真空辐射管系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种饱和软弱黄土真空幅射固结法。尤其涉及一种大面积湿陷性黄土经注水处理后形成的高饱和软弱黄土的快速固结处理方法。适用于经预浸水法或湿陷性黄土深部预浸水强夯法产生的高饱和软弱黄土地基强度低的场地，属地基处理技术领域。
【背景技术】
[0002]随着一带一路政策的逐步落实，新疆、陕西、甘肃、宁夏、青海、内蒙古等西北、华北等地区常会遇到湿陷性黄土地基处理问题，湿陷性产生的原因主要是由于黄土形成过程中因当地气候干燥，土中所含碳酸盐、硫酸钙等在土的表面析出形成胶结物与粘着水、毛细水共同形成较好的粘性，使土在自重下形成的大孔与空隙得不到固结，处于欠固结状态。该类土被水浸湿后，由于水分子楔入颗粒间破坏原来联结与造成盐类溶解，降低抗剪强度，在自重或外力作用下，土骨架破坏，土粒落入大孔或被挤紧，造成湿陷。
[0003]由于湿陷性黄土具有遇水即产生湿陷的特征，因此，对湿陷性黄土的处理最常用也是最有效的方法就是“预浸水法”，预浸水法是在建筑物施工前预先对湿陷性黄土场地大面积浸水，使土体在饱和自重应力作用下，发生湿陷产生压密，以消除全部黄土层的自重湿陷性和深部土层的外荷湿陷性。预浸水法一般适用于湿陷性黄土厚度大、湿陷性强烈的自重湿陷性黄土场地。
[0004]该加固方法由于浸水时场地周围地表下沉开裂，并容易造成“跑水”穿洞，影响建筑物的安全，所以空旷的新建地区较为适用。同时由于预浸水法采取满场地注水，利用黄土垂直渗透系数大的特点，通过渗水由地表面向下渗流的方法，解决湿陷性过程缓慢，工期长且浪费大量的水资源。
[0005]由于预浸水法能彻底解决黄土的湿陷性，在施工过程中，针对预浸水法的工期长，水资源浪费缺陷，人们总结出了深层注水，表层辅以强夯的方法，即“湿陷性黄土深部预浸水强夯法”，湿陷性黄土深部预浸水强夯法通过在需加固区域内插入注水管，注水管预留表层6?8m，在6?8m以下设置泄水孔，通过自流自泄的方法对湿陷性黄土进行注水施工，在消除湿陷性的基础上进行强夯施工，可达到下部通过注水消除黄土湿陷性、上部采取强夯方法达到密实加固。
[0006]但在实际施工过程中，由于注水采用自流自泄的方法，因此极易造成湿陷性消除不均匀，特别是两注水管中间土很难消除湿陷性，因为湿陷性黄土的特性是垂直渗透系数大于水平向渗透系数，造成注水管之间土体无法得到注水;而注水管周边土体经注水后转化为高湿度软弱黄土，饱和度Sr>80%，达到液化状态;也就是说，该方法对表层6?8m湿陷性黄土通过强夯加固密实，下部土体由于注水方法不当，会产生低湿度湿陷性黄土和高湿度软弱黄土的复杂地基。
[0007]特别是黄土经浸水后，土体含水量恢复需一定时间，如采用粧基础，则粧周土受水浸湿后，粧侧阻力大幅度减小，甚至消失，当粧周土产生自重湿陷时，粧侧的正摩阻力迅速转化为负摩阻力。经此处理后的建筑地基，仍无法满足后续粧基础等施工，需搁置至软弱黄土恢复到一定强度，方可进行后续施工。
[0008]综上所述;对湿陷性黄土特别是自重湿陷性黄土的加固处理，通常包括以消除或减小湿陷变形危害为主要目的，同时需提高地基承载力的地基处理问题，以及高湿度软弱黄土 (尤其是饱和黄土，多由湿陷性黄土饱水转化而成，饱和度Sr>80%)以提高地基承载力、减少有害压缩变形为目的的地基处理问题。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种施工步骤简单，施工周期短，成本低，解决“预水浸法”或“湿陷性黄土深部预浸水强夯法”后形成的饱和度Sr>80%高湿度软弱黄土工后沉降量大、承载力低缺陷的真空辐射管系统。
[0010]本实用新型的目的是这样实现的:
[0011]—种真空辐射管系统，它包括网格布置的真空幅射管，真空幅射管采用PVC管或尼龙管，距真空幅射管顶部6m~8m以下设计辐射孔，辐射孔沿真空辐射管管体的管壁设置，直至真空辐射管管底，真空幅射管管底封堵;真空幅射管管体外包60目-80目尼龙滤网1~2层，真空幅射管插入6m~8m厚的预留土层的钻孔，数个真空幅射管顶端通过支管连接，数个支管连接主管，主管连接动力源。
[0012]真空幅射管网格布置为4m X 4m或8m X 8m。
