新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置.pdf

本实用新型涉及一种新吹填淤泥质土软地基草代砂预压法，所述方法包括以下方法步骤：1.在新吹填淤泥质土软地基表层铺设1～2层土工布；2.在陆地上连接塑料排水板与支管；3.插塑料排水板；4.支管连接主管，主管连接出膜装置；5.铺垫草滤层：在支管与支管之间铺设1～2层稻草编织物，构成草滤层，稻草编织物单层厚度为10～20cm；6.布置观测仪器；7.再铺垫土工布1～2层；8.布置表层密封膜系统；出膜装置与真空泵系统连接。综上，本实用新型方法既能确保超软地基特别是新吹填淤泥质土的加固处理，而且由于施工方法不用砂垫层，节省了大量砂石料。再者，由于稻草编织品的可回收利用，降低了工程造价。最根本的就是解决了新吹填淤泥和超软地质无法进入施工的根本问题。

1、  一种新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置，其特征在于：所述装置包括：1～2层土工布I(4)，所述1～2层土工布I(4)上向下插置有若干塑料排水板(1)，各塑料排水板(1)连接支管(2)，各支管(2)连接主管(3)，主管(3)连接出膜装置，出膜装置连接真空泵(5)，所述各支管(2)之间铺垫1～2层稻草编织物，构成草滤层(6)，所述稻草编织物单层厚度为10～20cm，所述草滤层(6)上铺垫土工布II(7)1～2层，土工布II(7)上铺设两层密封膜(8)。

