一種軟粘土地基處理裝置的製作方法

2023-12-11 13:26:52

專利名稱：一種軟粘土地基處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種土木工程中地基處理技術，尤其是涉及一種用於提高軟 粘土地基密實度與承載能力的粘軟土地基處理裝置。
背景技術：
目前，在建築工程中已有多種軟地基處理方法，其中如中國專利號ZL01127046.2 的實用新型專利《快速"高真空擊密"軟地基處理方法》，該方法是釆用高真空井點降 水加振動碾壓或強夯方法來降低被處理土體的含水量，以提高其土體密實度。
所述高真空井點降水是採用在需處理軟地基上扦置數排真空管，在井點設備基礎 上，加置一真空泵和一自動動態平衡筒，平衡筒分別與真空泵、井點設備總集水管和排 水泵相連，真空抽水至一定含水量；所述振動碾壓或強夯即是採用在需處理土體達一定 含水量的同時，採用擊振設備擊實需處理的土體達一定密實度。
上述中國專利號ZL01127046.2的實用新型專利《快速"高真空擊密"軟地基處 理方法》優點是它適用於含砂性土的軟地基是有效的地基處理方法，而且施工工期較短、 施工造價較低、處理後承載能力較高；然而對於粘性土的軟地基在所述擊密過程的超靜 孔隙水不易通過高壓差的所述真空管抽排出來，該真空管的周壁是由擊密軟地基過程而 擾動成為流動土，在高真空的高壓差作用下，由真空管抽排的不是擊密過程產生的超靜 孔隙水，而抽排的是擊密軟粘土擾動後成為水土相混的流動土，甚至真空管內被流動土 充填而堵管，從而造成軟地基處理的失效；並且，現場軟粘土地基用所述《快速"高真 空擊密"軟地基處理方法》處理的軟地基，經原位測試對比土性指標與地基土的承載力 值變化不大，固結度也未見提高。

實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的狀況，提供一種具有良好密實度 與承載能力的軟粘土地基處理裝置。
本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為 一種軟粘土地基處理裝置，該 軟地基是軟粘土地基，該軟粘土地基中插置有帶排水管的多個真空管，該真空管上口接 有真空泵與排水泵，其特徵在於a. 所述軟粘土地基中埋置有由土工布袋包裹成袋的砂井，所述真空管的下部埋設 在所述砂井中心；
b. 位於所述砂井頂端的布袋口部沿圓周設置有綁緊圈，該綁緊圈與所述真空管密 封綁緊；
c. 所述砂井的上方設置有密封薄膜，該密封薄膜與所述真空管之間通過密封圈熱 壓密封；
d. 所述有密封薄膜上部復蓋有軟粘性土層。
採用以上軟粘土地基中埋置土工布袋包裹成袋的砂井並真空管埋設在砂井中心將 軟粘土中超靜孔隙水排出的方法，而軟粘性土中土顆粒被砂井阻擋在砂井外周，從而達 到排水與促進土體固結的作用，可獲得軟粘土的良好密實度與承載能力，從而實現軟粘 土地基質量穩定可靠、承載力值堤高。
所述多個排水管與一集水管相連接，該集水管連接一平衡筒，該平衡筒與所述真空 泵及所述排水泵連接。其作用是軟粘性土中析離出的孔隙水順利進入排水管排出。
所述軟粘性土層厚度可設置為300 500毫米。其作用是達到袋裝砂井充分的壓實 與密封。
所述薄膜面積可設置為不小於500X500毫米。使得薄膜上面復蓋滲透性極小的軟 粘土的密封作用下，確保真空抽排孔隙水的良好效果。
