[发明专利]一种地基加热装置及应用该装置进行地基加热联合真空预压处理软土地基的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于大面积软土地基处理技术领域，特别是一种地基加热装置及应用该装置进行地基加热联合真空预压处理软土地基的施工方法。

背景技术

新吹填超软土的突出特点是表层强度极低，其地基处理是国内外公认的难题。对这类地基一般采用排水固结法进行加固，在我国主要采用堆载预压法、真空预压法或真空联合堆载预压法。然而采用常规的排水固结法加固新吹填的流泥、浮泥，经过3～5个月的预压加固，地基沉降量比较显著，常常超过理论计算的沉降量很多，但加固后的强度增加的数值较小，不能满足地基的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地基加热装置及应用该装置进行地基加热联合真空预压处理软土地基的施工方法。其通过真空预压法与地基加热法相结合，地基加固后期的水体主要以气态形式排出，加速土体排水固结，增加地基加固后的强度，减少工后沉降，地基处理效果好。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种地基加热装置，包括钢管，钢管底部为锥形以便于将其插入软土地基，钢管内设置有电加热管以及导热油，钢管顶部设置有密封盖，电加热管连接有供电导线，供电导线穿出密封盖，在密封盖上设置有拉索，拉索的顶端为拉环，通过拉索以便使用完毕后将钢管拉出地基；使用时，钢管置入软土地基中，供电导线连接外部电源。

在上述技术方案中，钢管整体长度为6-10m，可由多节钢管拼接而成。

应用上述地基加热装置进行地基加热联合真空预压处理软土地基的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在需要处理的场地上铺设荆笆层，在荆笆层上铺设编制布，并在编制布层上铺设砂层，作为工作垫层；

步骤二：在土体中打设竖向塑料排水板，塑料排水板成点阵布置，在砂层上铺设横向滤管，并将塑料排水板板头绑扎到横向布置的滤管上；

步骤三：安放导压分流装置，导压分流装置的吸气口通过管路连接真空泵，导压分流装置的进水口通过密封管路连接滤管的出口端，并将导压分流装置的进水口、密封管路、滤管和塑料排水板板头埋在砂层中；

步骤四：布设地基加热装置，地基加热装置的钢管的打设深度与塑料排水板一致，地基加热装置成点阵布置；地基加热装置的拉索的顶端拉环放置在砂层表面；

步骤五：在砂层上铺设保温层，在保温层上铺设密封膜，导压分流装置穿过密封膜，并对导压分流装置与密封膜之间进行密封处理，地基加热装置的供电导线通过出膜装置引出密封膜并连接外部电源，将密封膜边缘踩入压膜沟中，形成闭式真空预压系统；

步骤六：开启导压分流装置，进行常规真空预压法地基加固处理；

步骤七：当常规排水固结进行到后期时，开启地基加热装置进行地基加热，并同时对地基进行抽真空，通过控制地基加热温度和地基绝对压强，使地基中的水份由液态转变为气态，气态水从地基中汇集至砂层，并进入滤管最终通过导压分流装置排出地基，从而进一步降低地基含水量，增强地基强度。

在上述技术方案中，在步骤七中，地基加热温度和地基绝对压强按照下表进行匹配，即，当地基加热温度为50℃时，地基绝对压强需小于12.34kPa，则水由液态转为气态；当地基加热温度为55℃时，地基绝对压强需小于15.743kPa，则水由液态转为气态；当地基加热温度为60℃时，地基绝对压强需小于19.923kPa，则水由液态转为气态；当地基加热温度为65℃时，地基绝对压强需小于25.014kPa，则水由液态转为气态；当地基加热温度为70℃时，地基绝对压强需小于31.164kPa，则水由液态转为气态。