井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于它包括以下步驟：首先，場(chǎng)地平整，待加固區(qū)域排水；然后，選擇不進(jìn)行或者進(jìn)行降水前的預(yù)夯；然后，一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)布置；然后多遍真空降水預(yù)壓，相鄰兩次真空降水預(yù)壓之間設(shè)置一次輕夯，最后一次真空降水預(yù)壓后進(jìn)行滿夯；最后，滿場(chǎng)振動(dòng)碾壓測(cè)量標(biāo)高交工。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉、施工效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種軟弱地基處理方法，尤其涉及一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5007-2011)7.1.1規(guī)定，軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在軟弱地基上進(jìn)行建筑施工前，需要先對(duì)軟弱地基進(jìn)行固結(jié)處理，常規(guī)的固結(jié)處理真空降水聯(lián)合強(qiáng)夯施工存在以下缺點(diǎn):
1、輕型井點(diǎn)降水+強(qiáng)夯
傳統(tǒng)總管和支管，支管深度一般6米，井點(diǎn)間距一般為4*4m，采用真空降水，只有降水或降水預(yù)壓功能，由于深度淺間距大時(shí)間短不能同時(shí)兼具真空預(yù)壓負(fù)壓固結(jié)作用；
2、管井降水或深井降水+強(qiáng)夯
傳統(tǒng)總管和支管，管井采用潛水栗重力降水，深井降水采用潛水栗重力降水和真空降水結(jié)合的方式，井點(diǎn)布置間距更大，一般15*15m，粗而疏的處理方式，側(cè)重于降水，由于間距過大時(shí)間短不能同時(shí)兼具真空預(yù)壓負(fù)壓固結(jié)作用；
降水強(qiáng)夯處理地基因降水粗而疏的布點(diǎn)和短期(30天左右)處理方式，僅適合淺層處理；
以上均存在可以改進(jìn)和優(yōu)化之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、施工效果好的井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、總管的改進(jìn):
常規(guī)真空降水總管為等直徑pvc管或鍍鋅管等，改進(jìn)橫管采用帶有自制文丘里射流效果的頸縮段的橫管分段提高抽真空效果，另外采用多通連接段替代傳統(tǒng)三通提高管材利用率和裝配效率；
2、排水板改進(jìn):
常規(guī)可降解塑料排水板均為芯板降解，實(shí)際降解效果不佳，改進(jìn)排水板采用濾膜可降解的生物材料，環(huán)保且工后不留排水通道減少工后沉降，芯板無需降解，減少成本同時(shí)芯板作為加筋材料加固軟土；
3、一體式井點(diǎn)塑排管的上部結(jié)構(gòu)(連接盒、井點(diǎn)管以及連接管)可以拔除，在真空降水輕夯完成后，采用拔管器拔除一體式井點(diǎn)塑排管的上部結(jié)構(gòu)，一體式井點(diǎn)塑排管的上部結(jié)構(gòu)可以重復(fù)利用，同時(shí)地表下淺層土體內(nèi)無殘留排水通道、淺層土體下的排水板實(shí)現(xiàn)整體的工后不留排水通道，減少工后殘余沉降；
4、常規(guī)降水輕夯井點(diǎn)機(jī)械成孔往往抽不上來水形成死井，一般推薦采用人工水沖法成孔，孔徑一般200?300mm，濾頭一般I米左右，成孔不佳往往無法出水，布點(diǎn)間距由于照顧到夯擊行走也不可能太密，輕型井點(diǎn)真空降水原理所限提水高度受限，目前文獻(xiàn)所見最深的輕型井點(diǎn)也就在7米左右，考慮降水漏斗，故地下水位降低極限深度也不過4?5米左右，均需要回填中粗砂確保水源補(bǔ)給，出水量較小，造成真空射流栗負(fù)壓降低較快影響真空降水效果，但這同時(shí)造成井點(diǎn)漏氣負(fù)壓不高和工后留有砂井繼續(