[发明专利]粉细砂垫层滤管加密的真空预压方法

说明书

技术领域

本发明属于软土地基加固技术，涉及一种不铺设中粗砂垫层、滤管加密以及滤管排水板无需绑扎的粉细砂垫层滤管加密的真空预压方法。

背景技术

对于高含水量、高压缩性的淤泥质土，较为经济有效的加固处理方法为固结排水法，即通过打设竖向排水通道和增加预压荷载，进行人工加速淤泥中饱和水的排出。比较常用的方法有“真空预压法”、“堆载预压法”及“真空-堆载联合预压法”。软土地基土体大部分是淤泥质粘土，成流塑状态，具有很高的含水量和很低的强度，压缩性高、渗透性差，采用传统软基处理方法很难达到造地要求。一般采用真空预压法加固地基。“真空预压法”在我国成功应用已20多年，经过近些年的工程实践及方法研究，在降低真空预压造价、提高真空预压效率等方面进行了多方面的探索。随着技术的不断进步，也发明了“直排式真空预压方法”。

真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再使用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。

真空预压法加固软基的基本原理是借助不透气膜通过射流泵和埋设在垫层中的管道，将土体中的空气抽出，形成真空，产生负压并通过砂井或排水板将软基中的地下水垂直排出地表，其作用为使地基压密。真空荷载作用下的土体固结过程也即是在总应力不变的情况下，孔隙水压力降低、有效应力增长的过程。真空预压的另一作用，由于土体中含有大量的封闭气泡，在正压应力作用下该气泡只能微量溶解于孔隙水中而不能被排除，因而使土的渗透性降低，固结过程减慢，但在真空吸力下，封闭气泡易被吸出，从而使土的渗透性提高，固结速度加快。

真空预压法具有加固费用低、加固工期短、无环境污染等特点。“六五”国家攻关的真空预压法在现场获得成功后，在沿海港口得到了广泛地应用，并已成为软土地基加固中最常用的方法。

对于目前滨海软土地区主要的地基加固工艺：一是传统普通真空预压、二是直排式真空预压。每种方案都有各自的特点和适用情况。普通真空预压一般是铺设40cm中粗砂垫层，然后进行打设塑料排水板的施工，要求场地平整，能行驶小型器具，满足打板机具的施工要求。对于工艺要求比较简单，工期适中，但砂垫层价格比较昂贵，导致工程造价较高。直排式真空预压一般要求下部有80cm以上粉细砂，然后再进行打设排水板的的施工。场地要求一般，满足打板机具施工的要求。需要绑扎滤管和排水板，对工艺要求比较复杂，需逐步加压抽气达到设计真空压力要求，工期较长。对于一般小于5-6m不太厚的吹填土层，而且晾晒时间超过一年以上时，地表无积水，基本可以上人的区域，可吹填粉细砂的区域，可采用直排式真空预压。

常规真空预压法真空压力的传递过程是：真空装置→主管→支管（滤管）→中粗砂垫层→排水板→加固土体。真空压力在传递过程中受砂垫层和真空滤管、滤膜的阻尼作用，功率损失很大。

直排式真空预压法有两种工艺，第一种工艺真空压力的传递路径是：真空装置→主管→支管→联接软管→排水板→加固土体，除去了水平排水砂垫层和真空虑管、滤膜，直接用软管将排水板与真空管相联接，虽然减少了功率损失，但工艺更加复杂，工期较长；第二种工艺真空压力的传递路径为：真空装置→主管→支管→排水板→加固土体，同第一种工艺相比塑料排水板上端与滤管直接相连，真空度由真空滤管直接传递到排水板，软土地基渗流到塑料排水板中的水和气也直接通过真空滤管排出，但排水板与滤管需要绑扎，工艺也较复杂。

随着吹填造陆工程的发展，传统的真空预压方案逐渐显现出工期较长，工艺复杂，工程造价较高等缺陷。因此急于需要寻找一种工期较短，工程造价较低，工艺比较简单的真空预压技术方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种粉细砂垫层滤管加密的真空预压方法，该方法具有施工速度快，施工质量高，节约资金的优势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种粉细砂垫层滤管加密的真空预压方法，在吹填泥面或填土顶面上修建临时挡埝，吹填粉细砂，然后进行真空预压，临时挡埝内的区域为加固区域，该方法包括有以下步骤：

①整平场地，在所述吹填泥面或填土顶面上铺设一层编织布、两层竹芭及一层土工布，竹芭和土工布铺设范围宽出吹填挡埝范围外1.0m，形成工作垫层，修建临时挡埝；

②吹填粉细砂，粉细砂通过吹沙船运输至现场，吹砂船的吹砂泵通过吹砂管吹填至步骤①的施工区域，吹填厚度为60-80cm以上粉细砂，形成粉细砂层；