所述砂井埋設的間距可設置為2 3米；所述砂井埋設的排距可設置為6 12米， 其中，軟粘土排距可設置為6米、軟粉質粘土排距可設置為9米、含砂性軟土排距可設 置為12米。
所述砂井埋置深度可設置為6 10米。根據軟地基處理要求而選取。 所述砂井直徑可設置為100 150毫米。根據軟地基處理要求而選取。 由於採用布袋包裹成袋的砂井並在砂井中埋設真空管排出超靜孔隙水的方法，與現
有技術相比，本實用新型優點是可獲得軟地基的良好密實度與承載能力，從而顯著提高
軟粘土地基的質量穩定性與可靠高性。


圖1為本實用新型的真空管、真空泵與砂井連接示意具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
圖1示出本實用新型真空排水袋裝砂井軟粘土地基處理方法的一個實施方式，包 括埋在砂井4中心的真空排水管1,該真空排水管1上口接一真空泵11，埋在砂井4的真空管l底部設置有開口，沿管長留孔便於排水。
砂井4是由外周由土工布袋3包裹的袋裝砂井4，布袋3的直徑為100 150毫米， 也即是砂井4的直徑為100 150毫米。
砂井頂部的布袋3沿圓周設置有綁緊圈31，該綁緊圈31與真空管1綁緊密封。
袋裝砂井4採用沉管埋設或鑽孔埋設。不小於500X500毫米的薄膜2在位於真空 管1的上端熱壓密封袋裝砂井4;該薄膜2上部復蓋300 500毫米厚的滲透性極小的軟 粘性土5，以達到所述袋裝砂井4的壓密密封。
完成以上的真空管1與袋裝砂井4埋設後，按順序振擊或強夯，由此產生軟地基中 軟粘土的超靜孔隙水由袋裝砂井及其排水管6與排水泵12排出。被處理的軟地基土達 到漸漸密實固結，直至達到設計要求的固結度。
本實用新型實施步驟作如下說明
1. 根據被處理的軟地基的土指標、軟土層厚、設定地基處理後的目標，埋設帶真 空管1的袋裝砂井4。袋裝砂井4埋設的間距為2米、排距為6 12米(其中，軟粘土 排距為6米、軟粉質粘土排距為9米、含砂性軟土排距為12米)、埋置深度為6 10米； 然後沉入鋼模管，可採用效率較高的可脫卸樁靴的鋼模管，將真空排水管1與袋裝砂井 4置入該鋼模管內，振動拔出鋼模管完成埋設；也可用鑽機鑽孔埋設；再用薄膜2與軟 粘土5密封。啟動真空泵，隨著真空度的提高，對被處理地基預壓力增大。
2. 設置一集水管9與多個真空1連接並密封，集水管9連接一平衡筒10,平衡筒 10與真空泵11及排水泵12連接；當真空泵ll開動時，在集水管內形成真空，並傳遞 至多個兼作排水的真空管l，在真空管1內形成強的負壓；此時，高壓排水泵12將軟地 基的土中孔隙水排出。
3. 在袋裝砂井4的排距範圍內按程序振擊或強夯軟粘土，以產生超靜孔隙水向帶 真空抽排管1的袋裝砂井4擠壓，並由真空抽排管1將超靜孔隙水排出；同時被擾動 的流動土顆粒被阻擋在袋裝砂井4夕卜；這樣，多次重複振擊或強夯以及從袋裝砂井中 的真空抽排管l抽排水，將軟粘土中超靜孔隙水排出，使軟粘土逐漸提高固結度，直 至達到設計密實度指標為止。
本實用新型真空抽排管1埋在砂井4的中心，上口接真空泵，真空管1在砂井4 底部開口，沿管長留孔便於排水，砂井頂部的布袋3與真空管1綁緊，從而成為帶真 空抽排管的袋裝砂井；由於真空泵的壓差作用下，軟粘性土中析離出的孔隙水順利滲 透砂井4並進入真空抽排管1排出，而軟粘性土中土顆粒被砂井阻擋在砂井4外周， 達到排水與促進土體固結的作用；而薄膜2上面復蓋滲透性極小的軟粘土 5，達到嚴
密密封，確保真空抽排孔隙水的效果。
