本發(fā)明提供一種于軟土、超軟土地基處理方法，屬于巖土工程中的真空預(yù)壓與復(fù)合地基聯(lián)合處理技術(shù)。

背景技術(shù)：

近些年來(lái)，由于陸地資源緊缺，圍海造陸工程受到了越來(lái)越多的重視，真空預(yù)壓法作為一種常見(jiàn)的地基處理方法，被廣泛應(yīng)用到圍海造陸工程中。常規(guī)的真空預(yù)壓法是在軟土地基表面鋪設(shè)砂墊層，打設(shè)塑料排水板或砂井，再用封閉膜使其與大氣隔絕，密封膜端部用土進(jìn)行埋壓處理，通過(guò)埋設(shè)在砂墊層的排水管道，使用真空泵或其他真空手段進(jìn)行抽氣，在真空負(fù)壓作用下，地表砂墊層及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負(fù)壓，同時(shí)土體內(nèi)部與排水通道、墊層之間形成壓力差，在此壓差作用下，排水板周圍軟土中的孔隙水不斷由排水通道排出，由于土體中孔隙水壓力的消散，有效應(yīng)力隨之增加，土體逐漸固結(jié)，強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)地提高。

隨著圍海造陸工程向“水域、細(xì)粒、高效”發(fā)展，在傳統(tǒng)的真空預(yù)壓加固處理基礎(chǔ)上出現(xiàn)了各種類型的改進(jìn)措施和方法，如無(wú)砂直排真空預(yù)壓技術(shù)、氣壓劈裂真空預(yù)壓技術(shù)、注氣增壓真空預(yù)壓技術(shù)、電滲聯(lián)合真空預(yù)壓技術(shù)、堆載聯(lián)合真空預(yù)壓技術(shù)等，這些改進(jìn)技術(shù)在工程應(yīng)用中取得了一定效果。

雖然改良后真空預(yù)壓方法能在一定程度上能夠改善土體加固效果，但是仍存在較多的缺點(diǎn)：

1)對(duì)于超軟土地基，采用真空預(yù)壓方法進(jìn)行加固處理時(shí)，一般情況下前期排水量較大，排水效果明顯，到了后期排水板附近的細(xì)粒淤泥堵塞了排水板，真空度也隨之下降，導(dǎo)致后期排水速率明顯下降，尤其是距離排水板較遠(yuǎn)處以及深層的土體并未得到充分加固，這嚴(yán)重影響了地基處理效果。

2)電滲聯(lián)合真空預(yù)壓技術(shù)等新型真空預(yù)壓技術(shù)雖然在一定程度上提升了真空預(yù)壓的排水效率、進(jìn)而加速了土體固結(jié)速率，但這種方法工程造價(jià)較高，在實(shí)際工程中很難進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。

3)采用氣壓劈裂真空預(yù)壓以及注氣增壓真空預(yù)壓技術(shù)進(jìn)行地基加固處理，在工程實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，要不斷通過(guò)增壓管向土中鼓入空氣，才能保證穩(wěn)定的氣壓差，一旦停止氣體供應(yīng)，真空負(fù)壓減小，排水速率隨即下降，造成土體加固效果欠佳，尤其是深層地基土的加固處理效果不盡如人意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種適用于軟土、超軟土地基處理的新型真空預(yù)壓加固處理方法，本發(fā)明采用真空囊式注液增壓聯(lián)合深層注漿，不僅能夠保證排水板與地基土之間的穩(wěn)定壓力差，提高真空預(yù)壓排水固結(jié)速率，還能通過(guò)后期注漿進(jìn)一步改善土體強(qiáng)度。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種真空囊式注液增壓聯(lián)合注漿加固超軟土地基處理方法,所采用的設(shè)備包括排水系統(tǒng)和注液增壓系統(tǒng)，所述的排水系統(tǒng)包括多個(gè)豎向排水板9、蝴蝶結(jié)8、橫向排水支管7、三通接頭12、橫向排水主管14和抽真空設(shè)備2，其中豎向排水板9通過(guò)蝴蝶結(jié)8與橫向排水支管7相連并接通，橫向排水支管14又通過(guò)三通接頭12與橫向排水主管14相連，橫向排水主管14最后與抽真空設(shè)備2接通；所述的注液增壓系統(tǒng)包括注液增壓囊10、橫向注液增壓支管6、注水閥門(mén)4、三通接頭、橫向注液增壓主管13和注液增壓設(shè)備1，其中，所述注液增壓囊10由可以傳遞液體壓力的彈性材料制成，注液增壓囊10的頂部設(shè)置有注液密封口5，上部?jī)蓚?cè)連通有注水管11，并通過(guò)注水管11連接到橫向注液增壓支管6，在橫向注液增壓支管6上設(shè)置有注水閥門(mén)4，各個(gè)橫向注液增壓支管6通過(guò)通過(guò)橫向注液增壓主管13與注液增壓設(shè)備1相聯(lián)通，豎向排水板9分布在注液增壓囊10的周邊；

