快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法.pdf

本发明涉及一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法，包括以下步骤：1.先在软土地基表面向下竖插若干塑料排水板，再在软土地基表面水平横置若干多孔塑料软管，该多孔塑料软管中间与塑料排水板上端卷绕连接，端头与抽真空系统相连接；2.在软土地基表面覆盖真空膜层，膜上四周筑小围堤，堤内膜上填水增加压力，对膜下多孔塑料软管抽真空45~60天，抽真空结束后放水、揭去真空膜；3.在软土地基表面先第一遍插入深、浅二层真空管，深、浅二层真空管呈网状间隔布置，然后对深、浅二层真空管第一遍抽真空5～7天，拔除深、浅二层真空管，第一遍动能强夯夯击，……，如此作业1～4遍，最后一遍满夯。本发明方法无需填砂、成本低，且处理深度深、施工方便、工期短，施工环保。

1、  一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法，其特征在于该方法包括以下工艺步骤：
步骤一、先在软土地基表面向下竖插若干塑料排水板，塑料排水板穿透表层淤泥层，塑料排水板呈方格状布置，再在软土地基表面水平横置若干多孔塑料软管，该多孔塑料软管中间与塑料排水板上端卷绕连接，端头与抽真空系统相连接；
步骤二、在步骤一所述软土地基表面覆盖真空膜层，真空膜上四周筑小围堤，堤内膜上填水增加压力，对膜下多孔塑料软管抽真空45~60天，抽真空结束后放水、揭去真空膜；
步骤三、在步骤二所述软土地基表面先第一遍插入深、浅二层真空管，深、浅二层真空管呈网状间隔布置，然后对深、浅二层真空管第一遍抽真空5~7天，拔除深、浅二层真空管，第一遍动能强夯夯击，------，如此作业1~4遍，最后一遍满夯。

2、  根据权利要求1所述的一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法，其特征在于：所述真空膜上填水1.5~2米。

3、  根据权利要求1或2所述的一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法，其特征在于：所述管间距深管3.5×3.5m²，浅管3.5×7m²，第一遍夯击能800~1500KN，每夯点3~4击，夯点间距4.5×7m²。

4、  根据权利要求3所述的一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法，其特征在于：所述第二遍夯击能1500~2300KN，每夯点6~8击，夯点间距4.5×7m²。

5、  根据权利要求1或2所述的一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法，其特征在于：所述施工区域外1~2米处，竖插条形真空管，管间距1~1.5米。

