真空排水系统对软土地基进行排水和排空气处理，在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值，并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值；然后获取每个处理深度层位处的真空压力平均值；接着根据每个处理深度层位处的真空压力平均值和观察的时间，绘制每个处理深度层位处的真空压力-时间曲线，并根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间，绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线；如果每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线中呈现出连续3天的地表沉降值小于15mm/d，或如果真空预压的有效工作日已超过15天，则确定需进行第一次间歇，在记录每个真空压力表显示的真空压力值和每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统； 其中，每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔的真空压力值的平均值； ④在关闭真空排水系统后，定时观察每个真空压力表显示的真空压力值，如果所有真空压力表显示的真空压力值均趋向于零，则确定可以重新开启真空排水系统； 或在关闭真空排水系统后，利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值，然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间，绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线，如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的地表沉降值均出现反弹且出现反弹峰值后，则确定可以重新开启真空排水系统； ⑤在确定可以重新开启真空排水系统后，开启真空排水系统，利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理，在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值，如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值不大于5kPa，则确定需进行再次间歇，在记录每个真空压力表显示的真空压力值后关闭真空排水系统，然后返回步骤④继续操作；如果所有真空压力表显示的真空压力值的平均值与前一次关闭真空排水系统前所有真空压力表显示的真空压力值的平均值的差值的绝对值一直大于5kPa，且持续时间超过3天未出现减小的趋势，则直接操作步骤⑥； 或在确定可以重新开启真空排水系统后，开启真空排水系统，利用真空预压法通过真空排水系统继续对软土地基进行排水和排空气处理，在排水和排空气过程中定时观察每个真空压力表显示的真空压力值，并利用水准仪定时观察每个地表沉降观测点处的地表沉降值，然后根据每个地表沉降观测点处的地表沉降值和观察的时间，绘制每个地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线，如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值不大于5mm/d，则确定需进行再次间歇，在记录每个地表沉降观测点处的地表沉降值后关闭真空排水系统；如果所有地表沉降观测点处的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率的平均值与前一次关闭真空排水系统前的沉降速率的平均值的差值一直大于5mm/d，且持续时间超过3天未出现减小的趋势，则直接操作步骤⑥；如果所有地表沉降观测点处各自的地表沉降-时间曲线呈现的沉降速率均趋向于零，则直接操作步骤⑥； ⑥获取每个处理深度层位处的真空压力值，在所有处理深度层位处的真空压力值达到真空预压验收指标后全面关闭真空排水系统，停止真空预压过程。
2.根据权利要求1所述的一种真空预压软土地基处理方法，其特征在于所述的步骤①的具体过程为: ①-1、真空排水系统的构建:按常规真空预压法，先在待处理的软土地基中插设多排竖向排水板，每排竖向排水板包括多个竖向排水板；然后在待处理的软土地基的表面上布设多根水平排水管，每根水平排水管与多排竖向排水板形成排水通道；再在多根水平排水管上共同连接一个用于排出软土地基中的水和空气的真空泵； ①_2、在待处理的软土地基的表面上铺设一层覆盖垫层，并使覆盖垫层覆盖住所有水平排水管； ①_3、在覆盖垫层上覆盖一层薄膜，并对薄膜的边缘进行密封处理形成膜下真空状态。
3.根据权利要求2所述的一种真空预压软土地基处理方法，其特征在于所述的步骤①-2中的所述的覆盖垫层的厚度为大于或等于所述的水平排水管的外径的2倍或以上；所述的覆盖垫层为采用砂作为材料形成的砂覆盖垫层。
4.根据权利要求3所述的一种真空预压软土地基处理方法，其特征在于所述的步骤①-3中在覆盖垫层上覆盖薄膜之前，在待处理的软土地基的表面的处理区域四周开设深度大于Im的地沟，用于作为薄膜的边缘密封的边界。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种真空预压软土地基处理方法，其特征在于所述的步骤②中在待处理的软土地基中的三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔，其中，三个不同处理深度层位分别为竖向排水板的上部所处的深度、竖向排水板的下部所处的深度及竖向排水板的中部所处的深度，每个处理深度层位处的真空压力平均值为该处理深度层位处设置的所有真空压力观测孔处的真空压力值的平均值。
6.根据权利要求5所述的一种真空预压软土地基处理方法，其特征在于所述的步骤②中的每个真空压力观测孔位于其四周的四块竖向排水板的中间位置。
7.根据权利要求6所述的一种真空预压软土地基处理方法，其特征在于所述的步骤②中在真空压力观测孔内布置测压管之前，先在真空压力观测孔的孔底上铺设一层砂垫层，然后在砂垫层上布置一个土工布滤套，再将测压管放置于真空压力观测孔内，使测压管的一端搁于土工布滤套上。
8.根据权利要求7所述的一种真空预压软土地基处理方法，其特征在于所述的步骤③中定时观察真空压力值和地表沉降值的时间间隔为第一周隔天，之后每天；所述的步骤④中定时观察真空压力值或地表沉降值的时间间隔为10?20分钟；所述的步骤⑤中定时观察真空压力值或地表沉降值的时间间隔为第一周隔天，之后每天。
【专利摘要】本发明公开了一种真空预压软土地基处理方法，其通过在待处理的软土地基中的至少三个不同处理深度层位处各设置至少三个竖直的真空压力观测孔，在真空压力观测孔内设置测压管，在测压管的上端连接真空压力表，并在待处理的软土地基的表面上靠近每个真空压力观测孔的孔口处设立地表沉降观测点，实现了信息化施工方法，使得施工决策更科学合理；在地层真空压力场形成，地表快速沉降阶段结束转入平稳沉降阶段后开始间歇式真空预压控制状态，经过多次间歇停泵、开泵循环作业，不仅可以提高真空排水固结效率、缩短施工工期，而且能在相同的施工工期下减少电能消耗，同时减轻真空预压处理后的地基回软现象。
【IPC分类】E02D3-10
【公开号】CN104727298
【申请号】CN201510074710
【发明人】杨俊杰, 俞元洪, 干焕军, 姜欢悦
【申请人】宁波高新区围海工程技术开发有限公司, 浙江工业大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月12日