所述的地基處理方法，包括下列步驟:

1)設(shè)備的布置與連通：在軟土或者超軟土表層鋪設(shè)一層編織布，之后打設(shè)豎向排水板9和注液增壓囊10，把豎向排水板9與橫向排水支管7相連接，將橫向排水支管7與橫向排水主管14接通，之后將注液增壓囊10與橫向注液增壓支管6、橫向注液增壓主管13依次聯(lián)通，鋪設(shè)二層編織布、一層土工布、一層密封膜組成密封體系3，最后將橫向排水主管14與抽真空設(shè)備2連接組裝，橫向注液增壓主管13與注液增壓設(shè)備1聯(lián)通；

2)真空注液增壓階段：開(kāi)啟抽真空設(shè)備2，待吹填土中的真空度穩(wěn)定后，打開(kāi)注水閥門(mén)4，開(kāi)啟注液增壓設(shè)備1，水通過(guò)橫向注液增壓體系注入到注液增壓囊10中，對(duì)注液增壓囊10周圍的土體施加液壓，加大排水板與地基土之間的壓力差；

3)注漿樁體形成階段：待真空注液增壓階段結(jié)束后，關(guān)停注液增壓設(shè)備1，同時(shí)關(guān)閉注水閥門(mén)4、同時(shí)打開(kāi)注液增壓囊10頂端設(shè)置的注液密封口5，向注液增壓囊10中插入注漿管15，并向注漿管15中注入提前攪拌好的水泥漿液，水將通過(guò)注液密封口5排出，待漿液填充到注液增壓囊10后，形成了一個(gè)注漿樁體；

4)當(dāng)軟土地基加固效果達(dá)到預(yù)期效果后，進(jìn)行真空卸載和設(shè)備的撤場(chǎng)。

本發(fā)明的工作原理是:首先對(duì)常規(guī)真空預(yù)壓法進(jìn)行改良，通過(guò)抽真空設(shè)備向土體施加真空負(fù)壓的同時(shí)，向預(yù)先打設(shè)的注液增壓囊中注入水分，通過(guò)注液增壓囊向周圍土體傳遞液壓，顯著加大了排水板與地基土之間的壓力差，進(jìn)而提高了軟土地基的排水速率，促進(jìn)深淺層土體完成排水固結(jié)。待真空注液增壓結(jié)束后，向注液增壓囊里通過(guò)注漿管注入水泥漿液，從而形成一個(gè)注漿加固體樁，進(jìn)一步擠壓周圍的土體，壓密周圍土體中的孔隙，排擠出土體中多余的孔隙水，提升了軟土的有效應(yīng)力，改變了土體物理力學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)了深層土體的強(qiáng)度，進(jìn)而提高了軟土地基的承載能力。從而實(shí)現(xiàn)兩種方法在同一場(chǎng)區(qū)的協(xié)同加固作用。兩個(gè)功效：一是采用液體作為真空預(yù)壓的增壓模式，提高壓力差，加快固結(jié)速率和效果；二是利用囊式注液裝置在完成真空預(yù)壓加固處理后，進(jìn)一步注漿形成復(fù)合地基進(jìn)行地基加固處理，達(dá)到同一場(chǎng)地的兩種加固效果的有效組合和長(zhǎng)久加固處理效果，可實(shí)現(xiàn)淺層軟土或深淺層聯(lián)合加固處理目的。本發(fā)明針對(duì)常規(guī)真空預(yù)壓軟土地基加固技術(shù)特點(diǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1施工方法簡(jiǎn)單易行，施工方便，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，能夠顯著加速軟土地基加固進(jìn)程。

2與常規(guī)真空預(yù)壓法比較相近，注液增壓技術(shù)可以顯著增大排水板與地基土之間的壓力差，并可以持續(xù)保證穩(wěn)定的壓力差，加速排水并更有利于孔壓消散，加快了軟土地基的固結(jié)速度，提高施工效率。

3待真空注液增壓階段結(jié)束后，可以直接在注液增壓囊處進(jìn)行深層注漿，加大了軟土地基處理深度，進(jìn)一步加強(qiáng)了軟土地基承載能力，實(shí)現(xiàn)了深淺層軟土地基同時(shí)同步處理。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的橫向排水體系和橫向注液增壓體系示意圖。

