專利名稱：真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大面積軟土地基的綜合加固方法，尤其是涉及一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法。適用于粉土、粉質粘土、泥沙混合地基，更適用于以粘粒等細顆粒為主的淤泥、淤泥質土地基的處理。
背景技術：
在實際工程中，經常遇到場地淺層(＜8m)覆蓋著(自然形成或人工吹填)一層軟弱土或軟土，該層土不但強度低且壓縮性大，為此需對該層土先行加固處理。加固軟土地基的工藝方法有很多種如復合地基、真空預壓法等。尤其是一種名為“真空降水及動力擠密法聯(lián)合加固軟土地基”的新工藝，該工藝造價低、工期較短，處理后場地的強度高，具有較明顯的經濟效益。然該工藝方法也有一些明顯的缺點和不足，以致在一定程度上制約了該工藝方法的推廣和應用。其主要缺點如下1、工法對場地土的局限性大該工法適用于滲透系數大于0.1m/d的以粗粒為主的土，如沙、以沙為主的含泥細沙地基。然地基軟土若以粘粒等細顆粒為主的流泥、淤泥或淤泥質土地基，由于其滲透系數遠小于0.1m/d，使工法中的井點降水工序變得十分困難，甚至根本達不到降水的目的；由于降水效果差，降水后的場地仍處在高含水率的工況，這使低能量強夯施工產生“橡皮土”的概率極高。為此該工法對場地土的適用局限性大。
2、工期相對較長對粗顆粒為主的場地土，該工法一般采用3輪“真空降水～低能量強夯”，工期較長，對以粘粒為主的場地土，一方面降水困難，降水時間延長，同時強夯后孔隙水壓力消散困難，導致工期較長。
以上缺點很大程度上制約了該工藝方法的推廣應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種既適用于滲透系數較大的軟土，也適用于以粘粒為主的滲透系數很小的淤泥、淤泥質土且處理的場地強度高、變形小、固結時間短的真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于該法包括以下工藝步驟a)、真空井點降水場地上布置真空井點降水系統(tǒng)，真空井點降水開始；b)、真空電滲降水真空井點降水結束后，場地上真空井點管的內側豎插電滲管，安裝電滲系統(tǒng)，使真空井點管與電滲系統(tǒng)的陰極相連，使電滲管與電滲系統(tǒng)的陽極相連以形成直流回路，真空電滲降水開始；
c)、低能量強夯真空電滲降水結束后，拔除電滲管和真空井點管，在場地上鋪設一層填料，第一遍低能量強夯開始，經2～3輪“鋪設填料～低能量強夯”施工后，低能量強夯結束；d)、振動碾壓、平整場地。
本發(fā)明加固的機理a)插真空井點管進行真空降水場地軟土在真空井點管降水過程中含水量降低，土體得到初步壓縮固結。
b)真空電滲降水場地軟土在真空電滲降水的過程中，在電泳現(xiàn)象、烘烤作用和真空降水的聯(lián)合作用下，有效地將軟土中大部分孔隙水經由真空管排出，使軟土的含水量大幅度下降，以致最后達到低能量強夯所對應的最佳含水量，為下一輪強夯創(chuàng)造條件。
c)、低能量強夯場地軟土在夯擊能作用下，被擠密而最終達到超固結。
與真空降水動力擠密聯(lián)合加固法相比，本發(fā)明的主要優(yōu)點如下1、本發(fā)明采用有回填料的“真空電滲降水～低能量強夯”施工。由于工法中采用了電滲工藝，使工法不但適用于滲透系數較大的軟土，更適用于滲透系數很小、以粘粒為主的淤泥、淤泥質土地基，大大拓寬了工法適用范圍。
2、本工法采用“高真空電滲降水～低能量強夯”施工，以及采用不同能量的強夯或沖擊、振動碾壓，加固結束后，場地軟土在交工面上的承載力可達100kpa以上。
3、本工法采用“真空電滲降水～低能量強夯”施工，與原工法中需進行三遍真空井點降水相比，改為只需一遍真空井點降水和一遍真空電滲降水，不但提高了降水速度和效率，而且縮短了工期。
4、本工法采用“真空電滲降水～低能量強夯”施工，特別適用于含水量高、滲透系數小的軟土，這就能有效地防止因強夯而出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明施工工藝圖。
圖2為本發(fā)明在場地軟土上布置井點管示意圖。
圖3為本發(fā)明在場地軟土上布置電滲管示意圖。
圖中場地軟土1、十字井點管2、真空吸水裝置3、電滲管4、電滲系統(tǒng)5、軟土地基表層6、振動碾壓設備7。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明為一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，該法包括以下工藝步驟a)、場地軟土上布置高真空井點降水系統(tǒng)，真空降水開始即是在場地軟土1上豎插許多排平行的十字井點管2，十字井點管長約6～8m，盡量貫穿軟土(圖2)，十字井點管濾頭長約1.0～1.5m，十字井點管間距1×1m，十字井點管與許多條橫置的連接管相連，連接管采用φ32mm內含螺旋形鋼絲的透明尼龍管，連接管與集水總管相連，集水總管采用φ63mm的PVC管，節(jié)間用與之配套的接頭連接，并用三通將集水總管與總管相連，總管與真空吸水裝置3相連。在地下水豐富地區(qū)，應在被處理場地外圍設外圍封管。真空井點降水時間一般為5～7天，當平衡系數R大于0.75時，真空井點降水結束。