xù)排水沉降等不利因素，故現(xiàn)在改進(jìn)型的降水強(qiáng)夯流行采用深井降水或管井降水，但鑒于兩種降水方式布點(diǎn)不可能太密，只能起到降水作用，很難起到真空預(yù)壓作用，一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)，濾頭深度可以比真空降水井點(diǎn)深，兼顧重力降水和真空降水，價(jià)格便宜適合大面積布設(shè)，既有利于降水，又有利于真空預(yù)壓，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工成孔效率高，由于濾頭采用通水量較高的超長(zhǎng)塑料排水板，死井率幾乎為零，無論是降水深度亦或是降水效率完全可以完美替代上述的各種降水輕夯方式；
5、改進(jìn)后可以快速降低地下水位至5?8米，以利于強(qiáng)夯動(dòng)力固結(jié)增加能級(jí)，采用超長(zhǎng)塑料排水板作為濾頭可以提高輕夯的有效加固深度及能量深部傳遞效率，同時(shí)確保不出現(xiàn)橡皮土，常規(guī)降水強(qiáng)夯地下水位一般只下降2?3米左右，效果欠佳。
[0005]6、常規(guī)真空預(yù)壓降水效果欠佳，常規(guī)降水強(qiáng)夯起不到真空預(yù)壓效果，一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)布設(shè)大量的排水板代替較短的濾頭，即可以實(shí)現(xiàn)快速降低地下水位，也可以部分實(shí)現(xiàn)真空預(yù)壓，一種材料2種效果，實(shí)現(xiàn)一材多用高效節(jié)能之目的；
7、常規(guī)真空預(yù)壓淺表層地基效果欠佳，常規(guī)降水強(qiáng)夯處理深度欠佳，改進(jìn)為真空降水預(yù)壓、降水輕夯相結(jié)合的多重效果地基處理，深淺層地基同時(shí)加固，采用真空降水預(yù)壓和降水強(qiáng)夯多重效果增加了土體的壓密效果，減少了工后沉降，而該改進(jìn)在并不增加較大成本前提下，完成了多重加固任務(wù)，尤其適用于工民建廠房倉(cāng)儲(chǔ)地基和機(jī)場(chǎng)跑道、市政道路及鐵路路基等;
8、該法更適用于圍海造地超軟地基加固，其實(shí)現(xiàn)方式為，通過簡(jiǎn)單的人工插入一體式井點(diǎn)塑排管實(shí)現(xiàn)較好密封的淺層真空降水預(yù)壓。
[0006]因此本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉、施工效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)的立面示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明的一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)的俯視示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明的一體式井點(diǎn)塑排管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明的排水板的截面圖。
[0011 ]圖5為本發(fā)明的連接盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖6為圖2中的A處放大圖。
[0013]圖7為圖6中的橫管的示意圖。
[0014]圖8為圖2中的B處放大圖。
[0015]其中:
排水板1、芯板1.1、主筋板1.11、副筋板1.12、濾膜1.2、排水通道1.3 連接盒2、殼體2.1、下接口 2.2、上接口 2.3、螺釘孔2.4
井點(diǎn)管3 連接管4
橫管5、橫管分段5.1、直管段5.11、第一錐管段5.12、第二錐管段5.13、多通連接段5.2、 連接段主體5.21、橫管分段接口 5.22、連接管接口 5.23 縱管6、縱管分段6.1、三通接頭6.2、單向閥6.3 真空栗7 止水帷幕8 深層土體100 淺層土體200。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見圖1?圖8，本發(fā)明涉及的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，它包括以下步驟:
