专利名称：软质地基立体疏干加固法的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是特别适用于原状泥浆、淤泥，吹填造陆或其它类似场合，使其疏干加固、构筑地基工程的一种施工方法。
对原状泥浆、淤泥，吹填淤泥造陆或其它类似场合的各种软质地基，为使其疏干加固、构筑坚固地基，在密封的软基内广泛采用真空抽气排水预压技术进行工程的施工。
目前应用较为普遍的真空预压法，它是在软基中建滤水砂井或打入滤水塑料板桩构成滤水系统，形成软基被封闭区域，以真空泵、水泵和气水分离器构成的真空排水装置对软基进行抽气排水，实现疏干加固。但是，它必须使软基的表层达到一定的承载能力，为此，通常是靠长时间风干软基表层或采取其它方式进行处理，然后才能在其上用机械打入塑料板桩、形成系统。其施工条件要求苛刻、应用环境受到限制，周期长、费用高，难以适应实际工程的需要。
在ZL91111663(CN1020938C)中公开了一种利用真空预压技术对软基进行快速疏干固结方法。它是先在吹填池周围构筑围堰，并在堰内的地表预埋自流滤水管网、管网的尾端构筑密封集水井，它的滤水管是在波纹滤水管外再缠无纺土工布构成的结构，滤水管周围需围填砂滤层，再采用真空排水装置将密封集水井中的水、气排出井外。自流滤水管网主要由互相连通、具有一定纵坡降一可自流的二级管道和一级管网组成，平行排列的一级管网位于二级管道的上方且沿其全长均匀分布。现有技术的不足之处主要在于由于滤水管周围需围填砂滤层，若地表淤软或在水中则无法施工，即对原状泥浆、淤泥之类地基无能为力，对滤水管的安装方式和安装位置有着严格的要求，使用上有很大的局限性；只能是单层疏干加固，相应效果欠佳；除真空排水装置外，其它管网系统全埋藏在软基下部，没有设置相应的控制结构，不能分别进行控制，一旦局部密封层漏气、开裂，却会使整个系统失控，无法造压、继续工作；滤水管外的砂滤层及无纺土工布极易被水流冲开，造成局部堵塞，直接影响滤水效果，而且不易查找事故点，即便能找到，也很难进行有效的处理。该技术同样存在前述方法施工工艺复杂、条件要求苛刻，应用的环境受到限制，施工周期长、费用高，难以适应实际工程需要的弊端。
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种周期短、造价低，且可控、能适应各种软基的疏干加固方法。
可采取以下的技术方案实现目的。软质地基立体疏干加固法，以真空抽气排水预压技术为基础，即它也需在软基中设置滤水系统，形成软基被封闭区域，以真空泵、水泵和气水分离器构成的真空排水装置对软基进行抽气、排水，实现疏干加固；但是，它的滤水系统是由滤水管通过各级集水管与真空排水装置依次连接构成、逐级集中呈树根状排列的滤水排气造负压系统，滤水管是由骨架敷装滤膜套构成的构件，系统中需控制的位置装有气水通断控制结构；滤水管置于软质地基中，气水通断控制结构及真空排水装置(除一级气水分离器)都设置在软质地基的外部。
本技术方案相对现有技术具有如下优点和效果1、方法简单、容易操作。
2、可立体、同步疏于加固；效率高，周期短；造价低廉。
3、能适应各种地表状况，既可对原状泥浆、淤泥、沼泽地之类地基进行处理，也可对吹填淤泥造陆或其它类似场合的各种软质地基，发挥作用，不受环境条件的限制。
4、一旦施工中出现故障，可进行有效的处理、控制，能适应实际工程的需要。
结合附图、实施方式对本技术方案的内容作进一步详述。
图1是本加固法中滤水管平行、分层布设方式的一种示意图；图2是本加固法中单层低位抽气排水预压的一种示意图；图3是本加固法中分层低位抽气排水预压的一种示意图；图4是本加固法中真空排水装置的一种组合安装结构示意图；图5是滤水管平行、垂直与交叉综合布设方式的一种示意图；图6是滤水管拉索固定悬吊布设方式的一种示意图；图7是滤水管平行与垂直相结合且各级集水管、控制阀门及真空排水装置都设置在堤埝或托架上的一种俯视图。