[0013]辐射孔直径为10mm，辐射孔间距为200mm。
[0014]支管为直径为600mm的PVC管。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]1、实施简单，快速解决高湿度软弱黄土地基强度低的问题
[0017]在高湿度软弱黄土地基建立真空幅射管系统网格，利用对下卧层土体抽真空，强迫土体压缩，上部土体形成自重压力，进一步对下卧层土体进行压缩变形，提高土体的压实度和孔隙比，为饱和软弱黄土的快速恢复强度创造了一个全新的方法。
[0018]2、施工时间短，速度快，成本低:
[0019]本实用新型由于采取真空幅射管系统网格为抽真空网格，对下部高饱和土体进行负压固结处理，通过插入所需深度的真空幅射管，将真空栗所产生的真空负压通过真空幅射管的辐射孔向土体周壁均匀的施加真空负压，对所需层厚，所需范围可均匀的解决因深层注水强夯法所形成的低湿度湿陷性黄土和高湿度软弱黄土的复杂地基。
[0020]3、效率高，加固效果明显
[0021 ]利用浅层一定层厚作为密封层，利用其自重应力对下卧层土体的自载重力，结合深层抽真空，不但解决水浸法或深层注水后产生高饱和软弱黄土，还解决了深层基础强度不高，以及高能量强夯无法达到所需深度的困难。经本实用新型处理后的场地，既解决了低湿度湿陷性黄土变形危害，又解决了高湿度软弱黄土、尤其是饱和黄土地基承载力低、压缩变形的地基处理问题。
[0022]4、一种结构两种方法，独特的变异创新
[0023]通过建立真空幅射管系统网格，改变其动力源的工作方式，即将真空栗改变为压力水栗，就可进行幅射式压力注水，对需消除湿陷性的区域，进行压力注水;可达到通过压力注水解决湿陷性黄土的湿陷性，从而解决“湿陷性黄土深部预浸水强夯法”产生的注水不均匀，形成复杂地基土的严重后果；为黄土地区的建设提供一种全新的解决湿陷性黄土的根本方法，解决黄土地区建设的后顾之忧。
[0024]因此本实用新型具有施工步骤简单，施工周期短，成本低，可彻底解决高饱和软弱黄土工后恢复期长、沉降量大、承载力低的问题。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的结构不意图。
[0026]图2为自载联合真空幅射固结原理图。
[0027]图3为幅射式压力注水原理图。
[0028]其中:
[0029]支管1
[0030]主管2
[0031]动力源3
[0032]预留土层4
[0033]辐射孔5
[0034]真空幅射管管体6
[0035]真空幅射管管底7
[0036]压力水8
[0037]重力水9
[0038]真空负压10
[0039]堆载土压力11。
【具体实施方式】
[0040]参见图1?图3，本实用新型涉及的一种真空辐射管系统，采用该真空辐射管系统进行湿陷性黄土真空幅射固结法，该方法包括以下工艺步骤:
[0041]步骤一、制作密封加载层
[0042]经“预水浸法”或“湿陷性黄土深部预浸水强夯法”后基本消除黄土湿陷性的场地，表层土体产生沉降以及沉降不均的现象，在此条件下，有必要进行表层加固处理制作密封加载层。本实用新型利用表层需平整加固这一工序，对下卧高湿度软弱黄土进行再次处理，通过处理达到快速提高地基承载力、减少有害压缩变形的目的。
[0043]制作密封加载层可采用强夯夯实、冲击碾压或振动碾压压实、注浆化学加固密封还可采取在表层覆膜密封等常规方法。其作用除达到场地平整压实作用处，还可利用表层1?3m层厚的预留土层4范围内密实，以形成实际意义上密封加载层，保证后续预压的不透气性。该预留土层4形成的密封加载层不仅作为密封层，还作为自载层，对下卧层土体起到堆载压实作用。
[0044]步骤二、自载联合真空幅射固结
[0045]该步骤通过表层建立的密封加载层，在该密封加载层的基础上设置真空辐射管系统，采用真空栗通过真空幅射管系统对下卧层高湿度软弱黄土强制土体压缩处理。
[0046]2.1、真空幅射管系统网格设计:一般布置为4m X 4m或8m X 8m，实际布置网格根据地质条件及设计要求布置。
[0047]2.2、真空幅射管孔钻孔:根据需处理的土质条件，确定了真空幅射管系统网格后，可采用钻井机或插板机根据真空幅射管系统网格钻孔，孔径为50mm，孔深根据高湿度软弱黄土的层厚确定(一般可达30m以下)；在确定实际孔