步驟一、場(chǎng)地平整，待加固區(qū)域四周開挖排水溝排水；
步驟二、根據(jù)土質(zhì)條件選擇不進(jìn)行或者進(jìn)行降水前的預(yù)窮，能級(jí)暫定600?100kN.m，正方形夯點(diǎn)間距4*4?7*7m可調(diào)整，夯后推平，按工況選擇施工止水帷幕8，止水帷幕8為水泥攪拌粧側(cè)向密封擋墻或泥漿側(cè)向密封擋墻；
步驟三、一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)布置
3.1、一體式井點(diǎn)塑排管進(jìn)行插設(shè)施工形成一體式井點(diǎn)塑排管網(wǎng)格；
一體式井點(diǎn)塑排管網(wǎng)格的網(wǎng)格間距I?4m可調(diào)；
一體式井點(diǎn)塑排管(也就是改進(jìn)后的支管)包括排水板1、連接盒2、井點(diǎn)管3以及連接管4，所述排水板I豎向布置于深層土體100內(nèi)，排水板I的長(zhǎng)度為20m左右，所述井點(diǎn)管3豎向布置于淺層土體200內(nèi)，井點(diǎn)管3的長(zhǎng)度為6?9m，排水板I的上端通過連接盒2與井點(diǎn)管3的下端連接，井點(diǎn)管3的上端露出淺層土體200外，井點(diǎn)管3的上端與連接管4的一端連接，連接管4的長(zhǎng)度為I?2m。井點(diǎn)管3以及連接管4的直徑為10?20_。
[0017]排水板I包括內(nèi)部的芯板1.1以及芯板1.1外圍的濾膜1.2，所述芯板1.1和濾膜1.2之間形成排水通道1.3，所述芯板1.1為不可降解材料或者難降解材料制成，所述濾膜1.2為可降解材料制成。
[0018]作為一種優(yōu)選，芯板1.1為塑料材料制成，濾膜1.2為亞麻材料制成。
[0019]作為一種優(yōu)選，芯板1.1包括一根橫向布置的主筋板1.11以及多根縱向間隔布置于主筋板1.11前后的副筋板1.12，所述主筋板1.11、副筋板1.12以及濾膜1.2之間形成的空隙即為排水通道1.3。
[0020]排水板I插入地基后，隨著時(shí)間的流逝，由于濾膜1.2采用可降解材料制成，濾膜
1.2實(shí)現(xiàn)快速降解，濾膜1.2降解后在地基內(nèi)只剩下芯板1.1，地基內(nèi)的土壤會(huì)填充原濾膜
1.2以及原排水通道1.3的空間，使得土壤與芯板1.1緊密貼合，因此芯板1.1在地基內(nèi)不但不存在空隙使得地基繼續(xù)沉降，而且還起到了加筋的作用，提高了地基內(nèi)上下不同層高的一體性。
[0021]所述排水板I的下端設(shè)置有底部排水板封頭，底部排水板封頭采用塑料膠帶紙包裹形成。
[0022]所述連接盒2包括殼體2.1，所述殼體2.1的下端設(shè)置有一個(gè)與排水板I上端形狀吻合的下接口2.2，所述連接盒2的上端設(shè)置有一個(gè)與井點(diǎn)管3下端形狀吻合的上接口2.3，所述殼體2.1上設(shè)置有三個(gè)螺釘孔2.4，所述下接口 2.2的截面呈矩形結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)排水板I的上端插入下接口 2.2處，然后在螺釘孔2.4內(nèi)打入螺釘將排水板I和連接盒2連接于一體，然后在下接口 2.2外包扎塑料膠帶。所述上接口 2.3為圓管結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)井點(diǎn)管3的下端套設(shè)于上接口 2.3外，然后將上接口 2.3與井點(diǎn)管3的下端外包扎塑料膠帶。
[0023]所述連接管4為鋼絲軟管，連接管4包括軟管以及軟管內(nèi)襯的螺旋鋼絲。
[0024]所述井點(diǎn)管3為PPR等塑料管，井點(diǎn)管3與連接管4連接處通過密封膜包裹或者鋼絲纏繞，采用密封膜包裹后，在一體式井點(diǎn)塑排管抽真空時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓密封膜被越吸越緊。井點(diǎn)管3也可以與連接管4采用同樣的鋼絲軟管，使得井點(diǎn)管3與連接管4形成一體結(jié)構(gòu)。