b)、真空電滲降水真空井點降水結束后，在真空十字井點管的內側豎插許多平行的電滲管4，安裝電滲系統(tǒng)5，使真空十字井點管與電滲系統(tǒng)的陰極相連，使電滲管與電滲系統(tǒng)的陽極相連以形成直流回路，真空電滲降水開始。即在真空井點管的內側(圖3)布置φ25mm鋼筋作為電滲管，電滲管與井點管成等腰三角形或并列對稱布置，電滲管比井點管長1mm左右。電滲管之間用電阻小的鋁棒并用夾件相連后與電滲系統(tǒng)的陽極連接，井點管之間用鋁板或導電性能良好的材料相連后與電滲系統(tǒng)的陰極連接，二條線路形成直流回路，最后用絕緣膠布包裹以確保絕緣良好。以上電滲系統(tǒng)通電后即可進行真空電滲降水，電滲降水為直接電壓40V。真空電滲降水時間一般為15～20天左右，當場地軟土的含水量達塑限附近，場地表面出現(xiàn)泛白，并在靠近電滲管處的場地土出現(xiàn)開裂，真空電滲降水結束。
當電滲管插入不需電滲的土層(如滲透系數大于0.1m/d及土層表面59cm以上土層)，為確保電滲效率，表面應涂瀝青兩層或用塑料套管加以絕緣。
c)、低能量強夯(1)真空電滲降水結束后，拔除電滲管和真空井點管，在場地表面鋪設一層0.3～0.5m的填料，第一遍低能量強夯開始。當最后二擊貫入量小于10cm，第一遍低能量強夯結束。
(2)經2～3輪“鋪設填料～低能量強夯”施工后，場地軟土達到超固結。
注第二、三遍低能量強夯各項參數和指標詳見下表

e)、振動碾壓、平整場地。
權利要求
1.一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于該法包括以下工藝步驟a)、真空井點降水在場地軟土上布置真空井點降水系統(tǒng)，真空井點降水開始；b)、真空電滲降水真空井點降水結束后，在場地上真空井點管的內側豎插電滲管，安裝電滲系統(tǒng)，使真空井點管與電滲系統(tǒng)的陰極相連，使電滲管與電滲系統(tǒng)的陽極相連以形成直流回路，真空電滲降水開始；c)、低能量強夯真空電滲降水結束后，拔除電滲管和真空井點管，在場地上鋪設一層填料，第一遍低能量強夯開始，經2～3輪“鋪設填料～低能量強夯”施工后，低能量強夯結束；d)、振動碾壓、平整場地。
2.根據權利要求1所述的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于所述真空井點降水時間為5～7天，當平衡系數R＞0.75時，真空井點降水結束。
3.根據權利要求1所述的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于真空電滲降水時間為15～20天，當被加工土體的含水量達塑限值，場地表面泛白，電滲管附近土體開裂，真空電滲降水結束。
4.根據權利要求1所述的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于第一遍低能量強夯夯擊能500～800knm，梅花形布置，每點1～2擊，當最后二擊貫入量小于10cm，第一遍低能量強夯結束；第二遍低能量強夯夯擊能800～1000knm，梅花形布置，每點2～3擊；第三遍低能量強夯夯擊能1000～1200knm，滿夯，夯印搭接1/3，每點1～2擊。
5.根據權利要求1所述的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于所述真空井點降水系統(tǒng)是在場地軟土上豎插井點管，井點管與橫置的連接管相連，連接管與集水總管相連，集水總管與總管相連，總管與真空吸水裝置相連。
6.根據權利要求1所述的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于電滲管比井點管長0.8～1.2m。
7.根據權利要求1所述的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于當電滲管插入滲透系數大于0.1m/d及土層表面50cm以上土層時，電滲管表面涂瀝青兩層或用塑料套管加以絕緣。
8.根據權利要求1所述的一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，其特征在于所述電滲管采用φ25mm鋼筋或50×50mm角鋼，電滲管與井點管成等腰三角形或并列對稱布置，電滲管之間用鋁棒并用夾件相連后與電滲系統(tǒng)的陽極連接，井點管之間用鋁板或導電性能良好的材料相連后與電滲系統(tǒng)的陰極連接，十字井點管長6～8m，貫穿泥封層，十字井點管濾頭長1～1.5m，十字井點管間距1×1m，連接管采用φ32mm內含螺旋形鋼絲的透明尼龍管，集水總管采用φ63mm的PVC管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空電滲降水及低能量強夯綜合加固軟土地基的方法，該法包括以下工藝步驟在場地軟土上布置真空井點降水系統(tǒng)，真空井點降水開始；真空井點降水結束后，在場地上真空井點管的內側豎插電滲管，安裝電滲系統(tǒng)，使真空井點管與電滲系統(tǒng)的陰極相連，使電滲管與電滲系統(tǒng)的陽極相連以形成直流回路，真空電滲降水開始；真空電滲降水結束后，拔除電滲管和真空井點管，在場地上鋪設一層填料，第一遍低能量強夯開始，經2～3輪“鋪設填料～低能量強夯”施工后，低能量強夯結束；振動碾壓、平整場地。本發(fā)明的既適用于滲透系數較大的軟土，也適用于以粘粒為主的滲透系數很小的淤泥、淤泥質土且處理的場地強度高、變形小、固結時間短。
文檔編號E02D3/11GK1884707SQ20061008834
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權日2006年7月11日
發(fā)明者葉吉, 張志鐵, 何棟民 申請人:葉吉, 張志鐵