一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，包括抽真空装置、包覆在需加固地基外侧的密封层、布设于需加固地基内的竖向排水系统和布设于需加固地基地表上的水平排水系统，竖向排水系统包括多个竖向排水结构，水平排水系统包括中粗砂垫层、铺装在中粗砂垫层内的多个水平排水结构和平铺在中粗砂垫层上的细砂垫层，多个水平排水结构均布设在同一水平面上且其沿需加固地基的长度方向由前至后布设；密封层上布设有堆载物；水平排水结构包括一根主管和两排滤管，主管外端通过出膜装置和连接软管与抽真空装置相接。本实用新型结构简单、设计合理、施工方便且投入施工成本较低、使用效果好，能简便、快速完成软土地基的排水固结过程。
【专利说明】一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于地基预压排水固结【技术领域】，尤其是涉及一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构。
【背景技术】
[0002]高速公路对地基变形要求高、穿越地质单元多、线路长、工程量大，在软土地基上修建高速公路，其地基处理费用比重大，地基处理方案是否合理，直接关系到工程的成败及投资的大小。真空联合堆载预压是真空预压和堆载预压的结合，通过前期的真空预压加固地基，地基强度得到一定增长，地基内孔隙水压力显著降低，表面沉降速率逐渐减小，然后通过堆载增加表面沉降速率，两种预压方法的结合能够在短期内消除绝大部分表面沉降，达到软基加固的目的。但目前真空联合堆载预压排水固结方法应用于高速公路路基处理施工过程(尤其是高速公路匝道路基)的施工经验非常少，没有统一、标准的施工方法可供参考，因而实际施工难度较大。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理且施工操作简便、使用效果好的适宜高速公路路基排水固结处理的软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其能简便、快速完成高速公路路基的排水固结过程，并且排水固结速度快。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其结构简单、设计合理、施工方便且投入施工成本较低、使用效果好，能简便、快速完成软土地基的排水固结过程。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:包括抽真空装置、包覆在需加固地基外侧的密封层、布设于需加固地基内的竖向排水系统和布设于需加固地基地表上的水平排水系统，所述竖向排水系统包括多个竖向排水结构，所述水平排水系统包括平铺在所述需加固地基地表上的中粗砂垫层、铺装在中粗砂垫层内的多个水平排水结构和平铺在中粗砂垫层上的细砂垫层，所述水平排水系统位于所述密封层内，多个所述水平排水结构均布设在同一水平面上且其沿需加固地基的长度方向由前至后进行布设；所述密封层上布设有对需加固地基施加竖向荷载的堆载物；多个所述水平排水结构均包括一根呈水平向布设的主管和两排对称布设在主管两侧的滤管，每排所述滤管均包括多根呈平行布设且均与主管相接的滤管，所述主管和多根所述滤管均为PVC管，所述滤管的管壁上开有多个滤孔，所述主管的外端通过出膜装置和连接软管与所述抽真空装置相接，所述出膜装置包括位于密封层内侧且安装在主管外端的法兰盘一和位于密封层外侧的法兰盘二，所述法兰盘一上沿圆周方向设置有多根螺杆，多根所述螺杆均与法兰盘一呈垂直布设，所述法兰盘二上开有多个分别供多根所述螺杆安装的安装孔，所述密封层夹装于法兰盘一与法兰盘二之间，多根所述螺杆上均安装有紧固螺母，所述紧固螺母位于法兰盘二外侧；所述密封层上开有多个分别供多根所述螺杆穿过的通孔；所述连接软管的一端与法兰盘二密封连接且其另一端与所述抽真空装置连接。
[0005]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述需加固地基的四周侧均开有一道对密封层的外边缘进行密封的密封沟，所述密封沟的深度不小于150cm，所述密封层的外边缘紧压在密封沟内所回填的粘土层下方。
[0006]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述抽真空装置为射流真空泵且其数量为多个，多个所述水平排水结构中的主管分别与多个所述射流真空泵相接。
[0007]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述密封层包括一层土工布一、铺装在所述土工布一上的两层密封膜和一层拼装在两层所述密封膜上的土工布二，两层所述密封膜均为聚氯乙烯薄膜。
[0008]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:多个所述竖向排水结构均为塑料排水板，多个所述塑料排水板均呈竖直向布设，且多个所述塑料排水板呈均匀布设。
[0009]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述水平排水结构中的主管和两排所述滤管呈鱼刺状布设。