本软质地基立体疏干加固法，滤水系统中的滤水管1，是用以滤除泥砂、吸纳软基中水、气的构件，它是由骨架和滤膜套两个部分组装构成的整体构件。骨架可采用各种形状、材质、带孔的管形件或其它构件构成，如采用滤水塑料波纹管，各种带孔的金属、耐水非金属管，螺旋金属丝及其它具有一定刚性的管形构件构成。滤膜套是滤水管直接用以滤除泥砂的部分，它可采用各种天然、合成纤维制成的滤膜，如以无纺土工布或编织滤布制成相应的管套件构成。两者敷装的形式可酌情选定，如将滤膜套套装在管形骨架的外部、并在适当位置处以绳索捆扎固定，使其成为滤水管整体构件。它以一次性构件为宜，可降低成本，例滤水管1采用渗水塑料波纹管、外装无纺土工布制成的滤膜套固定构成、备用，渗水塑料波纹管是现成产品，强度好、造价低廉，透气滤水的孔缝位于波纹管的凹槽处，使用性能好。各级集水管2、3、4、5采用强度好的各种耐用抗负压管材为宜，如钢管、塑料管等，它们可以周转使用，节省成本；集水管的级次可根据工程的具体情况设置，一般设置二级集水管3和三级集水管4，两个级次，即可满足要求；集水管设置的方式、位置可按需设定。滤水管的数量多，敷设的空间、范围广；集水管往上相对逐级减少、集中。滤水管、集水管的设置、安装、施工方法当条件许可、人能进入施工地面时，可采取直接预设、安置的方式方法或采用建筑工程地基处理中的沉管施工法及其它方法布设，锚定、压重物，支撑、悬吊分层，等均可使管件固定；当地质条件不许可、但人能借助相应工具如船支之类进入时，可采取压推、沉降等方法处理。由真空泵、水泵和气水分离器构成的真空排水装置7可以分别采用市售的产品，按需要组合安装而成。气水通断控制结构6，它可采用阀门、软管配用夹具或其它结构形式构成，只要能对气、水实现通断控制功能即可。虽然大片的滤水管被暗藏在软质地基之内，由于系统在外部、需控制的位置装有气水通断控制结构；便可通过它方便、快捷地检测出各自所管辖的滤水管段是否存在问题，如不能排气、排水，则可对存在故障的管段予以闭死或将相应的滤水管取出、更换，重新置入，恢复正常工作，实现对疏干加固系统的有效控制、管理。软质地基立体疏干加固法是由这样的滤水管通过各级集水管与真空排水装置依次连接、相通，逐级集中，而且滤水管置于软质地基中，气水通断控制结构及真空排水装置(除一级气水分离器)都设置在软质地基的外部，形成以真空排水装置7为主干的似树根状的立体疏干加固系统。因为滤水管是一具有良好滤水性能的构件，它无需依赖任何辅助性措施，即它在软基中的安装位置和安装方式不受任何限制，通过各种方式简便地设置在软基中所需的任何部位。只要其上部封闭较好，采用真空抽气排水预压技术完全能保证软基自下而上、有效地进行疏干固结。软基上部的封闭层可按常规或其它方式处理，使其疏干固化。这样，便可不受原状泥浆、淤泥、沼泽地或其它不便进入的软质地基条件的限制，即它可适应各种软基状况的施工。本法中，软基密封层，仅以待疏干介质自身的水密闭气性能，即可满足真空抽气排水疏干预压技术的要求，若采取适当措施增强密封性，效果会更佳。所以它是一种工艺简单、方便快捷，周期短、造价低，且可控、能适应各种软质地基的立体疏干加固方法。
在满足上述要求的前提下，至于系统中的其它方面均可根据应用的场合，具体的地质、地貌状态，环境、条件，实际的使用需要和可能因素等酌情设定。如软质地基立体疏干加固法，滤水管可以采取单层、多层，水平平行、垂直、交叉方式中的一种或几种的综合，设置、固定在池底的自然地形上或以拉索固定悬吊或其它方式设置于软质地基中。拉索8可采用各种铅丝和缆绳之类，架设、固定构成。如附图1、2、3、5、6、7所示实施例中的方式方法。
软质地基立体疏干加固法中，气水通断控制结构及真空排水装置(除一级气水分离器)设置在软质地基外部的地面、堤埝9、托架10上，或几者相结合，可方便、简捷地进行操作、检查，实施有效控制。如附图1、2、3、4、5、6、7所示实施例中的方式方法。
软质地基立体疏干加固法中，若将真空排水装置中的气水分离器及水泵设置于待疏干软基以下位置处，构成水流只向下引导的低位抽真空，排水预压，则可有效使用负压能，节省能源。如附图2、3所示实施例中的方式方法。
