一种真空排水袋装砂井软地基处理方法.pdf

一种真空排水袋装砂井软地基处理方法，该软地基中插置有带排水管的多个真空管，它上口接有真空泵与排水泵，软地基中埋置有布袋包裹的砂井，真空管埋设在砂井中心，砂井顶端的布袋与真空管密封绑紧，砂井上方设置有密封薄膜并与真空管之间热压密封，密封薄膜上部复盖有软粘性土层，其处理方法是先埋设砂井并用薄膜密封后复盖软粘性土层，然后多个排水管与一集水管连接，集水管与平衡筒、真空泵、排水泵相连，真空泵开动时，真空管内形成负压，将软粘土地基中孔隙水通过排水泵排出，反复振击或强夯以挤压砂井排水；本发明优点是可获得软地基的良好密实度与承载能力，从而显著提高软粘土地基的质量稳定性与可靠高性。

1.  一种真空排水袋装砂井软地基处理方法，该软地基是软粘土地基(7)，该软粘土地基(7)中插置有带排水管(6)的多个真空管(1)，该真空管(1)上口接有真空泵(11)与排水泵(12)，其特征在于：
a.所述软粘土地基(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)下部埋设在所述砂井(4)中心；
b.位于所述砂井(4)顶端的布袋(3)口部沿圆周设置有绑紧圈(31)，该绑紧圈(31)与所述真空管(1)密封绑紧；
c.所述砂井(4)的上方设置有密封薄膜(2)，该密封薄膜(2)与所述真空管(1)之间通过密封圈(21)热压密封；
d.所述有密封薄膜(2)上部复盖有软粘性土层(5)。

2.  根据权利要求1所述的真空排水袋装砂井软地基处理方法，其特征在于：所述处理方法的步骤是：第一步，埋设带真空水管(1)的所述砂井(4)于所述软粘土地基(7)中，然后用所述密封薄膜(2)密封砂井(4)，并复盖所述软粘性土层(5)，启动真空泵，随着真空度的提高，对被处理地基预压力增大；第二步，所述多个排水管(6)与一集水管(9)连接并密封，该集水管(9)连接一平衡筒(10)，该平衡筒(10)与所述真空泵(11)及所述排水泵(12)连接；当真空泵开动时，在集水管(9)内形成真空，并传递至多个真空管(1)，该真空管(1)内形成负压，所述排水泵(12)将所述软粘土地基中孔隙水通过所述排水管(6)及集水管(9)排出；第三步，反复振击或强夯所述软粘土地基(7)，以产生超静孔隙水并向带真空管(1)的所述砂井(4)挤压、排出，直至所述软粘土地基(7)逐渐提高固结度并达到要求。