[0025]3.2、一體式井點(diǎn)塑排管網(wǎng)格連接總管及真空栗形成一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)。
[0026]所述總管包括縱管6和連接于縱管6上的多根橫管5。
[0027]所述橫管5由多個(gè)橫管分段5.1以及多通連接段5.2連接而成，相鄰兩個(gè)橫管分段5.1之間通過多通連接段5.2進(jìn)行連接，多通連接段5.2作為一種優(yōu)選采用八通連接段，八通連接段包括連接段主體5.21,連接段主體的左右兩端分別設(shè)置有橫管分段接口 5.22，在連接段主體5.21上向前和向后分別設(shè)置有三個(gè)連接管接口 5.23，連接管接口 5.23與其臨近的連接管4進(jìn)行連接，橫管分段接口 5.22與其臨近的橫管分段5.1連接，所述橫管分段5.1包括一個(gè)頸縮段，頸縮段靠近多通連接段5.2設(shè)置，所述橫管分段5.1還包括直管段5.11，所述頸縮段包括第一錐管段5.12以及第二錐管段5.13，第一錐管段5.12的小頭端與第二錐管段5.13的小頭端對(duì)接，第一錐管段5.12的大頭端與其相鄰多通連接段5.2的橫管分段接口
5.22對(duì)接，第二錐管段5.13的大頭端與直管段5.11的一端對(duì)接，直管段5.11的另一端與其相鄰的多通連接段5.2的橫管分段接口 5.22對(duì)接。第一錐管段5.12的錐度大于第二錐管段5.13的錐度，頸縮段形成文丘里射流效果。
[0028]所述縱管6垂直連接于所有橫管5的一端，橫管5遠(yuǎn)離縱管6的一端設(shè)置有橫管封頭，橫管5上的橫管分段5.1的頸縮段遠(yuǎn)離縱管6，橫管5上的橫管分段5.1的直管段5.11靠近縱管6 ο一根縱管6連接多根橫管5，所述縱管6由多個(gè)縱管分段6.1以及三通接頭6.2連接而成，相鄰兩個(gè)縱管分段6.1通過三通接頭6.2連接，三通接頭6.2的第三個(gè)接口連接臨近的橫管5，縱管分段6.1上還設(shè)置有單向閥6.3，縱管6的端部設(shè)置有縱管封頭。
[0029]步驟四、第一遍真空降水預(yù)壓，5?10天可調(diào)，以降低地下水位為目的，待地下水位達(dá)到要求(地下水位達(dá)到地面以下4?6m)，逐步拆除夯點(diǎn)處總管準(zhǔn)備第一遍輕夯；
步驟五、第一遍輕窮，能級(jí)暫定1500~2000kN.m，正方形窮點(diǎn)間距4*4?7 *7m可調(diào)整，邊拆除總管邊輕夯，逐步往前推進(jìn)，輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升，夯后推平；步驟六、一體式井點(diǎn)塑排管網(wǎng)格連接剩余總管及真空栗，開始第二遍真空降水預(yù)壓，5?10天可調(diào)，第二遍真空降水預(yù)壓降水完成后逐步保水并且拆除夯點(diǎn)處部分總管準(zhǔn)備第二遍輕夯；
步驟七、第二遍輕窮，能級(jí)暫定2000?2800 kN.m或以上，正方形窮點(diǎn)間距4*4?7*7m可調(diào)整;邊拆除總管邊輕夯，逐步往前推進(jìn)，輕夯前方區(qū)域需繼續(xù)降水確保地下水位不回升，夯后推平； 步驟八、一體式井點(diǎn)塑排管網(wǎng)格連接剩余總管及真空栗，開始第三遍真空降水預(yù)壓，5?10天可調(diào)，第三遍真空降水預(yù)壓降水完成后逐步保水并且拆除夯點(diǎn)處部分總管準(zhǔn)備滿夯；步驟九、拔除剩余總管，當(dāng)使用的井點(diǎn)管3和連接管4為分體式結(jié)構(gòu)時(shí)，將井點(diǎn)管3和連接管4全部拔除即可，當(dāng)使用的井點(diǎn)管3和連接管4為一體式結(jié)構(gòu)的鋼絲軟管時(shí)，切除地表以上的連接管4，然后在地表下的井點(diǎn)管3內(nèi)進(jìn)行灌漿。滿夯，在第二遍輕夯后至少休止7天進(jìn)行，能級(jí)600?100kN.m，夯后推平；
步驟十、滿場(chǎng)振動(dòng)碾壓測(cè)量標(biāo)高交工。