本實用新型真空抽排管的沿圓周流動土在袋裝砂井處起到過濾作用，並在高壓差 作用下析離出的孔隙水順利滲透砂井進入真空管而排出，而粘性土被砂井阻擋在砂井沿周，起到可靠排水並促進土體的固結作用，使處理後軟地基固結度大幅度提高。
根據所述帶真空抽排管的袋裝砂井的間距、振擊能量的大小與間隔振擊施工的次 數，在檢測控制下使被處理的軟地基實現超固結的理想密實度指標。
本實用新型真空管與排水管同管，真空管與真空管網並聯後接真空泵，排水管與集 水管網並聯後接排水泵，它們的功能分開運作。
本實用新型完成裝置的埋設與管網連接後，先施工在密封復蓋土條件下抽真空對 地基土的預壓，通過排水管由高壓水泵抽排出軟土中的孔隙水，達到初步預壓排水固結 的作用，然後按程序振擊或強夯軟粘土產生超靜孔隙水及擾動後產生流動土的游離水、 通過砂井的過濾作用將水排出，在高壓差狀態下達到排水固結。根據加固軟土的固結度 要求多次振擊或強夯與排水固結，直至達到計劃要求的軟土地基的固結度。
權利要求1.一種軟粘土地基處理裝置，該軟土地基是軟粘土地基(7)，該軟粘土地基(7)中插置有帶排水管(6)的多個真空管(1)，該真空管(1)上口接有真空泵(11)與排水泵(12)，其特徵在於a.所述軟粘土地基(7)中埋置有由土工布袋(3)包裹成袋的砂井(4)，所述真空管(1)下部埋設在所述砂井(4)中心；b.位於所述砂井(4)頂端的布袋(3)口部沿圓周設置有綁緊圈(31)，該綁緊圈(31)與所述真空管(1)密封綁緊；c.所述砂井(4)的上方設置有密封薄膜(2)，該密封薄膜(2)與所述真空管(1)之間通過密封圈(21)熱壓密封；d.所述有密封薄膜(2)上部復蓋有軟粘性土層(5)。
2. 根據權利要求1所述的軟粘土地基處理裝置，其特徵在於所述多個排水管(6) 與一集水管(9)相連接，該集水管(9)連接一平衡筒(10)，該平衡筒(10)與所述 真空泵(11)及所述排水泵(12)連接。
3. 根據權利要求1所述的軟粘土地基處理裝置，其特徵在於所述軟粘性土層(5) 厚度為300 500毫米。
4. 根據權利要求1所述的軟粘土地基處理裝置，其特徵在於所述薄膜(2)面積 不小於500X500毫米。
5. 根據權利要求1所述的軟粘土地基處理裝置，其特徵在於所述砂井(4)埋設 的間距為2 3米、排距為6 12米。
6. 根據權利要求5所述的軟粘土地基處理裝置，其特徵在於所述砂井(4)埋置 深度為6 10米。
7. 根據權利要求6所述的軟粘土地基處理裝置，其特徵在於所述砂井(4)直徑 為100 150毫米。
專利摘要一種軟土地基處理裝置，該軟地基中插置有帶排水管的多個真空管，它上口接有真空泵與排水泵，軟地基中埋置有布袋包裹的砂井，真空管埋設在砂井中心，砂井頂端的布袋與真空管密封綁緊，砂井上方設置有密封薄膜並與真空管之間熱壓密封，密封薄膜上部覆蓋有軟粘性土層，是先埋設砂井並用薄膜密封后覆蓋軟粘性土層，然後多個排水管與一集水管連接，集水管與平衡筒、真空泵、排水泵相連，真空泵開動時，真空管內形成負壓，將軟粘土地基中孔隙水通過排水管排出，反覆振擊或強夯以擠壓砂井排水；本實用新型優點是可獲得軟地基的良好密實度與承載能力，從而顯著提高軟粘土地基的質量穩定性與高可靠性。
文檔編號E02D3/10GK201386273SQ20092011370
公開日2010年1月20日 申請日期2009年2月6日 優先權日2009年2月6日
發明者超 孔, 孔清華 申請人:孔清華