专利名称：快速“高真空击密”软地基处理方法
技术领域：
本发明属于软土地基处理工程领域，具体地说，涉及一种改进的快速"高真空击
密"软地基处理方法。
背景技术：
饱和软土由于渗透性差、含水量高、承载力低，因此，对于软土地基的加固处理一直以来都是世界性的难题。 现有"规范"认为，饱和软土不宜强夯，原因是扰动易产生"弹簧土"，导致扰动后软土地基的承载力反而降低。
因此，目前国内外对于饱和软土的加固处理主要有以下几种方法 1、碎石桩方法技术成熟，承载力高，施工方便；但存在需大量开山石，不环保等
缺点； 2、水泥搅拌桩法技术成熟，适用性强；但存在污染环境，质量难控，成本高等缺点； 3、真空预压法技术成熟，处理深度深，施工环保；但存在工期长，成本高，承载力低等缺点； 4、堆载预压法技术成熟，处理深度深；但存在需要运输大量土石方，资源困难，成本高，工期长等缺点； 5、真空联合堆载法技术成熟，处理深度深，处理后承载力高，工后沉降小，但存在工期更长，造价更高等缺点； 6、高真空击密法(中国发明专利号01127046. 2):这是近年来软土地基处理新技术，国内外发展推广较快，造价极低，质量受控，施工环保，工期快速；但存在处理深度浅，对低渗透参数的软土质量控制难度大等缺点； 7、塑料排水板+强夯法这是近年来发展起来的新技术之一，具有施工工期短，造价低等优点，但存在针对饱和软土质量难控，技术指标提高值低等缺点。 因此，有必要寻找一种更节省工期，节约造价，质量可控和环保的方法，以克服上述方法中存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种快速"高真空击密"软地基处理方法，从而克服上述传统方法的缺陷。
本发明提供的快速"高真空击密"软地基处理方法，包括以下步骤 第一步将使用土工布包裹的塑料排水板插入需处理的软地基中，塑料排水板上
端用盖子封闭，所述盖子设有用于连接软管的接口并通过软管连接至抽真空系统； 第二步用粘土覆盖软管与塑料排水板上端的盖子连接的接口，以使接口密实不
漏气；
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第三步启动抽真空系统，进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工。
根据本发明的一个优选实施例，所述塑料排水板以矩形式或梅花形分布，其间距为O. 3 4米。 根据本发明的一个优选实施例，所述数遍变能量强夯的变能量范围为500KN *M 10000KN M，强夯遍数为强夯2 8遍，能量强夯的间隔时间为间隔1 10天。
根据本发明的一个优选实施例，所述真空泵的抽真空范围为500m2 1200m2/台，所述抽真空的真空度为85-100kpa。 根据本发明的一个优选实施例，所述覆盖软管与塑料排水板连接的接口的粘土的高度为0. 3 1.5米。 本发明的快速"高真空击密"软地基处理方法涉及以下控制标准 1、对于不同的土层，不同的渗透系数，需要采用不同的排水间距，渗透系数越小，
间距越小，一般而言，渗透系数取值为10—4 10—8cm/s，间距采用4 0. 3m ; 2、根据不同的渗透系数，不同的含水量，需要采用不同夯能变化，对含水量较高，
渗透系数较小的软土，夯能为500KN M 10000KN M，先低后高夯击； 3、计算最佳含水量的最佳密实度(即承载力)，然后通过多遍强夯逐步接近最佳
含水量，最佳密实度，多遍强夯一般为强夯2 10遍； 4、每遍真空度，真空时间的控制，最佳真空度控制85-100kpa，最佳真空时间控制2 10天； 5、最佳土体频率与最佳夯击频率控制为小于土体自振频率15% 。
本发明的方法提供了一种新的工艺和新的控制标准。本方法提供的方法，克服了传统方法的缺陷，达到更节省工期，更节约造价，特别是更质量可控，更环保。使用本发明提供的快速新型"高真空击密"软地基处理方法处理含水量高、渗透性差的软土，能够加快超孔隙水的排出，同时还能更好地保证工程施工质量，縮减工期。
图1为快速"高真空击密"软地基处理方法的示意图。
具体实施例方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。 本发明中使用的"软管"，其强度应当满足在进行强夯施工时，不会引起软管破损
等不利情况的发生，以确保施工质量。 本发明提供的方法，主要包括以下步骤 第一步、将使用土工布包裹的塑料排水板1完全插入到软土中，排水板1的上端用盖子2封闭，所述盖子2上设有接口 ，并通过软管3连接至抽真空系统；
根据本发明，在渗透系数10—4 10—8cm/s的软土中，塑料排水板1的间距一般为4 0. 3米； 根据本发明，真空泵的抽真空范围为500m2 1200m2/台。
第二步、粘土封闭
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用粘土覆盖软管与塑料排水板上端的盖子连接的接口，以使接口密实不漏气，覆盖高度一般为0. 3 1. 5m。 第三步、抽真空，进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工
待覆土密实后开始抽真空，并实施变能量多遍强夯，其中，抽真空的真空度优选的为85-100kpa ;变能量范围为500 10000KN M，多遍强夯一般为强夯2 8遍，每遍强夯一般间隔1 10天。 使用本发明的方法进行操作时，为获得更好的实施效果，还需要注意以下控制标准 1、对于不同的土层，不同的渗透系数，需要采用不同的排水间距，渗透系数越小，