快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法
技术领域：
本发明涉及一种软地基固结方法，具体涉及一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法。属软地基处理技术领域。
背景技术：
目前国内外软地基固结方法，有常规地桩基法、堆载或真空预压法以及强夯法等。它们均存在有造价高、工期长、质量难以控制等缺点。较新的固结方法有快速“高真空击密”法(CN 01127046.2)，但该法处理深度小于10米。另有快速“低位高真空分层预压击密”法(CN200410014257.9)，但该法需分上、下二层填砂。下层填砂作为真空预压水平透气通道，需在软地基表面吹填大量成本较贵的粗砂；上层作为荷载的填砂，因工程量大而成本巨大，且许多地区无砂土资源，并且该方法采用分层填砂施工困难。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种无需填砂、成本低，且处理深度深、施工方便、工期短的快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法。
本发明的目的是这样实现的：一种快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法，其特征在于该方法包括以下工艺步骤：
步骤一、先在软土地基表面向下竖插若干塑料排水板，塑料排水板穿透深层淤泥层，塑料排水板呈方格状布置，再在软土地基表面水平横置若干多孔塑料软管，该多孔塑料软管中间与塑料排水板上端卷绕连接，端头与抽真空系统相连接；
步骤二、在步骤一所述软土地基表面覆盖真空膜层，真空膜上四周筑小围堤，堤内膜上填水增加压力，对膜下多孔塑料软管抽真空45~60天，抽真空结束后放水、揭去真空膜；
步骤三、在步骤二所述软土地基表面先第一遍插入深、浅二层真空管，深、浅二层真空管呈网状间隔布置，然后对深、浅二层真空管第一遍抽真空5~7天，拔除深、浅二层真空管，第一遍动能强夯夯击，------，如此作业1~4遍，最后一遍满夯。
上述方法：即深层软土采用真空压力结合填水压力，使深层的软土快速固结沉降；浅层软土采用动力压差多次交叉排水作业来达到浅层地基快速形成一个高承载力，高均匀性的超固结的“持力硬壳层”。
该发明的创新之处，一是采用多孔塑料水平软管与竖向塑料排水板卷绕直连，可节省的大量的水平透气层的填砂；二是真空膜上填水直接利用工地上成本较低的地下水，增加真空膜上荷载，可大量节省堆载砂土的施工成本，减少工期；三是多次人为制造“压差”排水，即人为控制施加适量动能，使软弱土体中的孔隙水压力快速升高，形成“正压”。软土中直插的深、浅真空管抽真空即形成“负压”，土体中孔隙水压力的“正压”与真空形成的“负压”，即“压差”形成，该“压差”的作用使得软土的空隙水得以通过真空管快速排出，多次人为制造“压差”，软土的含水量快速降低。
该人为制造“压差”的发明，扩大了《地基处理》规范真空井点排水仅适合渗透系数大于10^-6cm/s软土的限定。另该“压差”的发明，使得施工工期成倍降低，因主动“压差”作用使软土孔隙水快速排出，也即软土的孔隙水压力快速消散，本方法通过计算控制真空管的间距，使得空隙消散时间(即二遍强夯间隙时间)设计3-8天，使得现《地基处理》规范规定的软粘土两遍强夯的间隙时间3~4周缩小为3~8天，工期成倍节省。
因此，本发明属物理变化，为绿色环保施工。本发明采用分深、浅两层，即深层采用人为施加真空压力结合填水加压，对深层软基快速固结沉降；浅层采用人为多次制造“压差”(孔隙水压力与真空压力之差)，对浅层软土快速排水达到超固结。克服了目前国内外超厚软基施工工期长、造价高、质量难控、不环保等缺陷。
具体实施方式：
实施例1：
某一工地(45万m²)，淤泥层厚18~25米，含水量约80％，渗透系数10^-7cm/s，表层吹填细砂1.5～2.5m不等，承载力要求100~150kPa。
步骤一、先在软土地基表面向下竖插若干塑料排水板，塑料排水板长18~25m，间距1.1米，塑料排水板穿透表层淤泥层，若干塑料排水板呈方格状布置；再在软土地基表面水平横置若干多孔塑料软管，该多孔塑料软管中间与塑料排水板上端卷绕连接，端头与抽真空系统相连接；
步骤二、在步骤一所述软土地基表面覆盖二层真空膜层，膜上四周筑小围堤，堤内上填水1.5米增加压力，对膜下多孔塑料软管抽真空45~60天，抽真空结束后放水、揭去真空膜；
步骤三、在步骤二所述软土地基表面先第一遍插入深、浅二层真空管，深、浅二层真空管呈网状间隔布置，管间距深管3.5×3.5m²，浅管3.5×7m²，然后对深、浅二层真空管第一遍抽真空5~7天，拔除深、浅二层真空管，第一遍动能强夯夯击，夯击能800~1500KN，每夯点3~4击，夯点间距4.5×7m²，最后一遍满夯。
实施例2：
实施例2是在实施例1的基础上，在最后一遍满夯前增加：第二遍插入深、浅二层真空管，深、浅二层真空管呈网状间隔布置，管间距同第一遍，对深、浅二层真空管第二遍抽真空5~7天，拔除深、浅二层真空管，第二遍动能强夯夯击，夯击能1500~2300KN，每夯点6~8击，夯点间距4.5×7m²。其余同实施例1。
实施例3：
实施例3是在实施例2的基础上，在最后一遍满夯前再增加：第三遍插入深、浅二层真空管，对深、浅二层真空管第三遍抽真空5~7天，拔除深、浅二层真空管，第三遍动能强夯夯击。其余同实施例2。
对于同块深浅层存在差异性的软土，针对较差软土层增加该层真空管布置密度来消除差异性，平衡系数大于0.85。
对于二块差异软土，针对较差的软土，以增加1-2遍密布深浅真空管与动力(强夯或振动)交叉作业来消除差异性。
为了确保施工区域外地下水的渗透，采用施工区域外1-2米处，设置条形真空管(管间1-1.5米)。