[发明专利]吹填深厚软基一次性排水固结处理系统及方法

权利要求书

1.一种吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于包括：竖向排水板、水平排水兼密封联合体、水下真空抽水系统、黏性回填土层、砂性回填土层、密封墙及水下重锤，水平排水兼密封联合体包括上层复合土工膜和下层低密度PE土工膜，上层复合土工膜与下层低密度PE土工膜在平面上设有多组纵向及横向的双缝接线将水平排水兼密封联合体划分成多个间隔布置的填充有砂性材料的封闭独立的砂格，水平排水兼密封联合体上方覆盖有黏性回填土层及回填至设计标高的砂性回填土层,在待处理深厚软土地基区域外部设有密封墙，

水平排水兼密封联合体覆盖在设有竖向排水板的待处理深厚土地基上方且保证砂格对准竖向排水板所处位置，竖向排水板板头在上方覆盖物重力作用下刺穿砂格的下层低密度PE土工膜并进入砂格的砂性材料中，

水下真空抽水系统包括一设置于水下的真空气水分离箱、一真空泵及一抽水泵，砂格通过软管连接真空气水分离箱的进水口，真空泵通过真空管连接真空气水分离箱的抽气口，抽水泵通过水管连接真空气水分离箱的抽水，

水下重锤夯击作用于砂性回填土层表面。

2.根据权利要求1所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于：所述砂格在投影平面为正方形，水平排水兼密封联合体在平面上为多个砂格被多条复合膜体分隔形成的井字形结构，所述的砂格由上层复合土工膜、下层低密度PE土工膜及填充于两者之间的砂性材料构成，所述的复合膜体由上层复合土工膜与下层低密度PE土工膜贴合而成。

3.根据权利要求2所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于：砂格厚度为18-22厘米，内部填充的砂性材料优选中细砂。

4.根据权利要求2所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于：所述密封墙是由高压水枪冲出沟槽后水平排水兼密封联合体埋设进去从而形成的密封墙。

5.根据权利要求1所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于：黏性回填土层厚度为40-50厘米。

6.根据权利要求1所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于：上层复合土工膜为土工布与真空膜的复合体；下层低密度PE土工膜为GL-1型土工膜。

7.根据权利要求1所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于：回填砂性材料层由中粗砂分层回填而成，每层厚度为3m～4m。

8.根据权利要求1所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统，其特征在于：所述水下重锤为带有泄水孔的重锤，所述泄水孔为贯穿上下表面的贯穿孔。

9.一种吹填深厚软基一次性排水固结处理方法，其特征在于使用如权利要求1～8任一所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理系统,并采用以下步骤：

(1)按设计要求定位后，采用水上插板机打设竖向排水板，竖向排水板的打设深度为软土加固的深度范围,排水板板头露出待处理深厚软土地基顶面10cm；

(2)预制好水平排水兼密封联合体；

(3)利用水下软体排铺排机，布设水平排水兼密封联合体，使竖向排水板对应在砂格位置底部；

(4)采用软管从水平排水兼密封联合体的砂格引出，并与水下真空抽水系统连接，并做好密封墙；

(5)在水平排水兼密封联合体上方铺设黏性回填土层；

(6)启动抽真空设备，直至所加固软土的固结度达到50％至70％之间；

(7)分层回填砂性材料层,每层的厚度小于4m；

(8)用水下重锤进行水下夯实作业，锤重保持在40～60kN之间，水下重锤落距保持在2～3m，；

(9)在砂性回填土层表面达到设计标高后，停止回填砂性材料；

(10)当待处理深厚软土地基固结度达到要求后，停止抽真空，并进行加固后的检测。

10.根据权利要求1所述的吹填深厚软基一次性排水固结处理方法，其特征在于：竖向排水板采用正三角或正方形阵列布置。