[0010]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述滤管的一端密封且其另一端通过橡胶软管与主管相接。
[0011]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述主管的管径为Φ 75mm?Φ IOOmm且其壁厚> 2.4mm,所述滤管的管径为Φ60mm?Φ 75mm且其壁厚>
2.0mm,所述主管和滤管的外侧均包裹有一层土工布。
[0012]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述中粗砂垫层的层厚为50cm±5cm,所述细砂垫层的层厚为10cm±2cm。
[0013]上述一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征是:所述密封层上平铺有一层厚度为15cm?20cm的细砂层，所述堆载物为位于细砂层上的土堆。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、结构简单、设计合理，且投入施工成本低。
[0016]2、出膜装置结构简单且拆装方便，能简便完成主管与抽真空装置之间的连接，并且连接效果好。
[0017]3、施工操作简便且排水固结效果好、预压排水固结时间短，采用真空与堆载两种排水固结方法联合进行预压，因而能简便、快速完成软土地基的排水固结过程。
[0018]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、施工方便且投入施工成本较低、使用效果好，能简便、快速完成软土地基的排水固结过程。
[0019]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构示意图。
[0021]图2为本实用新型水平排水结构的结构示意图。
[0022]图3为图1中A处的局部放大图。
[0023]附图标记说明:[0024]1一中粗砂塾层；2—细砂塾层；3—塑料排水板；
[0025]4-1—主管；4-2—滤管；5—堆载物；
[0026]6—密封层；7—需加固地基；8-1—法兰盘一；
[0027]8-2—法兰盘二 ；8-3—螺杆；8-4—紧固螺母；
[0028]9一连接软管；IO—密封沟；11一粘土层；
[0029]12—射流真空泵；13—细砂层。
【具体实施方式】
[0030]如图1、图2及图3所示，本实用新型包括抽真空装置、包覆在需加固地基7外侧的密封层6、布设于需加固地基7内的竖向排水系统和布设于需加固地基7地表上的水平排水系统，所述竖向排水系统包括多个竖向排水结构，所述水平排水系统包括平铺在所述需加固地基地表上的中粗砂垫层1、铺装在中粗砂垫层I内的多个水平排水结构和平铺在中粗砂垫层I上的细砂垫层2，所述水平排水系统位于所述密封层6内，多个所述水平排水结构均布设在同一水平面上且其沿需加固地基7的长度方向由前至后进行布设。所述密封层6上布设有对需加固地基7施加竖向荷载的堆载物5。多个所述水平排水结构均包括一根呈水平向布设的主管4-1和两排对称布设在主管4-1两侧的滤管4-2，每排所述滤管4-2均包括多根呈平行布设且均与主管4-1相接的滤管4-2，所述主管4-1和多根所述滤管4-2均为PVC管，所述滤管4-2的管壁上开有多个滤孔，所述主管4-1的外端通过出膜装置和连接软管9与所述抽真空装置相接，所述出膜装置包括位于密封层6内侧且安装在主管4-1外端的法兰盘一 8-1和位于密封层6外侧的法兰盘二 8-2，所述法兰盘一 8-1上沿圆周方向设置有多根螺杆8-3，多根所述螺杆8-3均与法兰盘一 8-1呈垂直布设，所述法兰盘二 8-2上开有多个分别供多根所述螺杆8-3安装的安装孔，所述密封层6夹装于法兰盘一 8-1与法兰盘二 8-2之间，多根所述螺杆8-3上均安装有紧固螺母8-4，所述紧固螺母8-4位于法兰盘
二8-2外侧。所述密封层6上开有多个分别供多根所述螺杆8-3穿过的通孔。所述连接软管9的一端与法兰盘二 8-2密封连接且其另一端与所述抽真空装置连接。
[0031]本实施例中，所述需加固地基7的四周侧均开有一道对密封层6的外边缘进行密封的密封沟10，所述密封沟10的深度不小于150cm，所述密封层6的外边缘紧压在密封沟10内所回填的粘土层11下方。
[0032]本实施例中，所述抽真空装置为射流真空泵12且其数量为多个，多个所述水平排水结构中的主管4-1分别与多个所述射流真空泵12相接。
[0033]实际施工时，所述密封层6包括一层土工布一、铺装在所述土工布一上的两层密封膜和一层拼装在两层所述密封膜上的土工布二，两层所述密封膜均为聚氯乙烯薄膜。
[0034]本实施例中，多个所述竖向排水结构均为塑料排水板3，多个所述塑料排水板3均呈竖直向布设，且多个所述塑料排水板3呈均匀布设。
[0035]实际施工时，所述竖向排水结构也可以采用砂井。
[0036]本实施例中，所述水平排水结构中的主管4-1和两排所述滤管4-2呈鱼刺状布设。
[0037]本实施例中，所述滤管4-2的一端密封且其另一端通过橡胶软管与主管4-1相接。
[0038]本实施例中，所述主管4-1的管径为Φ 75mm~Φ IOOmm且其壁厚> 2.4mm,所述滤管4-2的管径为Φ 60mm~Φ 75mm且其壁厚>2.0mm,所述主管4-1和滤管4-2的外侧均包裹有一层土工布。
