电渗插塑板联合真空预压处理软基系统的制作方法

本实用新型涉及铁路公路软基处理，特别涉及一种电渗插塑板联合真空预压处理软基系统。

背景技术：

随着铁路、公路建设的快速发展，在建设过程中出现了越来越多的软基处理工程。尤其含水量高、粘粒含量高、土体渗透系数小的软土地基，排水固结困难，堆载预压、真空预压需要较长的工期且工后沉降较大，强夯法容易形成橡皮土，电渗法虽然有较好的排水效果但仅靠土体的自重应力难以使土体压密，并且其金属电极极易腐蚀。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电渗插塑板联合真空预压处理软基系统，以大大节省软基处理的施工周期和节省工程投资，增强处理后软基的力学性能和天然地基的承载力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的电渗插塑板联合真空预压处理软基系统，其特征是：由电渗装置和真空预压处理装置组成，所述电渗装置以纵横向间隔设置且竖立插入待处理软基中的导电塑料排水板作为阳极、阴极，且分别通过导线与直流电源连接；所述真空预压处理装置包括排水管网和对其抽真空的真空泵，排水管网布设于待处理软基表面以上，各导电塑料排水板的上端与排水管网相连通；所述排水管网以上设置对待处理软基表面形成密封的柔性密封层。

本实用新型的有益效果主要体现在如下几个方面；

一、与传统电渗法的电极相比，新型电渗插塑板电极具有更加稳定的性能，能够在长时间通电的情况下保证材料的通电性能不变，不会产生金属电极的“钝化”现象。

二、电渗过程中，通过具备恒流、恒压输出、间歇通电和极性转换等功能的电渗专用电柜，可以实现电渗加固地基工艺操作的自动化。与传统的电渗固结法相比，导电插塑板电渗联合真空预压法处理1m³软基耗电量可以节约电能至少200％-400％，可以极大地减少能耗。

三、实现了软基的快速脱水。在建设周期较短的情况下，还可通过调整分层数量、电极板间距、通电电压、通电周期、通电方式(电极反转和间歇通电)等因素来进一步缩短处理时间，从而大大节省施工周期。针对存在两个雨季的国外铁路(如乌干达铁路、孟加拉铁路等)，要求在短暂的旱季快速完成地基处理和填筑，本实用新型优势更为明显。

四、根据理论计算和实际工程经验，与传统真空预压相比，在达到相同处理效果的情况下，电渗可节省一半以上工期，同时节省投资。

五、本实用新型在施工过程一般很少使用大型机械设备，受场地情况的限制少，尤其是在复杂的场地中施工具有非常明显的优势。除了排出土体中的水分之外，无须外运任何工程垃圾，也没有施工噪声，环保效果极好。

附图说明

本说明书包括如下幅附图：

图1是本实用新型电渗插塑板联合真空预压处理软基系统的断面图；

图2是本实用新型电渗插塑板联合真空预压处理软基系统的平面图；

图3是本实用新型电渗插塑板联合真空预压处理软基系统中导电塑料排水板的布设方式示意图；

图4是本实用新型电渗插塑板联合真空预压处理软基系统中导电塑料排水板的布设方式示意图；

图5是本实用新型电渗插塑板联合真空预压处理软基系统中导电塑料排水板的布设方式示意图。

图中示出构件和对应的标记：图中示出构件和对应的标记：导电塑料排水板10、阳极11、阴极12、直流电源13、导线14、真空泵20、待处理软基30、止水结构31、密封沟32、黏土33、双层真空膜34、土工布35、编织布36、排水管网40、主滤管41、支滤管42。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1和图2，本实用新型的电渗插塑板联合真空预压处理软基系统，由电渗装置和真空预压处理装置组成，所述电渗装置以纵横向间隔设置且竖立插入待处理软基30中的导电塑料排水板10作为阳极11、阴极 12，且分别通过导线与直流电源13连接。所述真空预压处理装置包括排水管网40和对其抽真空的真空泵20，排水管网40布设于待处理软基30 表面以上，各导电塑料排水板10的上端与排水管网40相连通。所述排水管网40以上设置对待处理软基30表面形成密封的柔性密封层。

导电塑料排水板10采用导电塑料制成，其结构型式与常规塑料排水板相似，即导电塑料排水板10不仅可充当电极，还兼作排水通道，且不会产生像金属电极那样的电渗腐蚀现象。通入直流电，阴阳极之间形成电势差，被电解出的阳离子携带极性水分子在电势差作用下向阴极汇集，从阴极排出。由于软基中存在大量的弱结合水，常规的排水结构对弱结合水无能为力，由于电流的输入，水分子活性增强，因此电渗除了能排出自由水外对弱结合水的排出也有很好的效果。真空泵20施加的真空压力又加速了排水的进程，在不需要添加任何有机高分子絮凝剂的条件下使土体快速脱水。通过柔性密封层进行负压密封降水，给土体施加了真空压力，对土体起到压密作用，负压密封也防止了电渗过程中电极处漏气而导致排水不畅。本实用新型处理后的土体，本身能固化到硬塑稳定状态，遇水不泥化，强度不降低，可直接作为后期工程建设的基础或移作他用。这将最大程度地满足软基资源化应用的要求，进一步提高该类土体的综合利用水平，降低施工成本。

参照图1、图2，所述待处理软基30表面与排水管网40之间铺设编织布36，所述柔性密封层由双层真空膜34、土工布35构成，其周边压实在待处理软基30表面上。所述待处理软基30横向两侧边缘设置止水结构 31。所述待处理软基30表面上于横向两侧设置密封沟32，性密封层横向延伸至密封沟32外侧，密封沟32内填筑黏土33压实柔性密封层。

参照图2，所述排水管网40由横向间隔设置的主滤管41和纵向间隔设置的支滤管42构成，呈网格状，各主滤管41和支滤管42于相交的节点处相连通。

参照图3，所述导电塑料排水板10按正方形布设，相邻两列分别作为阳极11、阴极12。参照图4，所述导电塑料排水板10按梅花形布设，位于六边形交汇点的导电塑料排水板10作为阳极11，位于六边形正中的导电塑料排水板10作为阴极12。参照图5，所述导电塑料排水板10按平行错位布设，相邻两列分别作为阳极11、阴极12。相邻导电塑料排水板 10的间距为0.9m-1.1m。

本实用新型将电渗法与真空预压法有机结合，且采用由导电塑料制成的新型排水板作为阳极、阴极，在铁路工程中的应用表明，处理后软基的力学指标c、φ均提高了70％，天然地基承载力提高了200％，具有铁轨固定受力模式的有砟铁路软基基底通过处理后可作为持力层。

以上所述只是用图解说明本实用新型电渗插塑板联合真空预压处理软基系统的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。