一種擴底加壓排水聯合充氣濾水的真空預壓地基加固結構的製作方法

2023-12-05 04:35:31 2

本發明涉及一種巖土工程地基加固處理技術結構，具體涉及一種擴底加壓排水聯合充氣濾水的真空預壓地基加固結構。

背景技術：

真空預壓法是在需要加固的軟土地基表面先鋪設砂墊層，然後埋設垂直排水管道，再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕，密封膜端部進行埋壓處理，通過砂墊層內埋設的吸水管道，使用真空泵或其他真空手段抽真空，使其形成膜下負壓，增加地基的有效應力。真空預壓是通過覆蓋於地面的密封膜下抽真空，使膜內外形成氣壓差，使粘土層產生固結壓力。即是在總應力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應力的方法。真空預壓和降水預壓是在負超靜水壓力下排水固結，稱為負壓固結。

通過大量的工程實際應用，普通真空預壓技術在實施過程中，其真空負壓沿普通塑料排水板向深層地基土傳遞過程中沿程損失很快，其真空度往往難以有效向深層土傳遞，這導致普通真空預壓技術對深層軟土加固效果十分不理想，並且導致工程長，甚至嚴重影響工程整體質量。此外，真空負壓理論上限值為100kpa，普通真空預壓技術提高軟土地基整體強度十分有限，特別是深層軟土加固這一技術瓶頸。基於此，本發明提供一種擴底加壓排水聯合充氣濾水的真空預壓地基加固結構，以彌補普通真空預壓技術對深層軟土加固不理想和真空度在土體中衰減過快的不足。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術存在的缺陷，提供一種擴底加壓排水聯合充氣濾水的真空預壓地基加固結構。

本發明採用的技術方案是：一種擴底加壓排水聯合充氣濾水的真空預壓地基加固結構，它包括擴底加壓排水豎井結構、豎井充氣擴張濾水結構、高效排水板、外部真空傳遞管路系統、外部充氣傳遞管路系統、密封系統、抽真空設備、充氣設備以及加固地基土；所述的擴底加壓排水豎井結構、豎井充氣擴張濾水結構和高效排水板均豎向打設布置在加固地基土內部，擴底加壓排水豎井結構和高效排水板交錯布置，豎井充氣擴張濾水結構布置在擴底加壓排水豎井結構之間；所述的擴底加壓排水豎井結構、高效排水板均通過外部真空傳遞管路系統與抽真空設備連接，豎井充氣擴張濾水結構通過外部充氣傳遞管路系統與充氣設備連接。

所述的擴底加壓排水豎井結構由增壓型排水板、擴底結構濾膜和擴底填充濾料組成；擴底結構濾膜與增壓型排水板的底端連接，擴底填充濾料布置於擴底結構濾膜內部；所述的豎井充氣擴張濾水結構由凸狀擴張濾水段和一般濾水段組成；凸狀擴張濾水段與一般濾水段的一端連接；所述的外部真空傳遞管路系統包含真空傳遞連接部件、真空傳遞三通以及真空傳遞連接管路；所述的高效排水板和增壓型排水板的頂端均與真空傳遞連接部件連接，真空傳遞連接部件通過真空傳遞三通與真空傳遞連接管路連接，真空傳遞連接管路與所述的抽真空設備連接；所述的外部充氣傳遞管路系統包含充氣傳遞連接部件、充氣傳遞三通以及充氣傳遞連接管路；所述的豎井充氣擴張濾水結構的一般濾水段的頂端與充氣傳遞連接部件連接，充氣傳遞連接部件通過充氣傳遞三通與充氣傳遞連接管路連接，充氣傳遞連接管路與所述的充氣設備連接；真空傳遞連接管路和充氣傳遞連接管路均布置在所述的加固地基土頂面；所述的密封系統包含面層密封膜和封膜溝；面層密封膜覆蓋在外部真空傳遞管路系統和外部充氣傳遞管路系統的上部；面層密封膜的四邊埋設於封膜溝內部。

所述的真空傳遞連接管路的首端穿過封膜溝與所述的抽真空設備連接；所述的充氣傳遞連接管路的首端穿過封膜溝與所述的充氣設備連接。

本發明的有益效果是：

(1)本發明克服了一般真空預壓深層土排水固結效果嚴重不理想、真空度深層傳遞衰減快的缺點；通過擴底加壓排水豎井結構增強了底部深層土的排水固結速率，保證真空負壓能快速集中傳遞至深層土體內部，顯著提高深層土加固效果。