[0039]实际施工时，所述中粗砂垫层I的层厚为50cm±5cm，所述细砂垫层2的层厚为10cm±2cm。本实施例中，所述中粗砂垫层I的层厚为50cm,所述细砂垫层2的层厚为IOcm,具体施工时，可以根据具体需要，对中粗砂垫层I和细砂垫层2的层厚进行相应调整。
[0040]本实施例中，所述密封层6上平铺有一层厚度为15cm?20cm的细砂层13，所述堆载物5为位于细砂层13上的土堆。
[0041]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:包括抽真空装置、包覆在需加固地基(7)外侧的密封层(6)、布设于需加固地基(7)内的竖向排水系统和布设于需加固地基(7)地表上的水平排水系统，所述竖向排水系统包括多个竖向排水结构，所述水平排水系统包括平铺在所述需加固地基地表上的中粗砂垫层(I)、铺装在中粗砂垫层(O内的多个水平排水结构和平铺在中粗砂垫层(I)上的细砂垫层(2)，所述水平排水系统位于所述密封层(6)内，多个所述水平排水结构均布设在同一水平面上且其沿需加固地基(7)的长度方向由前至后进行布设；所述密封层(6)上布设有对需加固地基(7)施加竖向荷载的堆载物(5);多个所述水平排水结构均包括一根呈水平向布设的主管(4-1)和两排对称布设在主管(4-1)两侧的滤管(4-2)，每排所述滤管(4-2)均包括多根呈平行布设且均与主管(4-1)相接的滤管(4-2)，所述主管(4-1)和多根所述滤管(4-2)均为PVC管，所述滤管(4-2)的管壁上开有多个滤孔，所述主管(4-1)的外端通过出膜装置和连接软管(9)与所述抽真空装置相接，所述出膜装置包括位于密封层(6)内侧且安装在主管(4-1)外端的法兰盘一(8-1)和位于密封层(6)外侧的法兰盘二(8-2)，所述法兰盘一(8-1)上沿圆周方向设置有多根螺杆(8-3)，多根所述螺杆(8-3)均与法兰盘一(8-1)呈垂直布设，所述法兰盘二(8-2)上开有多个分别供多根所述螺杆(8-3)安装的安装孔，所述密封层(6)夹装于法兰盘一(8-1)与法兰盘二(8-2)之间，多根所述螺杆(8-3)上均安装有紧固螺母(8-4)，所述紧固螺母(8-4)位于法兰盘二(8-2)外侧；所述密封层(6)上开有多个分别供多根所述螺杆(8-3)穿过的通孔；所述连接软管(9)的一端与法兰盘二(8-2)密封连接且其另一端与所述抽真空装置连接。
2.按照权利要求1所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述需加固地基(7)的四周侧均开有一道对密封层(6)的外边缘进行密封的密封沟(10)，所述密封沟(10)的深度不小于150cm，所述密封层(6)的外边缘紧压在密封沟(10)内所回填的粘土层(11)下方。`
3.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述抽真空装置为射流真空泵(12)且其数量为多个，多个所述水平排水结构中的主管(4-1)分别与多个所述射流真空泵(12)相接。
4.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述密封层(6)包括一层土工布一、铺装在所述土工布一上的两层密封膜和一层拼装在两层所述密封膜上的土工布二，两层所述密封膜均为聚氯乙烯薄膜。
5.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:多个所述竖向排水结构均为塑料排水板(3)，多个所述塑料排水板(3)均呈竖直向布设，且多个所述塑料排水板(3)呈均匀布设。
6.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述水平排水结构中的主管(4-1)和两排所述滤管(4-2)呈鱼刺状布设。
7.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述滤管(4-2)的一端密封且其另一端通过橡胶软管与主管(4-1)相接。
8.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述主管(4-1)的管径为C>75mm~Φ IOOmm且其壁厚> 2.4mm,所述滤管(4-2)的管径为Φ60ι?πι~C>75mm且其壁厚> 2.0mm,所述主管(4-1)和滤管(4-2)的外侧均包裹有一层土工布。
9.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述中粗砂垫层(I)的层厚为50cm±5cm，所述细砂垫层(2)的层厚为10cm±2cm。
10.按照权利要求1或2所述的一种软土地基真空联合堆载预压排水固结结构，其特征在于:所述密封层(6)上平铺有一层厚度为15cm~20cm的细砂层(13)，所述堆载物(5)为位于细砂层(13)上的土堆。`
【文档编号】E02D3/10GK203613528SQ201320838928
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】朱雷敏, 倪宏革, 李福献, 仲维玲, 肖先, 刘金明 申请人:中铁二十局集团第四工程有限公司