间距越小，一般而言，渗透系数取值为10—4 10—8cm/s，间距采用4 0. 3m。 2、根据不同的渗透系数，不同的含水量，需要采用不同夯能变化，对含水量较高，
渗透系数较小的软土，夯能为500KN M 10000KN M，夯击时应先低后高。 3、计算最佳含水量的最佳密实度(即承载力)，然后通过多遍强夯逐步接近最佳
含水量，最佳密实度，多遍强夯一般为强夯2 10遍。 4、每遍真空度和抽真空时间的控制，最佳真空度控制85-100kpa，每遍最佳抽真空时间控制2 10天。 5、最佳土体频率与最佳夯击频率，控制为小于土体自振频率15%。 ^ML丄、某港口的软土地基固结 某港口堆场工程，土层情况为淤泥质土，厚约8 10米，含水量55 % ，渗透系数1. 2X10—Ws。 设计要求10米内地基的承载力达到lOOKPa。
具体实施方案如下 第一步、向软土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的间距为0. 3 0. 5米。塑料排水板的上端用盖子封闭，所述盖子上设有接口，并通过软管连接至抽真空系统； 其中，真空泵抽真空范围的设置为每500 600m2软土安装一台。
第二步、粘土封闭 将软管与塑料排水板上端的盖子连接的接口使用粘土覆盖0. 3 0. 7m，至覆土密实，以确保在整个施工期间抽真空不漏气。 第三步抽真空，并进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工
抽真空，并实施间歇性的多遍变能量强夯，每遍强夯后，进行现场测试，并根据检测结果，确定是否进行下一遍强夯，其中，抽真空的真空度控制为85kpa，间歇性变能量多遍强夯操作如下 第一遍夯能取800KN M，击数2击，间歇天数为3天；
第二遍夯能取1600KN M，击数2击，间歇天数为5天；
第三遍夯能取3200KN M，击数3击，间歇天数为7天；
第四遍夯能取3200KN M，击数3击，间歇天数为7天； 经现场测试，第四遍交叉击密后，技术指标达到设计要求，于是全部拔除软管，进行低能量满夯。
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经工后检测，经加固处理后的地基承载力达到设计要求。 经计算分析，与目前国内外常用的施工方式相比，采用上述方法进行施工，节约的造价约为50元/tf，且施工工期可縮短50%以上，并且操作轻便安全。 ^MU、某沿江软土地基加固工程 某沿江软土地基，土层情况为淤泥质土，厚约7 10米，含水量约60% ，渗透系数1. 7X10—8cm/s。 设计要求10米内地基的承载力达到100KPa。
具体实施方案如下 第一步、向软土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的间距为0. 8 1. 5米。塑料排水板的上端用盖子封闭，所述盖子上设有接口，并通过软管连接至抽真空系统； 其中，真空泵抽真空范围的设置为每700 800m2软土安装一台。
第二步、粘土封闭 在塑料排水板上端接口处挖坑0. 5 1. Om，然后将塑料排水板上端接口埋入并覆盖粘土至密实不漏气。 第三步抽真空，并进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工
抽真空，并实施间歇性变能量多遍强夯，每遍强夯后，进行现场测试，并根据检测结果，确定是否进行下一遍强夯，其中，抽真空的真空度控制为100kpa，间歇性变能j强夯操作如下
M，击数2击，间歇天数为6天M，击数2击，间歇天数为6天M，击数3击，间歇天数为7天M，击数4击，间歇天数为7天M，击数5击，间歇天数为8天M，击数5击，间歇天数为8天
行低能』
第一遍夯能取1000KN第二遍夯能取1500KN第三遍夯能取1500KN第四遍夯能取2000KN第五遍夯能取2000KN第六遍夯能取3000KN
;遍交叉击密后，技术指标达到设计要求，于是全部拔除软管，进
经现场测试，第
t满夯。
经工后检测，经加固处理后的地基承载力达到设计要求。经计算分析，与目前国内外常用的施工方式相比，采用上述方法进行施工，节约的
造价约为120元/tf，且施工工期可縮短50%以上，并且操作轻便安全。
实施例3、某港口的软土地基固结 某港口堆场工程，土层情况为淤泥质土，厚约8 10米，含水量45%，渗透系数1. 0X10—Ws。 设计要求10米内地基的承载力达到100KPa。
具体实施方案如下 第一步、向软土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的间距为2. 0 2. 5米。塑料排水板的上端用盖子封闭，所述盖子上设有接口，并通过软管连接至抽真空系统； 其中，真空泵抽真空范围的设置为每90Q 10001112软土安装一台。
第二步、粘土封闭 将软管与塑料排水板上端的盖子连接的接口使用粘土覆盖1. 2 1. 5m，至覆土密实，以确保在整个施工期间抽真空不漏气。 第三步抽真空，并进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工
抽真空，并实施间歇性的多遍变能量强夯，每遍强夯后，进行现场测试，并根据检测结果，确定是否进行下一遍强夯，其中，抽真空的真空度控制为95kpa，间歇性变能量多遍强夯操作如下 第一遍夯能取1600KN M，击数2击，间歇天数为6天；
