一种软土地基快速处理系统与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地基工程技术领域，具体的来说涉及深厚软基或吹填淤泥的地基处理的工程领域。
【背景技术】
[0002]对于软土地基，当采用真空预压或堆载预压等方法进行处理加固时，一般在软土地基中打设竖向砂井或塑料排水板作为排水通道，在堆载料自重荷载或真空荷载预压下发生排水固结，孔隙水压力慢慢消散，有效应力慢慢增长，地基强度逐渐增加，地基固结沉降量绝大部分在施工期内得以消除，从而使软土地基的承载力得到提高。但是上述的技术与方法，由于排水效率低，预压荷载小，使用大量的抽排水设备和较厚中粗砂垫层，导致软土地基的处理效率低下，施工工期长，成本较高，处理后的承载力不高。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于，克服现有软土地基排水固结处理技术中存在的问题，提供一种软土地基快速处理系统与方法。
[0004]为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的:
[0005]—种软土地基快速处理系统，包括竖直插入在软土地层中的多个排水板，多个排水板通过手形接头连接排水管，排水管接入气液分散罐，罐内安装有自控式排水栗，罐体上方有抽真空的管路系统连接高真空栗;在排水板之间的软土地层中设置有增压管，增压管连接增压栗;所述软土地层上方覆盖有密封膜，塑料排水板、排水管、增压管、增压栗和真空Tii闭墙。
[0006]所述排水板中设置有中空的排水通道，过滤土颗粒的滤膜及防淤堵的滤网。
[0007]所述十字手形接头将排水板与排水管直接相连，代替了砂垫层的作用。
[0008]所述增压管体上设置有蜂窝状气孔，用于形成水平排水通道。
[0009]所述的气液分离罐是一种具体较高刚度的罐体，在此罐中将软土中排出的水和气体分离，由排水栗和抽真空栗分别排出真空系统之外。
[0010]所述的排水管可在地基处理之后回收。
[0011]所述的高真空栗机组为一开一闭的二台真空栗，用于实现100%开机率，形成持续、稳定的真空度。
[0012]—种软土地基快速处理方法，包括以下步骤
[0013]1、形成气密墙:采用多轴粘土搅拌粧机，应用套接法成粧工艺，在软土地基周围快速形成一种高致密的密闭墙；
[0014]2、布设排水板:向软土地基内插入排水板；
[0015]3、连接排水管:通过十字手形接头将排水板与排水管直接相连；
[0016]4、设置增压管:在软土地基内插入增压管，增压管与增压栗相连；
[0017]5、安装气液分离罐:按8000?10000平方米区域设置一个分离罐，罐内安装有排水栗、排水管和抽真空的管路系统；
[0018]6、安装真空机组:该机组为一开一闭的二台真空栗；
[0019]7、间歇式增压:通过增压管向待处理的软土地基间歇性地增压，增加土体的水平裂隙，从而加速土体排水固结；
[0020]8、覆水增压:将软土中排出的水覆盖在真空膜之上，形成堆载量，增压上覆载荷，增加预压量，实现快速固结；
[0021 ] 9、回收排水管:地基处理结束后，揭去真空膜后，可将排水管回收。
[0022]有益效果，采用本发明所述的系统及方法可以明显降低井阻、涂抹效应对排水固结的不利影响，减少排水通道的堵塞，能消除传统真空预压的排水通道盲区，可以消除传统技术中对砂资源的依赖，缩短抽真空时间和减少了抽真空的机组，并回收排水管，降低了电力消耗，节省了工程造价、缩短了工期。
【附图说明】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
[0024]图1为本发明所述一种软土地基快速处理系统示意图。
[0025]图2为本发明所述的塑料排水板连接件结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0027]参看图1，一种软土地基快速处理系统，包括竖直插入在软土地层中的多个排水板I，多个排水板I通过十字手形接头直接连接排水管2，真空排水管2接入到气液分离罐中；在排水板I之间的软土地层中设置有增压管3，增压管4连接增压栗;所述软土地层上方覆盖有密封膜5，排水板1、真空排水管2、增压排气管3、增压密封管4被密封膜5覆盖。
[0028]所述排水板I为畅通式塑料排水板，中部设置有中空的排水通道，排水板外侧设置有可以过滤的滤膜。滤膜和芯板通过特殊工艺连成一体这种特殊结构，使其具有整体性好、抗拉强度大、通水量大的特点。根据淤泥中粘土颗粒的粒径分布灵活调整滤膜孔径的大小，能够有效克服粘粒在排水板滤膜周围富集而造成的淤堵现象，达到最好的畅通式效果。
[0029]参看图2，所述排水板I顶部通过十字手形接头6连接排水管2。所述十字手形接头6包括本体，本体上设置有与排水板连接的扁形接口 61，扁形接口两侧设置有与真空排水管连接的圆形接口 62;扁形接口与圆形接口内部相互导通，本体、扁形接口 61、圆形接口 62为一体注塑成型结构。