软质地基立体疏干加固法，在上述各例中，若真空排水装置是由一级气水分离器7-1依次与带有自闭浮阀的二、三级气水分离器7-2、3及真空泵7-4相连接，在一、二级气水分离器间的管道上安装控制气水通断结构6，一、二、三级气水分离器间的管道上还分别装有真空表，一级气水分离器内安装可防止气、水回流阀的潜水泵7-5，所构成的既可真空抽气排水、又可减液造负压的两用型结构时，可使系统进一步增强造负压能力与疏干固结效果。如附图4所示的组合结构例及其在图2、3所示实施例中的应用方式方法。
软质地基立体疏干加固法中，为使管与管，管与其它器件、装置之间的连接、拆卸，更换、敷设更加方便、灵活，滤水系统中的管件之间以承压软管相连接，效果为佳。如附图1、2、3、4、5、6、7所示实施例连接处的方式方法。
上述的实施例，都能较好地对软质地基进行立体疏干加固。其中以低位抽真空排水预压、并采用减液造负压结构时，可充分发挥真空泵的抽吸能力和水泵的扬程排水能力及特长，还有类似液压传动系统的功能，可使软质地基立体疏干加固法达到最佳使用效果。
施工的主要内容、步骤如下1、构设滤水系统如果需要，先在施工区的周边围堤、打埝，区内设置、安装托架、拉索之类；按设定的方案、将滤水管与部分集水管相连接，并使它们设置到预定的位置处后，再与其它集水管及真空排水装置连接、固定稳妥，形成树根状立体疏干加固系统。
2、系统工作，抽气排水，疏干加固封闭层内部。若为吹填淤泥造陆或其它类似情况时，则应在系统工作之前先进行吹填处理，达到要求后再进行抽气排水，疏于加固。如果采取分层、自下而上，逐层抽气排水、疏干加固，效果更佳。
3、对固结后期的表层进行处理有明水的先排明水，需要的可采取各种现有的方式方法，抽水、疏干加固表层；然后平整排压处理。
4、拆除设施，清理现场。
这些施工内容、步骤，有的可以同时进行，有的可以交叉进行，不需要的可以往下进行，视情况还可加入检测步骤，灵活掌握。当软基上表自然密封条件较差时，可采取各种方式加强密封效果。
权利要求
1.一种软质地基立体疏干加固法，采用真空抽气排水预压技术，其特征在于a/它的滤水系统是由滤水管通过各级集水管与真空排水装置依次连接构成、逐级集中呈树根状排列的滤水排气造负压系统，滤水管是由骨架敷装滤膜套构成的构件；b/滤水管置于软质地基中，气水通断控制结构及真空排水装置(除一级气水分离器)都设置在软质地基的外部。
2.如权利要求1所述的软质地基立体疏干加固法，其特征在于滤水管可以采取单层、多层，水平平行、垂直、交叉方式中的一种或几种的综合，设置、固定在池底的自然地形上或以拉索固定悬吊或其它方式设置于软质地基中。
3.如权利要求1所述的软质地基立体疏干加固法，其特征在于气水通断控制结构及真空排水装置(除一级气水分离器)设置在软质地基外部的地面、堤埝、托架上，或几者相结合。
4.如权利要求1所述的软质地基立体疏干加固法，其特征在于将真空排水装置中的气水分离器及水泵设置于待疏干软基以下位置处，构成水流向下引导的低位抽真空排水。
5.如权利要求1、2、3、4所述的软质地基立体疏于加固法，其特征在于真空排水装置是由一级气水分离器依次与带有自闭浮阀的二、三级气水分离器及真空泵相连接，在一、二级气水分离器间的管道上安装控制气水通断结构，一、二、三级气水分离器间的管道上还分别装有真空表，一级气水分离器内安装可防止气、水回流阀的潜水泵，所构成的既可真空抽气排水、又可减液造负压的两用型结构。
6.如权利要求1、2、3、4所述的软质地基立体疏干加固法，其特征在于滤水系统中的管件间以承压软管相连接。
全文摘要
本发明涉及的是特别适用于原状泥浆、淤泥，吹填造陆或其它类似场合，使其疏干加固的一种施工方法。在真空预压技术基础上，它由滤水管通过各级集水管与真空排水装置依次连成逐级集中呈树根状排列的系统，滤水管由骨架敷装滤膜套构成，需控制处装有控制结构；滤水管置于软基中，控制结构及真空排水装置(除一级气水分离器)设置在软基的外部。方法简便，立体疏干加固，效率高，周期短，造价低廉，能对各种软基进行处理，故障可控，适应实际工程需要。
文档编号E02D3/10GK1168941SQ9710056
公开日1997年12月31日 申请日期1997年2月3日 优先权日1997年2月3日
发明者孙五奇 申请人:孙五奇