泥堆填体边缘处均设有排水口。
4.根据权利要求1所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：两相邻所述碎石桩之间的间距为1.0m-2.0m，各所述碎石桩的桩身直径为0.3m-0.7m。
5.根据权利要求1所述的利用真空预压、碎石桩的吹填淤泥地基固化结构，其特征在于：还包括沉降监测仪器、浆液浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：泰培，陈锐，李兆锋，张领帅，尹辅彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。