专利名称：一种软粘土地基处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及一种土木工程中地基处理技术，尤其是涉及一种用于提高软 粘土地基密实度与承载能力的粘软土地基处理装置。
背景技术：
目前，在建筑工程中已有多种软地基处理方法，其中如中国专利号ZL01127046.2 的实用新型专利《快速"高真空击密"软地基处理方法》，该方法是釆用高真空井点降 水加振动碾压或强夯方法来降低被处理土体的含水量，以提高其土体密实度。
所述高真空井点降水是采用在需处理软地基上扦置数排真空管，在井点设备基础 上，加置一真空泵和一自动动态平衡筒，平衡筒分别与真空泵、井点设备总集水管和排 水泵相连，真空抽水至一定含水量；所述振动碾压或强夯即是采用在需处理土体达一定 含水量的同时，采用击振设备击实需处理的土体达一定密实度。
上述中国专利号ZL01127046.2的实用新型专利《快速"高真空击密"软地基处 理方法》优点是它适用于含砂性土的软地基是有效的地基处理方法，而且施工工期较短、 施工造价较低、处理后承载能力较高；然而对于粘性土的软地基在所述击密过程的超静 孔隙水不易通过高压差的所述真空管抽排出来，该真空管的周壁是由击密软地基过程而 扰动成为流动土，在高真空的高压差作用下，由真空管抽排的不是击密过程产生的超静 孔隙水，而抽排的是击密软粘土扰动后成为水土相混的流动土，甚至真空管内被流动土 充填而堵管，从而造成软地基处理的失效；并且，现场软粘土地基用所述《快速"高真 空击密"软地基处理方法》处理的软地基，经原位测试对比土性指标与地基土的承载力 值变化不大，固结度也未见提高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种具有良好密实度 与承载能力的软粘土地基处理装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种软粘土地基处理装置，该 软地基是软粘土地基，该软粘土地基中插置有带排水管的多个真空管，该真空管上口接 有真空泵与排水泵，其特征在于a. 所述软粘土地基中埋置有由土工布袋包裹成袋的砂井，所述真空管的下部埋设 在所述砂井中心；
b. 位于所述砂井顶端的布袋口部沿圆周设置有绑紧圈，该绑紧圈与所述真空管密 封绑紧；
c. 所述砂井的上方设置有密封薄膜，该密封薄膜与所述真空管之间通过密封圈热 压密封；
d. 所述有密封薄膜上部复盖有软粘性土层。
采用以上软粘土地基中埋置土工布袋包裹成袋的砂井并真空管埋设在砂井中心将 软粘土中超静孔隙水排出的方法，而软粘性土中土颗粒被砂井阻挡在砂井外周，从而达 到排水与促进土体固结的作用，可获得软粘土的良好密实度与承载能力，从而实现软粘 土地基质量稳定可靠、承载力值堤高。
所述多个排水管与一集水管相连接，该集水管连接一平衡筒，该平衡筒与所述真空 泵及所述排水泵连接。其作用是软粘性土中析离出的孔隙水顺利进入排水管排出。
所述软粘性土层厚度可设置为300 500毫米。其作用是达到袋装砂井充分的压实 与密封。
所述薄膜面积可设置为不小于500X500毫米。使得薄膜上面复盖渗透性极小的软 粘土的密封作用下，确保真空抽排孔隙水的良好效果。
所述砂井埋设的间距可设置为2 3米；所述砂井埋设的排距可设置为6 12米， 其中，软粘土排距可设置为6米、软粉质粘土排距可设置为9米、含砂性软土排距可设 置为12米。
所述砂井埋置深度可设置为6 10米。根据软地基处理要求而选取。 所述砂井直径可设置为100 150毫米。根据软地基处理要求而选取。 由于采用布袋包裹成袋的砂井并在砂井中埋设真空管排出超静孔隙水的方法，与现
有技术相比，本实用新型优点是可获得软地基的良好密实度与承载能力，从而显著提高
软粘土地基的质量稳定性与可靠高性。
图1为本实用新型的真空管、真空泵与砂井连接示意具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1示出本实用新型真空排水袋装砂井软粘土地基处理方法的一个实施方式，包 括埋在砂井4中心的真空排水管1,该真空排水管1上口接一真空泵11，埋在砂井4的真空管l底部设置有开口，沿管长留孔便于排水。
砂井4是由外周由土工布袋3包裹的袋装砂井4，布袋3的直径为100 150毫米， 也即是砂井4的直径为100 150毫米。
砂井顶部的布袋3沿圆周设置有绑紧圈31，该绑紧圈31与真空管1绑紧密封。
袋装砂井4采用沉管埋设或钻孔埋设。不小于500X500毫米的薄膜2在位于真空 管1的上端热压密封袋装砂井4;该薄膜2上部复盖300 500毫米厚的渗透性极小的软 粘性土5，以达到所述袋装砂井4的压密密封。
完成以上的真空管1与袋装砂井4埋设后，按顺序振击或强夯，由此产生软地基中 软粘土的超静孔隙水由袋装砂井及其排水管6与排水泵12排出。被处理的软地基土达 到渐渐密实固结，直至达到设计要求的固结度。
本实用新型实施步骤作如下说明
