专利名称：一种软地基无砂垫层真空-堆载联合预压加固装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种大面积软地基处理方法，是ー种无砂真空堆载联合预压法，属于大面积软地基处理方法的创新技木。
背景技术：
随着目前我国现代化进程的加快，在沿海城市建设的过程中，有大量的软土地基需要处理。其中真空-堆载联合预压法是常用的处理方法之一，它是在真空预压法和堆载预压法基础上发展而来。真空预压法使用大气预压作为荷载，现在地面上铺设ー层排水砂垫层，然后使用打板机按设计间距插设塑料排水板，再在其上覆盖ー层至两层不透气密封膜，然后使用真空泵使透水材料保持较高的真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，孔隙水逐渐被吸出从而达到预压效果。堆载预压法通过在场地上堆填一定厚度的填土层来作为预压荷载，已达到加固下覆软土层的目的，但其土方工程量大且处理时间长。真空一堆载联合预压法利用真空预压和堆载预压法两者的优势，当真空预压的膜下真空度满足设计要求且能稳定保持时，在密封膜上面填方堆载，利用堆载产生的水头差，将土中孔隙水排出，进而达到联合加固的目的。该法适合处理分布有深厚淤泥和淤泥质土层的软土地基，能快速、有效地加固这类地基。但是传统的真空-堆载联合预压法需要砂垫层，一般需采用含泥量小于5%的中粗砂，铺设厚度为50cm左右。
发明内容
发明目的针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供ー种软地基无砂垫层真空-堆载联合预压加固装置及方法，从而可以免掉砂垫层，提高施工速度，降低施エ成本。技术方案为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案一种软地基无砂垫层真空-堆载联合预压加固装置，包括塑料排水板、透水软管、第一层无纺土工布、第二层无纺土工布、第三层无纺土工布、密封膜和抽真空装置，所述塑料排水板均匀分布垂直插入软地基，所述第一层无纺土工布铺设在待加固区地表上，所述透水软管平铺在第一层无纺土工布上并在透水软管周围覆盖中砂，同时与所述塑料排水板连接后再与抽真空装置连接；所述第二层无纺土工布、密封膜和第三层无纺土工布一次铺设在透水软管上，并在第三层无纺土工布上填土堆载。本发明的原理为在常规真空预压工程中，砂垫层的主要作用是1)传递抽真空系统中的低压，在膜下形成低压カ场，其流体绝对压カ约为26-31kPa也就是通常所说的真、空度为80-85kPa。2)将吸出来的地基中的水、气汇集并由管道排出场地。鉴于这两种功能，用透水软管和无纺土工布构成无砂垫层，与砂垫层具有相同作用。因此无砂垫层也必须具备一定的透水性能，并满足排出抽吸上来的水流量要求。 作为改迸，所述密封膜 边沿埋入土壌中。本发明另一目的是提供ー种利用上述软地基无砂垫层真空-堆载预压加固装置的加固方法，它包括以下步骤(I)先将塑料排水板、透水软管、第一层无纺土工布、第二层无纺土工布、密封膜和抽真空装置安装到位后，启动抽真空装置直到密封膜下真空度稳定在SOkPa以上；(2)然后继续铺设第三层无纺土工布，并在其上填土堆载，进行联合预压；
(3)达到卸真空要求后卸除真空荷载，施工完毕。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下优点除少量覆盖在透水软管上的中粗砂外，不需要使用砂垫层，而用透水软管和无纺土工布代替，因此可以缩短施工エ期，节约砂资源，且预压效果好；且操作简单、方便实用。