3.  根据权利要求2所述的真空排水袋装砂井软地基处理方法，其特征在于：所述软粘性土层(5)厚度为300～500毫米。

4.  根据权利要求2所述的真空排水袋装砂井软地基处理方法，其特征在于：所述薄膜(2)面积不小于500X500毫米。

5.  根据权利要求2所述的真空排水袋装砂井软地基处理方法，其特征在于：所述砂井(4)埋设的间距为2～3米、排距为6～12米。

6.  根据权利要求5所述的真空排水袋装砂井软地基处理方法，其特征在于：所述砂井(4)埋置深度为6～10米。

7.  根据权利要求6所述的真空排水袋装砂井软地基处理方法，其特征在于：所述砂井(4)直径为100～150毫米。

一种真空排水袋装砂井软地基处理方法
技术领域
本发明专利涉及一种土木工程中地基处理技术，尤其是涉及一种用于提高软粘土地基的良好密实度与承载能力的真空排水袋装砂井软地基处理方法。
背景技术
目前，在建筑工程中已有多种软地基处理方法，其中如中国专利号ZL01127046.2的发明专利《快速“高真空击密”软地基处理方法》，该方法是采用高真空井点降水加振动碾压或强夯方法来降低被处理土体的含水量，以提高其土体密实度。
所述高真空井点降水是采用在需处理软地基上扦置数排真空管，在井点设备基础上，加置一真空泵和一自动动态平衡筒，平衡筒分别与真空泵、井点设备总集水管和排水泵相连，真空抽水至一定含水量；所述振动碾压或强夯即是采用在需处理土体达一定含水量的同时，采用击振设备击实需处理的土体达一定密实度。
上述中国专利号ZL01127046.2的发明专利《快速“高真空击密”软地基处理方法》优点是它适用于含砂性土的软地基是有效的地基处理方法，而且施工工期较短、施工造价较低、处理后承载能力较高；然而对于粘性土的软地基在所述击密过程的超静孔隙水不易通过高压差的所述真空管抽排出来，该真空管的周壁是由击密软地基过程而扰动成为流动土，在高真空的高压差作用下，由真空管抽排的不是击密过程产生的超静孔隙水，而抽排的是击密软粘土扰动后成为水土相混的流动土，甚至真空管内被流动土充填而堵管，从而造成软地基处理的失效；并且，现场软粘土地基用所述《快速“高真空击密”软地基处理方法》处理的软地基，经原位测试对比土性指标与地基土的承载力值变化不大，固结度也未见提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种具有软粘土的良好密实度与承载能力的真空排水袋装砂井软地基处理方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种真空排水袋装砂井软地基处理方法，该软地基是软粘土地基，该软粘土地基中插置有带排水管的多个真空管，该真空管上口接有真空泵与排水泵，其特征在于：
a.所述软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设在所述砂井中心；
b.位于所述砂井顶端的布袋口部沿圆周设置有绑紧圈，该绑紧圈与所述真空管密封绑紧；
c.所述砂井的上方设置有密封薄膜，该密封薄膜与所述真空管之间通过密封圈热压密封；
d.所述有密封薄膜上部复盖有软粘性土层。
采用以上软粘土地基中埋置土工布袋包裹成袋的砂井并真空管埋设在砂井中心将软粘土中超静孔隙水排出的方法，可获得软粘土的良好密实度与承载能力，从而实现软粘土地基质量稳定可靠、承载力值堤高。
所述处理方法的步骤是：第一步，埋设带真空水管的所述砂井于所述软粘土地基中，然后用所述密封薄膜密封砂井，并复盖所述软粘性土层，启动真空泵，随着真空度的提高，对被处理地基预压力增大；第二步，所述多个真空管与一集水管连接并密封，该集水管连接一平衡筒，该平衡筒与所述真空泵及所述排水泵连接；当真空泵开动时，在集水管内形成真空，并传递至多个所述真空管，该真空管内形成负压，所述排水泵将所述软粘土地基中孔隙水通过排水管及集水管排出；第三步，反复振击或强夯所述软粘土地基，以产生超静孔隙水并向所述砂井挤压、排出，直至所述软粘土地基逐渐提高固结度并达到设计要求。