新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置
(一)技术领域
本实用新型涉及一种大面积软弱地基处理装置。特别适用于新吹填淤泥质土超软地基的快速加固处理装置。属地基处理技术领域。
(二)背景技术
目前，随着沿海地区的快速发展，利用滩涂和吹填造地的方法以解决工业用地不足。对于此类土质的处理，目前成功应用“真空预压法”处理。然而，由于新吹填淤泥质土一般均为“三高一低”(即高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度)的淤泥质土，当吹填完成后，含水量高，强度低，人员无法进入。
真空预压法一般是采取待其自然固结，具有一定的强度后人员才进入开发施工。常用的有低位真空预压法、直排式真空预压法、堆载结合真空预压等进行加固处理。真空预压法需设置砂垫层，在机械、设备无法进入的场地铺设砂垫层其难度很大，制约了真空预压法在新吹填的三高一低淤泥质土的应用。
由于新吹填“三高一低”淤泥质土无法解决砂垫层的困难，因此产生了不需砂垫层，或以布代砂的直排式真空预压方法，但其加固的结果并不如有砂垫层的“真空预压”加固处理的效果。究其原因，真空预压与直排预压的不同是前者采用了30～50cm厚的砂垫层，后者则是以1～2层土工布代替了砂垫层，最终结果完全不如有砂垫层的真空预压，关键就在预压过程中形成真空包的厚度不同，也就是真空膜下砂垫层的厚度与没有这一厚度影响了加固的能力。
针对目前沿海地区“三高一低”的淤泥质土，特别是新吹填淤泥质土的场地处理，一方面是砂垫层无法进入所需施工区域，使传统真空预压无用武之地；另一方面，不用砂垫层的直排式真空预压其最终处理效果又不如有砂垫层的真空预压；因此，对目前沿海地区“三高一低”的淤泥质土的超软地基加固，特别是对新吹填淤泥质土超软地基处理陷入了困境。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种在机械、设备无法进入场地的情况下，也能达到所需加固能力的新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置，所述装置包括：1～2层土工布I，所述1～2层土工布I上向下插置有若干塑料排水板，各塑料排水板连接支管，各支管连接主管，主管连接出膜装置，出膜装置连接真空泵，所述各支管之间铺垫1～2层稻草编织物，构成草滤层，所述稻草编织物单层厚度为10～20cm，所述草滤层上铺垫土工布II 1～2层，土工布II上铺设两层密封膜。
本实用新型的有益效果是：
1、节能环保，变废为宝。
传统真空预压一般砂滤层厚为0.5m，面积如一万平方真空预压就需用中粗砂约5000立方，也就是需用砂约3200吨，按载重10吨的运输车辆就需320车次，如按开产炸山加工，不仅费用大，而且不环保不节能。实际上由于超软场地运输车辆无法进入，砂垫层也无法铺，因此使得传统真空预压无法实现。本实用新型以稻草编织品代替真空预压法中的砂滤层，使之成为草滤层，由于稻草编织物重量轻，易于运输，面积一万平方的稻草编织物，用载重10吨的运输车辆仅1～2车，条状或筒状的草包或草帘，人工搬运铺垫于需施工区域，完全能达到效果。特别是现在农村由于稻草销售困难，因此在收割后一把火将稻草烧了，不仅污染环境，而且浪费资源。随着本工法的实施，因此将有大量的稻草应用于工程，将为农村解决稻草回收，变废为宝。
2、从根本上解决真空预压的关键技术
本施工装置改变了传统真空预压需用砂垫层形成预压所需的一定层厚真空气流包，在新吹填淤泥质土上铺垫2～4层150g/m²的土工布，然后草代砂，利用土工布夹层和草编产生预压所需的真空气流包，解决了新吹填淤泥质土砂料无法进入的难题，节约了大量的砂石料。
3、快速高效，为加快沿海开发奠定了坚实基础
对新吹填淤泥超软地基的场地，吹填后由于人员设备无法进入，因此阻碍了沿海地区的开发速度，而本工法针对新吹填淤泥超软地基的特点，采用手工插板的方法，快速提高承载力，使设备能投入施工。在施工过程中可根据需要调整塑料排水板的长度，通过调整使之适合不同地质对地基的不同承载力的需求，解决了超软地基加固处理的困难。
4、降低工程造价，减轻劳动强度
由于以草代砂，充分利用了稻草编织品的可回收利用，易于搬运堆放，不易腐烂损耗等特点，因此克服了砂滤层无法进入施工区域，施工过程中需用机械，无法回收利用以及即使回收利用其损耗大的缺点。在用草编织品替代砂滤层时，需施工区域完成后即可将草编织品重复利用于下一轮或下一个施工工地，大大降低了施工成本。
综上，本实用新型装置既能确保超软地基特别是新吹填淤泥质土的加固处理，而且由于在施工装置不用砂垫层，节省了大量砂石料。再者，由于稻草编织品的可回收利用，降低了工程造价。最根本的就是解决了新吹填淤泥和超软地质无法进入施工的根本问题。
(四)附图说明
图1为本实用新型新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置的立面示意简图。
图2为本实用新型新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置的侧面详图。
塑料排水板1、支管2、主管3、土工布I 4、真空泵5、草滤层6、土工布II 7、密封膜8、密封沟9。
(五)具体实施方式
参见图1，本实用新型涉及的新吹填淤泥质土软地基草垫预压加固装置，所述装置的施工方法包括以下方法步骤：
步骤一、在需施工区域表层铺设1～2层土工布I 4
采用的土工布I为150g/m²～200g/m²短纤无纺土工布，其作用是阻止泥浆影响真空排水系统的效果，同时确保后续预压的真空度。
由于新吹填淤泥质土的三高一低特性，使得人员设备无法进入，因此，铺设土工布I可采取用浮船或浮板解决人员进入施工区域的问题。
步骤二、陆地连接塑料排水板与支管
通过浮船或浮板进入施工区域，铺土工布I后即可布置排水系统，排水系统是由塑料排水板1连接支管2，支管2采用直径50～63mm的波纹渗水型PVC管，外包土工滤布；支管2的长度为20～50m，可根据需处理场地的情况决定每条支管的长度。塑料排水板直接绑绕在支管上，并用札丝札紧在支管上；连接在支管上的塑料排水板的间距为0.6～1.0m，具体间距可根据土质的含水量及渗透系数确定。
步骤三、插塑料排水板
支管与排水板在陆地上连接后，通过浮船或浮板运入施工区域，成条状布置在需施工区域，支管与支管的间距为0.8～1.0m，具体根据土体含水量及渗透系数确定支管的间距。
通过人工，利用一定长度的木棒或竹杆，将塑料排水板插入一定深度的泥面下。由于新吹填淤泥质土“三高一低”的特性，因此完全可利用手插板将塑料排水板插入一定的深度，手插板可插入深度可达到4.0～6.0m。每条支管上的塑料排水板根据已连接的间距插板完成后，用露于土工布上的支管轻压，使其压入泥面下5～10mm，此时支管下面的土工布也应随之下陷5～10mm。
步骤四、支管连接主管，主管连接出膜装置
每一需施工区域塑料排水板完成后，即将支管连接主管3，主管3连接出膜装置。主管采用壁厚为3.0mm、直径为75～100的PVC管材，主管设置间距12～18m。
步骤五、铺垫草滤层
草滤层6是指稻草编织物层，稻草编织物市场上常见的有草包、草帘等，该类稻草编织物价格低，透气性能好，单层厚度为10～20cm，完全可用于代替砂滤层，且稻草编织物成条状或卷筒状，运输方便，易于回收，不易损耗。
在支管与支管之间铺设1～2层稻草编织物，代替砂滤层(见图1、图2)。
步骤六、布置观测仪器
为了在施工过程中随时能观测其抽真空的效果，因此，在铺设草滤层时，根据检测要求布置所需的膜下真空表及其他仪器设备。
步骤七、再铺垫土工布II 71～2层
需施工区域铺垫草滤层完成后，在其上再铺1～2层150g/m²的土工布II 7，其作用是保护下一步覆盖的密封膜不受场地抽真空期间排水支管及主管和薄膜变形损坏，保证了抽真空的质量。
步骤八、布置表层密封膜系统
人工将两层密封膜8(聚乙烯或聚氯乙稀薄膜，厚0.12mm～0.14mm，在工厂用热粘法根据所需的面积尺寸焊接好并运到现场)分层铺设覆盖整个需施工区域，以确保在抽真空期间不因沉降量过大而产生真空膜破裂。同时应注意密封膜的四周，应有足够的超宽余量(3～5m)。然后人工将密封膜四周埋入密封沟9内至少2～4m后，用淤泥，粘土回填密封沟并压实。
步骤九，出膜装置与真空泵5系统连接。