本实用新型涉及超软地基处理技术领域，尤其涉及一种基于流固耦合理念处理形成的承载地基。
背景技术：
目前，我国常选择污泥填埋的方式来提高污泥的承载力，而由于原态污泥含水量很高，呈流态，其力学行为表现为流体，作用于污泥表面的外部载荷相当于作用于流体，如果其密度大于污泥密度，会陷入下沉，传统的污泥填埋方式均需要首先对原态污泥进行脱水来将污泥含固率提高到一定程度(>20％～28％)，使其从流态过渡到塑态或半塑态，进而满足填埋的施工要求；而这种脱水后填埋的处理方案涉及工艺较多，处理复杂，费用较高。
在场区建设中亦多见深坑或条沟状超软地基，对其处理多采用搅拌桩、钻孔桩、振冲、碎石、强夯、换填等传统处理方案，工期长、造价高。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于流固耦合理念处理形成的承载地基，无需对原超软地基脱水即可提高其承载力，处理效率高，造价低。
为了实现本实用新型的上述目的，提供以下技术方案：
一种基于流固耦合理念处理形成的承载地基，包括：超软地基；覆盖于所述超软地基表面的高强度薄膜体，用于与所述超软地基形成流固耦合结构来承受外部载荷；其中，所述超软地基周围是具有稳定承载力的非软地基，所述高强度薄膜体的边缘固定在所述非软地基上；其中，所述超软地基由池状坑承载，所述池状坑具有用于与所述超软地基接触的非渗透或低渗透内壁。
其中，所述非软地基上开挖单个或多个锚固沟槽。
特别的，所述高强度薄膜体的边缘上方覆盖压重填料，用来将所述高强度薄膜体的边缘固定在所述非软地基上。
其中，所述高强度薄膜体由多道高强度薄膜组成，相邻所述多道高强度薄膜之间搭接或缝合连接。
特别的，所述高强度薄膜体由单向单层的多道高强度薄膜铺设形成或者由双向双层正交的多道高强度薄膜铺设形成。
其中，所述双向双层正交的多道高强度薄膜由上层数道高强度薄膜和下层数道高强度薄膜构成，所述上层数道高强度薄膜和下层数道高强度薄膜分别沿单向铺设且所述上层数道高强度薄膜和下层数道高强度薄膜的铺设方向正交。
其中，所述高强度薄膜是单一土工合成材料产品，或者是两种或多种土工合成材料产品的复合体。
本实用新型的有益效果体现在以下方面：本实用新型的超软地基在非渗透或低渗透内壁包封下，并在其表面覆盖高强度薄膜体后，形成一个接近体积不可压缩的流固耦合结构，基于流固耦合理论，在高强度薄膜体上施加的外部载荷由高强度薄膜体和超软地基形成的流固耦合结构共同承受，较大程度提高原超软地基的承载能力；具有大幅降低造价、承载力高、施工快捷的优点和特点。
附图说明
图1是本实用新型一种基于流固耦合理念处理形成的承载地基的平面图(未示出压重填料)；
图2是实施例一中对图1所示的A-A剖视图；
图3是实施例一中在高强度薄膜体的边缘上方覆盖压重填料的示意图；
图4至6是实施例一中从超软地基的两侧向中部依次在高强度薄膜体上方堆载外部载荷的示意图；
图7至9是实施例一中将超软地基划分均匀肋格状间隔依次在高强度薄膜体上方堆载外部载荷的示意图；
图10至12是实施例一中从超软地基的一侧向对侧依次在高强度薄膜体上方堆载外部载荷的示意图；
图13是实施例二中对图1所示的A-A剖视图；
图14是实施例二中在高强度薄膜体的边缘上方覆盖压重填料的示意图。
附图标记说明：1-高强度薄膜体；2-非软地基；21-锚固沟槽；3-超软地基；4-池状坑；5-压重填料；6-外部载荷。
具体实施方式
本实用新型提供一种基于流固耦合理念处理形成的承载地基，即基于流固耦合理论，在原态超软地基的表面覆盖高强度薄膜体，用来提高超软地基的承载能力，以便于根据实际需要在本实用新型上方加载外部载荷。
本实用新型的超软地基指的是含水量超过液限，力学行为表现为流态，承载力很低的地基。
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例一
如图1至3所示，本实施例的基于流固耦合理念处理形成的承载地基包括：超软地基3；覆盖于超软地基3表面的高强度薄膜体1，该高强度薄膜体1用于与超软地基3形成流固耦合结构来承受外部载荷；其中，超软地基3周围是具有稳定承载力的非软地基2，非软地基2上开挖单个或多个锚固沟槽21，锚固沟槽21距离超软地基3的边缘有一定的安全距离，且锚固沟槽21之间间隔设置。
需要说明的是，稳定承载力是指对外部载荷有足够的承载力，在外部载荷的作用下不会明显下沉，且沉降量控制在一定范围内。
实施时，先在非软地基2上开挖锚固沟槽21，(本实施例以开挖单个锚固沟槽21为例进行说明，当然，锚固沟槽21的数量可以根据锚固力大小确定)；然后在超软地基3及开挖有锚固沟槽21的非软地基2上覆盖高强度薄膜体1；最后将覆盖在非软地基2上的高强度薄膜体1的边缘上方堆载压重填料5，用来将高强度薄膜体1的边缘压入锚固沟槽21内，以实现将高强度薄膜体1的边缘有效的固定在非软地基2上。
其中，超软地基3由池状坑4承载，该池状坑4具有用于与超软地基3接触的非渗透或低渗透内壁。实施时，非渗透内壁可以为天然地质条件形成的非渗透内壁，也可以由防渗膜和土工垫结合制成的人工防渗内壁；低渗透内壁为天然地质条件形成的低渗透内壁。
