[发明专利]一种长短排水板组合的软基加固结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及深厚软基或吹填淤泥的地基处理工程

背景技术

采用真空预压或堆载预压等方法对软土进行地基加固时，一般在地基中打设竖向砂井或塑料排水板作为地下水的排水通道，淤泥等软土在堆载料自重荷载或真空荷载预压下发生排水固结，孔隙水压力慢慢消散，有效应力慢慢增长，地基强度逐渐增长，地基沉降在施工期得以消除，从而完成软土地基加固这一过程。

塑料排水板作为竖向排水通道，与砂井相比，具有施工方便、插打效率高等优点，在国内外的大量软基加固工程中得到广泛应用。但由于塑料排水板由刚度较小的软塑料加工而成，且断面尺寸较小(一般为4mm×10mm)、而长度较大(一般为5m～30m)，因此排水板的柔度非常大，塑料排水板随地基沉降后，会发生较大的弯曲变形，在地基中多呈“S”型分布(见图1)，排水断面缩小，地基加固效果受到影响。对于地基沉降达1m以上的情况，甚至有排水板板头断裂的现象发生，造成排水板失去作用，竖向排水通道消失，孔隙水压力无法得到及时消散，软土地基得不到有效加固。

对于上述存在的问题，传统的做法是多打排水板、延长地基加固时间等方式。多打排水板必然造成工程投资的增加；而延长地基加固时间，一方面耽误了工期，另一方面，真空预压时间的延长，也将耗费更多的电能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有真空预压或堆载预压方法中的缺陷，减小排水板板头的变形，让排水板保持良好的透水和排水能力，提高地基加固效果。同时，适当加大排水板间距、并缩短真空预压时间，达到缩短地基处理工期和降低工程造价的目的。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

长短排水板组合的软基加固结构，包括长排水板、短排水板，长排水板、短排水板均插入软土地基内，其特征在于，长排水板、短排水板相互间隔布置，短排水板用于浅层软土预加固，长排水板用于深层软土预加固；软土地基上方铺设有砂垫层，砂垫层上方设有真空预压或堆载预压载荷。

所述长排水板、短排水板在水平面内，成排的相互错开、跳档布置，四根长排水板的中心处是一根短排水板；而四根短排水板的中心处是一根长排水板。

长排水板、短排水板之间的间距0.3～3m。

所述长排水板、短排水板在纵向截面内均匀间隔布置。

所述长排水板的长度为5～30m，断面厚度2.5～5mm，断面宽度100～200mm；短排水板的长度3～5m，断面厚度为2.5～5mm，断面宽度100～200mm。

长短排水板组合的软基加固结构的施工方法为：

首先在软土地基上铺设排水砂垫层，再插打短排水板，短排水板打设结束后静置5天以上时间，表层软土在砂垫层荷载的预压下发生一定的沉降并趋于稳定，此时表层软土的沉降得以部分消除，强度有所增长，再插打长排水板，打长排水板结束后，分级加载堆载料或进行真空预压，让地基在荷载作用下发生排水固结作用。

短排水板的作用是对浅层超软土质进行预加固，提前消除表层软土的部分沉降。长排水板的作用是加固深层软弱土，使地基处理深度范围内的土质得到改善，从而满足地面以上的建筑结构对地基承载力和地基工后沉降的使用要求。

深厚软基的地基加固效果主要取决于长排水板功能的发挥，通过短板水板对表层软土预加固之后，长排水板的板头弯曲变形减小，排水通道始终保持通畅，则可以提高地基加固效果。在满足工后沉降的前提下，可以通过拉大排水板间距、缩短排水固结时间，达到缩短工期、节约造价的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明所述的长短排水板组合的软基加固结构的平面示意图。

图2为相应的断面示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参看图1，长排水板与短排水板在平面分别上是相互错开、跳档布置，四根长排水板1的中心处是一根短排水板2；而四根短排水板2的中心处是一根长排水板1。长排水板和短排水板呈正方形布置或正三角形布置，间距0.8～1.3m。所述长排水板、短排水板在纵向截面内也均匀间隔布置。

参看图2，短排水板2的长度3～5m，可采用人工插板或机械插板；长排水板1的长度5～30m，采用机械插板。