图I为本发明的结构示意 图2为本发明所述透水软管与塑料排水板的连接结构示意 图3为本发明所述透水软管与塑料排水板的绑扎方式示意 图4为本发明所述透水软管覆砂结构示意 图5为本发明实施例所述排水系统的结构示意图。其中，透水软管I、塑料排水板2、真空泵3、第一层无纺土工布4、第二层无纺土工布5、第三层无纺土工布6、密封膜7、中砂8、绑扎带9。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进ー步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图I 5所示，本发明提供了ー种软地基无砂垫层真空-堆载联合预压加固装置及方法。本发明具体通过以下步骤实现
步骤一、清理施工现场,准备施工作业。步骤ニ、在待加固区软土上表面铺ー层无纺土工布。无纺土工布铺设采用手提エ业缝纫机縫合，采用包缝或丁缝方式。步骤三、打设塑料排水板。(I)塑料排水板打设范围、深度和间距应符合设计要求；
(2)打设过程中应随时注意控制打设垂直度，其偏差应不大于±1.5% ；
(3)打设塑料排水板时严禁出现扭结、断裂和撕破膜等现象；
(4)塑料排水板打设完毕后，应按照图纸上设计位置及时埋设监测仪器，并做好仪器的保护工作。步骤四、铺设透水软管。并将塑料排水板与透水软管绑扎连接。塑料排水板与透水软管的连接处用无纺土工布绑扎带包裹，防止泥土渗漏、阻塞。
步骤五、铺砂将透水软管覆盖。只需用砂把透水软管覆盖住，而不需覆盖在除透水软管之外的其它区域，使塑料排水板、透水软管、砂联结起来形成一个畅通的排水系统和真空压カ传递系统。步骤六、将透水软管与抽真空泵连接，并在透水软管上方再铺设ー层无纺土工布。步骤七、铺设密封膜。铺ニ层膜，密封膜要深入密封沟有足够的长度。回填密封沟时要分层回填压实，精心施工，避免碰破密封膜。步骤八、抽真空及堆载施工。施工一切就绪后，开始抽真空，真空度稳定后在密封膜上铺设ー层无纺土工布，然后填土，填土至设计高度，进行真空-堆载联合预压。、
步骤九、卸载。在满足真空度要求的前提下，应连续抽气，当沉降稳定后、达到卸真空标准时方可卸除真空荷载。本发明主要利用透水软管和无纺土工布构成无砂垫层，只在滤管周围覆盖砂层从而组成排水系统代替原有的砂垫层。
权利要求
1.ー种软地基无砂垫层真空-堆载联合预压加固装置，其特征在于包括塑料排水板、透水软管、第一层无纺土工布、第二层无纺土工布、第三层无纺土工布、密封膜和抽真空装置，所述塑料排水板均匀分布垂直插入软地基，所述第一层无纺土工布铺设在待加固区地表上，所述透水软管平铺在第一层无纺土工布上并在透水软管周围覆盖中砂，同时与所述塑料排水板连接后再与抽真空装置连接；所述第二层无纺土工布、密封膜和第三层无纺土エ布一次铺设在透水软管上，并在第三层无纺土工布上填土堆载。
2.根据权利要求I所述软地基无砂垫层真空-堆载联合预压加固装置，其特征在于所述密封膜边沿埋入土壌中。
3.ー种利用权利要求I所述软地基无砂垫层真空-堆载预压加固装置的加固方法，其特征在于包括以下步骤 (1)先将塑料排水板、透水软管、第一层无纺土工布、第二层无纺土工布、密封膜和抽真空装置安装到位后，启动抽真空装置直到密封膜下真空度稳定在SOkPa以上； (2)然后继续铺设第三层无纺土工布，并在其上填土堆载，进行联合预压； (3)达到卸真空要求后卸除真空荷载，施工完毕。
全文摘要
本发明公开了一种软地基无砂垫层真空-堆载联合预压加固装置及方法，该装置包括塑料排水板、透水软管、第一层无纺土工布、第二层无纺土工布、第三层无纺土工布、密封膜和抽真空装置，所述塑料排水板均匀分布垂直插入软地基，所述第一层无纺土工布铺设在待加固区地表上，所述透水软管平铺在第一层无纺土工布上并在透水软管周围覆盖中砂，同时与所述塑料排水板连接后再与抽真空装置连接；所述第二层无纺土工布、密封膜和第三层无纺土工布一次铺设在透水软管上，并在第三层无纺土工布上填土堆载。利用该装置并通过正空-堆载联合预压的方式对软地基加固，可以缩短施工工期，节约砂资源，且预压效果好；且操作简单、方便实用。
文档编号E02D3/02GK102704458SQ201210215568
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者何钜, 宋恩润, 张磊, 彭劼, 洪雷 申请人:河海大学