(2)本發明吸收了民間傳統包豆腐的原理，在土體中增加豎井充氣擴張濾水結構，通過充氣擴張產生側向擠壓濾水效果，進而能顯著加快土體的固結，通過超靜孔隙水也能濾排至豎井充氣擴張濾水結構內部，顯著提高整體加固效果。

(3)本發明經濟高效、節省工期、可適用於不同性質的土層，對地基土加固效果顯著，是一種處理軟土地基的經濟快捷高效的加固結構。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中：1-擴底加壓排水豎井結構；11-增壓型排水板；12-擴底結構濾膜；13-擴底填充濾料；2-豎井充氣擴張濾水結構；21-凸狀擴張濾水段；22-一般濾水段；3-高效排水板；4-外部真空傳遞管路系統；41-真空傳遞連接部件；42-真空傳遞三通；43-真空傳遞連接管路；5-外部充氣傳遞管路系統；51-充氣傳遞連接部件；52-充氣傳遞三通；53-充氣傳遞連接管路；6-密封系統；61-面層密封膜；62-封膜溝；7-抽真空設備；8-充氣設備；9-加固地基土。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本發明一種擴底加壓排水聯合充氣濾水的真空預壓地基加固結構，它包括擴底加壓排水豎井結構1、豎井充氣擴張濾水結構2、高效排水板3、外部真空傳遞管路系統4、外部充氣傳遞管路系統5、密封系統6、抽真空設備7、充氣設備8以及加固地基土9；所述的擴底加壓排水豎井結構1、豎井充氣擴張濾水結構2和高效排水板3均豎向打設布置在加固地基土9內部，擴底加壓排水豎井結構1和高效排水板3交錯布置，豎井充氣擴張濾水結構2布置在擴底加壓排水豎井結構1之間；所述的擴底加壓排水豎井結構1、高效排水板3均通過外部真空傳遞管路系統4與抽真空設備7連接，豎井充氣擴張濾水結構2通過外部充氣傳遞管路系統5與充氣設備8連接。

所述的擴底加壓排水豎井結構1由增壓型排水板11、擴底結構濾膜12和擴底填充濾料13組成；擴底結構濾膜12與增壓型排水板11的底端連接，擴底填充濾料13布置於擴底結構濾膜12內部；所述的豎井充氣擴張濾水結構2由凸狀擴張濾水段21和一般濾水段22組成；凸狀擴張濾水段21與一般濾水段22的一端連接；所述的外部真空傳遞管路系統4包含真空傳遞連接部件41、真空傳遞三通42以及真空傳遞連接管路43；所述的高效排水板3和增壓型排水板11的頂端均與真空傳遞連接部件41連接，真空傳遞連接部件41通過真空傳遞三通42與真空傳遞連接管路43連接，真空傳遞連接管路43與所述的抽真空設備7連接；所述的外部充氣傳遞管路系統5包含充氣傳遞連接部件51、充氣傳遞三通52以及充氣傳遞連接管路53；所述的豎井充氣擴張濾水結構2的一般濾水段22的頂端與充氣傳遞連接部件51連接，充氣傳遞連接部件51通過充氣傳遞三通52與充氣傳遞連接管路53連接，充氣傳遞連接管路53與所述的充氣設備8連接；真空傳遞連接管路43和充氣傳遞連接管路53均布置在所述的加固地基土9頂面；所述的密封系統6包含面層密封膜61和封膜溝62；面層密封膜61覆蓋在外部真空傳遞管路系統4和外部充氣傳遞管路系統5的上部；面層密封膜61的四邊埋設於封膜溝62內部。

增壓型排水板11可以採用啞鈴型排水板，其真空度傳遞快捷並且沿程損失小，擴底結構濾膜12採用土工濾膜材料，擴底填充濾料13採用中砂。高效排水板3也採用啞鈴型排水板。豎井充氣擴張濾水結構2採用高強度的土工濾膜材料作成，通過插板機打設至設計深度。擴底加壓排水豎井結構1、豎井充氣擴張濾水結構2、高效排水板3採用交叉梅花形布置，進而可以節省投資。

外部真空傳遞管路系統4、外部充氣傳遞管路系統5採用pvc材料製成。

所述的真空傳遞連接管路43的首端穿過封膜溝62與所述的抽真空設備7連接；充氣傳遞連接管路53的首端穿過封膜溝62與所述的充氣設備8連接。

面層密封膜61採用耐久性較好的防滲土工膜，加固區的四周布置封膜溝62，以保證不漏氣。

上述實施例結合附圖對本發明進行了描述，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制，應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些均屬於本發明的保護範圍。