本实施例的超软地基3的含水量很高，其力学行为表现为流体；超软地基3在池状坑4的非渗透或低渗透内壁包封下，并在其表面覆盖高强度薄膜体1后，形成一个体积不可压缩的流固耦合结构，基于流固耦合理论，在高强度薄膜体1上施加的外部载荷由高强度薄膜体1和超软地基3形成的流固耦合结构共同承受；在高强度薄膜体1的膜顶受局部载荷后，首先会产生局部下沉变形，由于流体的不可压缩性，其下沉的体积等于排开流体的体积，引起超软地基3流动，必然导致超软地基3表面上升，此时，高强度薄膜体1一方面提供局部载荷的“上兜”力，避免载荷持续下沉，另一方面又约束超软地基3表面形态，对超软地基3表面提供“下兜”力，这样在超软地基3和高强度薄膜体1表面形成了在局部载荷作用下的下凹变形以及局部载荷两侧的隆起变形，局部载荷在高强度薄膜体1提供的“上兜力”和膜下流体压力下达到平衡，局部载荷两侧的超软地基3对高强度薄膜体1同样产生膜下流体压力，从而绷紧高强度薄膜体1，达到力学平衡。
本实施例的高强度薄膜体1由多道高强度薄膜组成，相邻多道高强度薄膜之间搭接或缝合连接，当然，也可以采用其余可靠的连接方式来提高高强度薄膜体1的强度。在实施时，可以根据高强度薄膜体1受力大小，多道高强度薄膜沿单向单层铺设或者双向双层正交铺设。需要说明的是，双向双层正交的多道高强度薄膜由上层数道高强度薄膜和下层数道高强度薄膜构成，所述上层数道高强度薄膜和下层数道高强度薄膜分别沿单向铺设且所述上层数道高强度薄膜和下层数道高强度薄膜的铺设方向正交。
具体的，高强度薄膜可以采用土工布，土工布具有较高的力学强度和较低的延伸性，可以承受一定的外部载荷；且土工布具有较低的等效孔隙半径，可以很好的封闭超软地基。由于土工布有一定的幅宽，一般垂直于幅宽方向为土工布主要受力方向，铺设土工布时，从一侧锚固沟槽到对侧锚固沟槽应沿土工布的主受力方向连续不间断铺设，并且沿土工布的幅宽方向之间可靠连接，以便于形成封闭的高强度薄膜体。具体实施时，土工布幅宽之间可以缝合或者搭接。
当池状坑4呈狭长窄沟状时，多道土工布沿单向单层铺设，即从一侧锚固沟槽到对侧锚固沟槽应沿土工布的主受力方向连续不间断铺设，并且在土工布的幅宽方向之间可靠连接，即可形成封闭的高强度薄膜体。
当池状坑4的形状接近圆形或方形时，要求土工布双向受力等强，但在具体施工时若单向铺设的土工布幅宽方向之间的连接强度达不到土工布主受力方向之间的连接强度，而又采取双向异性的土工布(即土工布主受力方向强度大于幅宽方向强度)铺设，便造成单向铺设的土工布幅宽方向强度会远低于主受力方向强度；为此，多道土工布应该采取双向双层正交铺设，以便于实现铺设后形成的高强度薄膜体双向等强，规避了土工布幅宽方向的强度不足。
敷设好的高强度薄膜体边缘上方堆载压重，以实现对高强度薄膜体强有力的锚固，这样，高强度薄膜体和其下的超软地基形成流固耦合结构，即可以在其上加载外部载荷。
实施时，高强度薄膜可以是单一土工合成材料产品，如聚酯土工布；也可以是两种或多种土工合成材料产品的复合体，如格栅和反滤土工布相结合。
本实施例的超软地基3可以为污泥，用于承载污泥的污泥池的内壁为人工防渗内壁或者天然非渗透或低渗透内壁，在污泥顶部覆盖高强度薄膜体，便构成了封闭的污泥体，这为污泥体在一定外部载荷下体积不发生变化(体积不可压缩)提供了保证；其中，锚固于岸侧的高强度薄膜体和封闭的污泥体形成流固耦合结构，基于流固耦合理论，在高强度薄膜体上均匀填筑一定厚度的填土后可以均匀承载，填土上方可以绿化来改善环境或者其他用处。需要说明的是，污泥池的内壁为非渗透或低渗透性结构，不仅可以确保污泥体的不可压缩性，为使用流固耦合理论提供保证；还可以防止污泥污染周围土壤环境。
在高强度薄膜体上均匀填筑一定厚度的填土可以有以下三种方案：方案一，如图4至6所示，从超软地基的两侧向中部依次在高强度薄膜体上方堆载外部载荷6；如图7至9所示，将超软地基划分均匀肋格状间隔依次在高强度薄膜体上方堆载外部载荷6；如图10至12所示，从超软地基的一侧向对侧依次在高强度薄膜体上方堆载外部载荷6。三种填筑方案应依据作业环境、填筑量大小、填筑过程中土工布受力大小、需要的锚固力大小等因素综合考虑优选。可以在完成的填筑作业面上建设种植区、绿化区等等。
实施例二
如图1、13和14所示，本实施例的基于流固耦合理念处理形成的承载地基包括：超软地基3；覆盖于超软地基3表面的高强度薄膜体1，该高强度薄膜体1用于与超软地基3形成流固耦合结构来承受外部载荷；其中，超软地基3周围是具有稳定承载力的非软地基2。
实施时，先在超软地基3及非软地基2上覆盖高强度薄膜体1；然后将覆盖在非软地基2上的高强度薄膜体1的边缘上方堆载压重填料5，以实现将高强度薄膜体1的边缘有效的固定在非软地基2上。
本实施例的其余结构同实施例一。
尽管上述对本实用新型做了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。