1. 根据被处理的软地基的土指标、软土层厚、设定地基处理后的目标，埋设带真 空管1的袋装砂井4。袋装砂井4埋设的间距为2米、排距为6 12米(其中，软粘土 排距为6米、软粉质粘土排距为9米、含砂性软土排距为12米)、埋置深度为6 10米； 然后沉入钢模管，可采用效率较高的可脱卸桩靴的钢模管，将真空排水管1与袋装砂井 4置入该钢模管内，振动拔出钢模管完成埋设；也可用钻机钻孔埋设；再用薄膜2与软 粘土5密封。启动真空泵，随着真空度的提高，对被处理地基预压力增大。
2. 设置一集水管9与多个真空1连接并密封，集水管9连接一平衡筒10,平衡筒 10与真空泵11及排水泵12连接；当真空泵ll开动时，在集水管内形成真空，并传递 至多个兼作排水的真空管l，在真空管1内形成强的负压；此时，高压排水泵12将软地 基的土中孔隙水排出。
3. 在袋装砂井4的排距范围内按程序振击或强夯软粘土，以产生超静孔隙水向带 真空抽排管1的袋装砂井4挤压，并由真空抽排管1将超静孔隙水排出；同时被扰动 的流动土颗粒被阻挡在袋装砂井4夕卜；这样，多次重复振击或强夯以及从袋装砂井中 的真空抽排管l抽排水，将软粘土中超静孔隙水排出，使软粘土逐渐提高固结度，直 至达到设计密实度指标为止。
本实用新型真空抽排管1埋在砂井4的中心，上口接真空泵，真空管1在砂井4 底部开口，沿管长留孔便于排水，砂井顶部的布袋3与真空管1绑紧，从而成为带真 空抽排管的袋装砂井；由于真空泵的压差作用下，软粘性土中析离出的孔隙水顺利渗 透砂井4并进入真空抽排管1排出，而软粘性土中土颗粒被砂井阻挡在砂井4外周， 达到排水与促进土体固结的作用；而薄膜2上面复盖渗透性极小的软粘土 5，达到严
密密封，确保真空抽排孔隙水的效果。
本实用新型真空抽排管的沿圆周流动土在袋装砂井处起到过滤作用，并在高压差 作用下析离出的孔隙水顺利渗透砂井进入真空管而排出，而粘性土被砂井阻挡在砂井沿周，起到可靠排水并促进土体的固结作用，使处理后软地基固结度大幅度提高。
根据所述带真空抽排管的袋装砂井的间距、振击能量的大小与间隔振击施工的次 数，在检测控制下使被处理的软地基实现超固结的理想密实度指标。
本实用新型真空管与排水管同管，真空管与真空管网并联后接真空泵，排水管与集 水管网并联后接排水泵，它们的功能分开运作。
本实用新型完成装置的埋设与管网连接后，先施工在密封复盖土条件下抽真空对 地基土的预压，通过排水管由高压水泵抽排出软土中的孔隙水，达到初步预压排水固结 的作用，然后按程序振击或强夯软粘土产生超静孔隙水及扰动后产生流动土的游离水、 通过砂井的过滤作用将水排出，在高压差状态下达到排水固结。根据加固软土的固结度 要求多次振击或强夯与排水固结，直至达到计划要求的软土地基的固结度。
权利要求1.一种软粘土地基处理装置，该软土地基是软粘土地基(7)，该软粘土地基(7)中插置有带排水管(6)的多个真空管(1)，该真空管(1)上口接有真空泵(11)与排水泵(12)，其特征在于a.所述软粘土地基(7)中埋置有由土工布袋(3)包裹成袋的砂井(4)，所述真空管(1)下部埋设在所述砂井(4)中心；b.位于所述砂井(4)顶端的布袋(3)口部沿圆周设置有绑紧圈(31)，该绑紧圈(31)与所述真空管(1)密封绑紧；c.所述砂井(4)的上方设置有密封薄膜(2)，该密封薄膜(2)与所述真空管(1)之间通过密封圈(21)热压密封；d.所述有密封薄膜(2)上部复盖有软粘性土层(5)。
2. 根据权利要求1所述的软粘土地基处理装置，其特征在于所述多个排水管(6) 与一集水管(9)相连接，该集水管(9)连接一平衡筒(10)，该平衡筒(10)与所述 真空泵(11)及所述排水泵(12)连接。
3. 根据权利要求1所述的软粘土地基处理装置，其特征在于所述软粘性土层(5) 厚度为300 500毫米。
4. 根据权利要求1所述的软粘土地基处理装置，其特征在于所述薄膜(2)面积 不小于500X500毫米。
5. 根据权利要求1所述的软粘土地基处理装置，其特征在于所述砂井(4)埋设 的间距为2 3米、排距为6 12米。
6. 根据权利要求5所述的软粘土地基处理装置，其特征在于所述砂井(4)埋置 深度为6 10米。
7. 根据权利要求6所述的软粘土地基处理装置，其特征在于所述砂井(4)直径 为100 150毫米。
专利摘要一种软土地基处理装置，该软地基中插置有带排水管的多个真空管，它上口接有真空泵与排水泵，软地基中埋置有布袋包裹的砂井，真空管埋设在砂井中心，砂井顶端的布袋与真空管密封绑紧，砂井上方设置有密封薄膜并与真空管之间热压密封，密封薄膜上部覆盖有软粘性土层，是先埋设砂井并用薄膜密封后覆盖软粘性土层，然后多个排水管与一集水管连接，集水管与平衡筒、真空泵、排水泵相连，真空泵开动时，真空管内形成负压，将软粘土地基中孔隙水通过排水管排出，反复振击或强夯以挤压砂井排水；本实用新型优点是可获得软地基的良好密实度与承载能力，从而显著提高软粘土地基的质量稳定性与高可靠性。
文档编号E02D3/10GK201386273SQ20092011370
公开日2010年1月20日 申请日期2009年2月6日 优先权日2009年2月6日
发明者超 孔, 孔清华 申请人:孔清华