第二遍夯能取8000KN M，击数6击，间歇天数为9天； 经现场测试，第二遍交叉击密后，技术指标达到设计要求，于是全部拔除软管，进行低能量满夯。 经工后检测，经加固处理后的地基承载力达到设计要求。 经计算分析，与目前国内外常用的施工方式相比，采用上述方法进行施工，节约的造价约为70元/tf，且施工工期可縮短60%以上，并且操作轻便安全。 ^MMi、某沿海软土地基加固工程 某沿海软土地基，土层情况为淤泥质土，厚约7 10米，含水量约55%，渗透系数2. 7X10—Ws。 设计要求10米内地基的承载力达到180KPa。
具体实施方案如下 第一步、向软土中完全插入使用土工布包裹的塑料排水板，其中，插入的塑料排水板的间距为3. 5 4米。塑料排水板的上端用盖子封闭，所述盖子上设有接口 ，并通过软管连接至抽真空系统； 其中，真空泵抽真空范围的设置为每1100 1200m2软土安装一台。
第二步、粘土封闭 在塑料排水板上端接口处挖坑1. 2 1. 5米，然后将塑料排水板上端接口埋入并覆盖粘土至密实不漏气。 第三步抽真空，并进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工
抽真空，并实施间歇性变能量多遍强夯，每遍强夯后，进行现场测试，并根据检测结果，确定是否进行下一遍强夯，其中，抽真空的真空度控制为120kpa，间歇性变能量多遍强夯操作如下 第一遍夯能取500KN M，击数2击，间歇天数为1天；
第二遍夯能取1000KN M，击数2击，间歇天数为3天；
第三遍夯能取2000KN M，击数3击，间歇天数为4天；
第四遍夯能取3500KN M，击数3击，间歇天数为5天；
第五遍夯能取5000KN M，击数4击，间歇天数为7天；
第六遍夯能取6500KN M，击数4击，间歇天数为8天；
第七遍夯能取7500KN M，击数5击，间歇天数为9天；
第八遍夯能取8500KN M，击数5击，间歇天数为10天；行低能量满夯。 经工后检测，经加固处理后的地基承载力达到设计要求。 经计算分析，与目前国内外常用的施工方式相比，采用上述方法进行施工，节约的造价约为150元/tf，且施工工期可縮短50%以上，并且操作轻便安全。 综上所述，本方法提供了一种新的工艺和新的控制标准。本方法提供的方法，克服传统方法的缺陷，找到更节省工期，更节约造价，特别是更质量可控，更环保。使用本发明提供的快速新型"高真空击密"软地基处理方法处理含水量高、渗透性差的软土，能够加快超空隙水的排出，同时还能更好地保证工程施工质量，縮减工期。
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权利要求
一种快速“高真空击密”软地基处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤第一步将使用土工布包裹的塑料排水板插入需处理的软地基中，塑料排水板上端用盖子封闭，所述盖子设有用于连接软管的接口并通过软管连接至抽真空系统；第二步用粘土覆盖软管与塑料排水板上端的盖子连接的接口，以使接口密实不漏气；第三步启动抽真空系统，进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软土的渗透系数为10—4 10—8cm/s。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料排水板以矩阵式或梅花形分布。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料排水板MSIE为4 0. 3米。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抽真空的真空度为85-100kpa。
6. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述数遍变能量强夯的变能量范围为500KN M 10000KN M。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数遍变能量强夯的强夯遍数为强夯2 8遍。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数遍变能量强夯的间隔时间为间隔1 10天。
9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空泵的抽真空范围为500m2 1200m7台。
10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖软管与塑料排水板连接的接口的粘土的高度为0. 3 1. 5米。
全文摘要
本发明提供了一种快速“高真空击密”软地基处理方法，该方法包括以下步骤第一步将使用土工布包裹的塑料排水板插入软地基中，塑料排水板上端用盖子封闭，所述盖子设有用于连接软管的接口并通过软管连接至抽真空系统；第二步用粘土覆盖软管与塑料排水板连接的接口，以使接口密实不漏气；第三步启动抽真空系统，进行数遍变能量强夯结合抽真空的交叉击密施工。本方法提供的方法，克服传统方法的缺陷，具有更节省工期，节约造价，质量可控和环保等优点。使用本发明提供方法处理含水量高、渗透性差的软土，能够人为快速多遍产生超过一个大气压的压力差，使软土的含水量快速降低，同时还能更好地保证工程施工质量，缩减工期。
文档编号E02D3/10GK101775795SQ201010125670
公开日2010年7月14日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者徐士龙, 徐望 申请人:上海港湾软地基处理工程(集团)有限公司