[0030]增压管微孔增压管。间歇性地对软土地基增压，增加深层土体的水平排水通道，从而加速土体排水固结。该效果类似于在真空预压的基础上，联合一定厚度的堆载料，从而形成类似于真空联合堆载预压的加固效果。另一方面，通过对地基增压，可以在淤泥层中形成若干水平向裂缝，形成新的水平向排水通道，可以使孔隙水在该裂缝通道内定向流动，加速土体固结，从而提高软基加固效果、缩短软基加固处理的时间。
[0031 ] 一种软土地基快速处理方法，包括以下步骤
[0032]1、形成气密墙:采用多轴粘土搅拌粧机，应用套接法成粧工艺，在软土地基周围快速形成一种高致密的气密墙;采用多轴粘土搅拌粧机，应用套接法成粧工艺，能快速形成一种高致密的气密墙，为高真空形成提高保障。该多轴粘土搅拌粧机与传统的单轴、双轴和三轴搅拌粧机相比，具有成粧的密实度高，速度快和对地基承载力要求低的优势。
[0033]2、布设排水板:向软土地基内插入排水板，形成竖向排水通道；
[0034]3、连接排水管:通过十字手形接头将排水板与排水管直接相连，使软水中的水通过排水板与手形接头和排水管排入到气液分离罐中；
[0035]4、设置增压管:在软土地基内插入增压管，增压管与增压栗相连，形成水平排水通道；
[0036]5、安装气液分离罐:按8000?10000平方米区域设置一个分离罐，罐内安装有排水栗、排水管和抽真空的管路系统，在此罐将土体中排出的水和气分离；
[0037]6、安装真空机组:该机组为一开一闭的二台真空栗，实现100 %开机率；
[0038]7、间歇式增压:通过增压管向待处理的软土地基间歇性地增压，增加土体的水平裂隙，从而加速土体排水固结；
[0039]8、覆水增压:将软土中排出的水覆盖在真空膜之上，形成堆载量，增压上覆载荷，增加预压量，实现快速固结；
[0040]9、回收排水管:地基处理结束后，揭去真空膜后，可将排水管回收。
[0041]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种软土地基快速处理系统，其特征是，包括竖直插入在软土地层中的多个排水板，多个排水板通过手形接头连接排水管，排水管接入气液分散罐，罐内安装有自控式排水栗，罐体上方有抽真空的管路系统连接高真空栗;在排水板之间的软土地层中设置有增压管，增压管连接增压栗;所述软土地层上方覆盖有密封膜，塑料排水板、排水管、增压管、增压栗和真空密闭墙。2.根据权利要求1所述的一种软土地基快速处理系统，其特征是，所述排水板中设置有中空的排水通道，过滤土颗粒的滤膜及防淤堵的滤网。3.根据权利要求1所述的一种软土地基快速处理系统，其特征是，所述手形接头将排水板与排水管直接相连。4.根据权利要求1所述的一种软土地基快速处理系统，其特征是，所述增压管体上设置有蜂窝状气孔。5.根据权利要求1所述的一种软土地基快速处理系统，其特征是，所述的气液分散罐是一高刚度的罐体，在此罐中将软土中排出的水和气体分离，由排水栗和抽真空栗分别排出真空系统之外。6.根据权利要求1所述的一种软土地基快速处理系统，其特征是，所述的排水管可在地基处理之后回收。7.根据权利要求1所述的一种软土地基快速处理系统，其特征是，所述的高真空栗一开一闭的二台真空栗，用于实现100%开机率，形成持续、稳定的真空度。8.一种软土地基快速处理方法，包括以下步骤 1)形成气密墙:采用多轴粘土搅拌粧机，应用套接法成粧工艺，在软土地基周围快速形成一种高致密的密闭墙； 2)布设排水板:向软土地基内插入排水板； 3)连接排水管:通过十字手形接头将排水板与排水管直接相连； 4)设置增压管:在软土地基内插入增压管，增压管与增压栗相连； 5)安装气液分离罐:罐内安装有排水栗、排水管和抽真空的管路系统； 6)安装真空机组:该机组为一开一闭的二台真空栗； 7)间歇式增压:通过增压管向待处理的软土地基间歇性地增压，增加土体的水平裂隙； 8)覆水增压:将软土中排出的水覆盖在真空膜之上，增加堆载压力； 9)回收排水管:地基处理结束后，揭去真空膜后，可将排水管回收。
【专利摘要】一种软土地基快速处理系统，包括竖直插入在软土地层中的多个排水板，通过手形接头连接排水管，排水管接入气液分散罐，罐内安装有自控式排水泵，罐体上方有抽真空的管路系统连接高真空泵；在排水板之间的软土地层中设置有增压管，增压管连接增压泵。本技术和方法可以明显降低井阻、涂抹效应对排水固结的不利影响，减少排水通道的堵塞，能消除传统真空预压的排水通道盲区，可以消除传统技术中对砂资源的依赖，缩短抽真空时间和减少了抽真空的机组，实现100％开机率，并回收排水管，降低了电力消耗，节省了工程造价、缩短了工期。
【IPC分类】E02D3/10
【公开号】CN105649002
【申请号】
【发明人】刘全林, 毕平均, 许绮炎, 华小龙, 刘斐然
【申请人】上海强劲地基工程股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月29日