圖3為本發(fā)明的注液增壓囊構(gòu)造示意圖。

圖4為本發(fā)明的豎向排水板和豎向注液增壓體系布置示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、注液增壓設(shè)備；2、抽真空設(shè)備；3、密封體系；4注水閥門(mén)；5、注液密封口；6、橫向注液增壓支管；7、橫向排水支管；8、蝴蝶結(jié)；9、豎向排水板；10、注液增壓囊；11、注水管；12、三通接頭；13、橫向注液增壓主管；14、橫向排水主管；15、注漿管。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1-4，本發(fā)明真空注液增壓聯(lián)合深層注漿地基處理方法，所采用的排水系統(tǒng)包括豎向排水板9、蝴蝶結(jié)8、橫向排水支管7、三通接頭12橫向排水主管14和抽真空設(shè)備2，其中豎向排水板9通過(guò)蝴蝶結(jié)8與橫向排水支管7相連并接通，橫向排水支管14又通過(guò)三通接頭12與橫向排水主管14相連，橫向排水主管14最后與抽真空設(shè)備2接通。其中，豎向排水板9按正方形布置，在正方形的中心處布設(shè)深層注液增壓囊10，豎向排水板9間距0.8-2.0m，注液增壓囊10的埋置深度高于豎向排水板的插入深度0.5-1m。

注液增壓系統(tǒng)包括注液增壓囊10、橫向注液增壓支管6、注水閥門(mén)4、三通接頭12、橫向注液增壓主管13和注液增壓設(shè)備1。其中所述注液增壓囊10由輕質(zhì)乳膠材料制成，可以傳遞液體壓力，注液增壓囊10頂部?jī)蓚?cè)裝有注水管11，并通過(guò)注水管11連接橫向注液增壓支管6。橫向注液增壓支管6端部裝有注水閥門(mén)4，其中注水閥門(mén)4與注液增壓設(shè)備1相聯(lián)通。所述注液增壓設(shè)備1中預(yù)先填充足夠的水，待土中真空度穩(wěn)定之后，開(kāi)啟注液增壓設(shè)備1，關(guān)閉注液密封口5，同時(shí)打開(kāi)注水閥門(mén)4，水從注液增壓設(shè)備中1依次通過(guò)橫向注液增壓主管13、橫向注液增壓支管6注入到注液增壓囊10中，進(jìn)而注液增壓囊10附近的土體受到了施加的額外液體壓力，加大了排水板與地基土之間的壓力差，這種壓力差較為穩(wěn)定，從而提高了真空預(yù)壓的排水固結(jié)速率，待注液增壓結(jié)束以后，關(guān)閉注水閥門(mén)4，同時(shí)關(guān)閉注液增壓設(shè)備1。

真空注液增壓施工結(jié)束后，打開(kāi)注液增壓囊10頂端設(shè)置的注液密封口5，向注液增壓囊10中插入注漿管15，并向注漿管15中注入提前攪拌好的水泥漿液，漿液填充到注液增壓囊10后，由于水的密度小于漿液密度，水將通過(guò)注液密封口5排出，這樣就形成了一個(gè)注漿加固體樁，同時(shí)隨著注漿的進(jìn)行進(jìn)一步擠壓周圍的土體，也改變了土體物理力學(xué)性質(zhì)，提高了軟土地基的承載力。其中注漿管15可以自主調(diào)節(jié)高度。

本發(fā)明的真空注液增壓與深層注漿聯(lián)合地基處理方法，包括下列步驟:

一)首先是設(shè)備裝置的布置與連通。在軟土或者超軟土表層鋪設(shè)一層編織布后，之后打設(shè)豎向排水板9和豎向注液增壓囊10，把豎向排水板9與橫向排水支管7相連接，將橫向排水支管7與橫向排水主管14接通，之后將豎向注液增壓囊10與橫向注液增壓支管6、橫向注液增壓主管13依次聯(lián)通，鋪設(shè)二層編織布、一層土工布、一層密封膜組成密封體系3，最后將橫向排水主管14與抽真空設(shè)備2連接組裝，橫向注液增壓主管13與注液增壓設(shè)備1聯(lián)通。

二)真空注液增壓階段。開(kāi)啟抽真空設(shè)備2，待吹填土中的真空度穩(wěn)定后，打開(kāi)注水閥門(mén)4，開(kāi)啟注液增壓設(shè)備1，水通過(guò)橫向注液增壓體系注入到注液增壓囊10中，對(duì)注液增壓囊10周圍的土體施加液壓，加大排水板與地基土之間的壓力差，進(jìn)而提高了軟土地基的排水速率，促進(jìn)深淺層土體完成排水固結(jié)。

三)待真空注液增壓階段結(jié)束后，關(guān)停注液增壓設(shè)備1，同時(shí)關(guān)閉注水閥門(mén)4、同時(shí)打開(kāi)注液增壓囊10頂端設(shè)置的注液密封口5，向注液增壓囊10中插入注漿管15，并向注漿管15中注入提前攪拌好的水泥漿液，由于水的密度小于漿液密度，水將通過(guò)注液密封口5排出，待漿液填充到注液增壓囊10后，形成了一個(gè)注漿樁體，增強(qiáng)了深層土體的強(qiáng)度，提高了軟土地基的承載能力。

四)當(dāng)軟土地基加固效果達(dá)到預(yù)期效果后，進(jìn)行真空卸載和設(shè)備的撤場(chǎng)。