[0030]注:一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)可以根據(jù)場(chǎng)地及土質(zhì)情況調(diào)整間距和長(zhǎng)度，真空預(yù)壓、降水和輕夯可以根據(jù)場(chǎng)地及土質(zhì)情況調(diào)整步驟及遍數(shù)及時(shí)長(zhǎng)，一般情況下降水3?4遍、輕夯3~5遍即可。施工期間施工監(jiān)測(cè)必須同步進(jìn)行，必須要進(jìn)行的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有:孔隙水壓力、地下水位、地表沉降、分層沉降、真空度，實(shí)現(xiàn)信息化施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于它包括以下步驟: 首先，場(chǎng)地平整，待加固區(qū)域排水； 然后，選擇不進(jìn)行或者進(jìn)行降水前的預(yù)夯； 然后，一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)布置 一體式井點(diǎn)塑排管進(jìn)行插設(shè)施工形成一體式井點(diǎn)塑排管網(wǎng)格； 一體式井點(diǎn)塑排管包括排水板、連接盒、井點(diǎn)管以及連接管，所述排水板豎向布置于深層土體內(nèi)，所述井點(diǎn)管豎向布置于淺層土體內(nèi)，排水板的上端通過連接盒與井點(diǎn)管的下端連接，井點(diǎn)管的上端露出淺層土體外，井點(diǎn)管的上端與連接管的一端連接； 一體式井點(diǎn)塑排管網(wǎng)格連接總管及真空栗形成一體式井點(diǎn)塑排真空系統(tǒng)， 然后，開始多遍真空降水預(yù)壓，相鄰兩次真空降水預(yù)壓之間設(shè)置一次輕夯，最后一次真空降水預(yù)壓后進(jìn)行滿夯； 最后，滿場(chǎng)振動(dòng)碾壓測(cè)量標(biāo)高交工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于排水板包括內(nèi)部的芯板以及芯板外圍的濾膜，所述芯板和濾膜之間形成排水通道，所述芯板為不可降解材料或者難降解材料制成，所述濾膜為可降解材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于芯板包括一根橫向布置的主筋板以及多根縱向間隔布置于主筋板前后的副筋板，所述主筋板、副筋板以及濾膜之間形成的空隙即為排水通道。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于所述連接管為鋼絲軟管，連接管包括軟管以及軟管內(nèi)襯的螺旋鋼絲。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于總管包括橫管，所述橫管由多個(gè)橫管分段以及多通連接段連接而成，相鄰兩個(gè)橫管分段之間通過多通連接段進(jìn)行連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于多通連接段采用八通連接段，八通連接段包括連接段主體，連接段主體的左右兩端分別設(shè)置有橫管分段接口，在連接段主體上向前和向后分別設(shè)置有三個(gè)連接管接口，連接管接口與其臨近的連接管進(jìn)行連接，橫管分段接口與其臨近的橫管分段連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于所述橫管分段包括一個(gè)頸縮段和直管段，同一個(gè)橫管分段的頸縮段至縱管的距離比直管段至縱管的距離長(zhǎng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井點(diǎn)塑排真空降水預(yù)壓動(dòng)力固結(jié)法，其特征在于總管包括縱管，所述縱管由多個(gè)縱管分段以及三通接頭連接而成，相鄰兩個(gè)縱管分段通過三通接頭連接，三通接頭的第三個(gè)接口連接臨近的橫管，縱管分段上還設(shè)置有單向閥。
【文檔編號(hào)】E02D3/10GK105970908SQ201610379610
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】張禹
【申請(qǐng)人】上海建研地基基礎(chǔ)工程有限公司