采用以上步骤的效果是软粘性土中析离出的孔隙水顺利渗透砂井并进入排水管排出，而软粘性土中土颗粒被砂井阻挡在砂井外周，从而达到排水与促进土体固结的作用，使处理后软地基固结度与密实度大幅度提高。
所述软粘性土层厚度可设置为300～500毫米。其作用是达到袋装砂井充分的压实与密封。
所述薄膜面积可设置为不小于500X500毫米。使得薄膜上面复盖渗透性极小的软粘土的密封作用下，确保真空抽排孔隙水的良好效果。
所述砂井埋设的间距可设置为2～3米；所述砂井埋设的排距可设置为6～12米，其中，软粘土排距可设置为6米、软粉质粘土排距可设置为9米、含砂性软土排距可设置为12米。
所述砂井埋置深度可设置为6～10米。根据软地基处理要求而选取。
所述砂井直径可设置为100～150毫米。根据软地基处理要求而选取。
由于采用布袋包裹成袋的砂井并在砂井中埋设真空管排出超静孔隙水的方法，与现有技术相比，本发明优点是可获得软地基的良好密实度与承载能力，从而显著提高软粘土地基的质量稳定性与可靠高性。
附图说明
图1为本发明的真空管、真空泵与砂井连接示意图；
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1示出本发明真空排水袋装砂井软地基处理方法的一个实施方式，它包括埋在砂井4中心的真空排水管1，该真空排水管1上口接一真空泵11，埋在砂井4的真空管1底部设置有开口，沿管长留孔便于排水。
砂井4的外周由土工布袋3包裹成袋装砂井4，布袋3的直径为100～150毫米，也即是砂井4的直径为100～150毫米。
砂井顶部的布袋3沿圆周设置有绑紧圈31，该绑紧圈31与真空管1绑紧密封。
袋装砂井4采用沉管埋设或钻孔埋设。不小于500X500毫米的薄膜2在位于真空管1的上端热压密封；该薄膜2上部复盖300～500毫米厚的软粘性土5，以达到所述袋装砂井4的压密密封。
完成以上的真空管1与袋装砂井4埋设后，按顺序振击或强夯，由此产生软地基中软粘土的超静孔隙水由袋装砂井及其排水管6与排水泵11排出。被处理的软地基土达到渐渐固结，直至达到设计要求的固结度。
本发明实施步骤作如下说明：
1.根据被处理的软地基的土指标、软土层厚、设定地基处理后的目标，埋设带真空管1的袋装砂井4。袋装砂井4埋设的间距为2米、排距为6～12米(其中，软粘土排距为6米、软粉质粘土排距为9米、含砂性软土排距为12米)、埋置深度为6～10米；然后沉入钢模管，可采用效率较高的可脱卸桩靴的钢模管，将真空排水管1与袋装砂井4置入该钢模管内，振动拔出钢模管完成埋设；也可用钻机钻孔埋设；再用薄膜2与软粘土5密封。启动真空泵，随着真空度的提高，对被处理地基预压力增大。
2.设置一集水管9与多个真空1连接并密封，集水管9连接一平衡筒10，平衡筒10与真空泵11及排水泵12连接；当真空泵11开动时，在集水管内形成真空，并传递至多个兼作排水的真空管1，在真空管1内形成强的负压；此时，高压排水泵12将软地基的土中孔隙水排出。
3.在袋装砂井4的排距范围内按程序振击或强夯软粘土，以产生超静孔隙水向带真空抽排管1的袋装砂井4挤压，并由真空抽排管1将超静孔隙水排出；同时被扰动的流动土颗粒被阻挡在袋装砂井4外；这样，多次重复振击或强夯以及从袋装砂井中的真空抽排管1抽排水，将软粘土中超静孔隙水排出，使软粘土逐渐提高固结度，直至达到设计密实度指标为止。
本发明真空抽排管1埋在砂井4的中心，上口接真空泵，真空管1在砂井4底部开口，沿管长留孔便于排水，砂井顶部的布袋3与真空管1绑紧，从而成为带真空抽排管的袋装砂井；由于真空泵的压差作用下，软粘性土中析离出的孔隙水顺利渗透砂井4并进入真空抽排管1排出，而软粘性土中土颗粒被砂井阻挡在砂井4外周，达到排水与促进土体固结的作用；而薄膜2上面复盖渗透性极小的软粘土5，达到严密密封，确保真空抽排孔隙水的效果。
本发明真空抽排管的沿圆周流动土在袋装砂井处起到过滤作用，并在高压差作用下析离出的孔隙水顺利渗透砂井进入真空管而排出，而粘性土被砂井阻挡在砂井沿周，起到可靠排水并促进土体的固结作用，使处理后软地基固结度大幅度提高。
根据所述带真空抽排管的袋装砂井的间距、振击能量的大小与间隔振击施工的次数，在检测控制下使被处理的软地基实现超固结的理想密实度指标。