软土地基无砂垫层预压排水固结法

摘要

本发明公开了一种软土地基无砂垫层预压排水固结法，包括以下步骤：(A)在软基上直接放样，竖向施插塑料排水板；(B)铺设水平排水管路以实现水平排水，水平排水管与排水板靠地面端的板头相连，一行排水板对应铺设一根排水管。本发明利用水平管路连接排水板解决了软基水平排水的难题，取代了以往以中粗砂作为水平排水垫层的做法，从而使得软土地基预压排水固结法在无砂或少砂的情况下能够实施，使施工不受中粗砂供应的制约，在无砂或少砂的情况下能对软土地基进行预压排水固结法处理，节约了施工成本，缩短了工期。

说明书

技术领域

本发明涉及土木建筑领域的地基处理技术领域，尤其涉及预压排水固结法施工技术领域。

背景技术

预压排水固结法主要包括堆载预压法和真空预压法，都需要竖向排水带和水平排水垫层。竖向排水带应用最多的是塑料排水板。水平排水垫层为中粗砂垫层或卵石垫层。目前围海造陆工程较多，在珠江三角洲和长江三角洲一带，由于级配良好的中粗砂供应日益紧张，价格不断上涨，使得预压排水固结法加固软基的成本越来越高。而且由于软土地基承载力低，特别是滨海相淤泥和新吹填淤泥等软弱土层含水量大，极限承载力低，如是应用传统预压工艺施工，砂垫层无论吹填或堆填都无法正常实施，机械设备由于易发生沉陷也无法进场施工，从而使得工期延长。如果在无砂或少砂的情况下能够对软土地基进行预压排水固结法处理，将极大地节约成本和缩短工期，并使设计和施工方案不受中粗砂供应的制约。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在无砂或少砂的情况下对软土地基应用预压排水固结施工处理的方法，可极大地节约成本和缩短工期，并使施工不受中粗砂供应的制约。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种软土地基无砂垫层预压排水固结法，包括以下步骤：

(A)在软基上直接放样，竖向施插塑料排水板；

(B)铺设水平排水管路以实现水平排水，水平排水管与排水板靠地面端的板头相连，一行排水板对应铺设一根排水管。

上述步骤A中排水板的布置为梅花型或正方形，板头外露于地面20～30cm，插板机后退施插排水板，以免插板机把排水板板芯压入地面。

上述步骤B中所述排水管外壁包裹有一层无纺布，剪去与排水板板头连接部位的无纺布，并将排水板板头包裹于所述排水管外壁，再在连接部位外部包裹一层无纺布，以免淤泥渗入排水管中，污染排水管滤膜，从而保证排水畅通。

在完成上述两步骤后，可在原地面上铺设密封薄膜，利用三通管接头将水平排水管与抽真空系统连接进行真空预压施工。或进行堆载施工，堆载分层施加，分层压实，其中第一层堆载使用石粉等散粒材料，避免对排水板和排水管破坏。还可以在抽真空恒载约10天后，进行真空联合堆载预压施工，所述密封膜4上先铺设一层无纺土工布，第一级堆载料使用粉细砂等细颗粒材料，堆载分层填筑、分层压实。

塑料排水板提供了土体中孔隙水的纵向通道，可将滤层渗进来的水向上排出；而水平排水管提供了孔隙水的横向通道，塑料排水板用插板机插入软土地基，在上部预压荷载作用下，软土中空隙水由塑料排水板向上排到与排水板相连的水平排水管中，向下游排出，以加速软基固结。本发明利用水平管路连接排水板解决了软基水平排水的难题，取代了以往以中粗砂作为水平排水垫层的做法，从而使得软土地基预压排水固结法在无砂或少砂的情况下能够实施，使施工不受中粗砂供应的制约，在无砂或少砂的情况下能对软土地基进行预压排水固结法处理，节约了施工成本，缩短了工期。

附图说明

图1是淤泥插板机结构示意图。

图2是水平管路与排水板的连接示意图。

图3是水平管路与真空泵的连接示意图。

图4是排水板布置方式示意图。

具体实施方式

实施例1

以下为本技术的施工步骤：

1、根据软土层厚度和工程的设计要求确定塑料排水板的施插深度，同时根据地基承载力采用适用的淤泥插板机7。如图1所示，淤泥插板机7由行走设备和桩架组成，行走设备选用水陆两用挖掘机71改装而成，72桩架由角钢焊接制作，挖掘机型号根据泥面承载力和桩架高度等因素综合考虑，桩架可自行组装。

2、根据设计要求，选择相应的排水板型号，用竹签或废旧排水板板芯放样。排水板8布置方式可以是梅花型或正方形，如图4所示，相邻排水板8之间的距离控制在1米左右。根据对塑料排水板的施插密度的改变，可实现软土层内排水通道的调节，从而增加土体的有效排水途径，缩短排水距离，再通过上部荷载的作用，加速孔隙水的排出和地基的固结，减少工后沉降，从而提高地基土的承载力。

3、插板施工时，插板机边施工边后退，排水板外露于地面的板头大于20cm，一般为20～30cm，插板机7履带不得碾压已插板头，避免将板头压入泥土而丧失排水效果。

4、铺设水平排水管路。如图2所示，水平管路依据步骤2中排水板间距大小布置，一行排水板8对应铺设一根水平排水管6。水平排水管可以选用PVD管制作的滤管、塑料盲沟、软式透水管等。排水板8露出于地面一端的板头卷于排水管6管壁外。为了防止淤泥污染和堵塞管路上的滤膜，在铺设前先在排水管管路外包裹一层无纺布。将排水管与排水板连接部位的无纹布剪掉，及时将排水板板头包覆于排水管路与管路相连接，其后再在连接部位包裹一层无纺布。施工过程应尽量避免淤泥污染排水管滤膜，保证排水畅通。

5、进行真空预压施工。如图3所示，在原地面上铺设密封薄膜4，地面以下的水平排水管6经波纹管5套接，并通过三通出膜器3与真空水箱2连接，真空水箱2管路连接真空泵1。通过抽真空，实现真空预压。为了避免施工困难，密封膜4一次加工面积不宜过大，可在现场粘结满足面积要求，利用三通出膜器3与真空泵1相连通。在施工过程中应铺设施工简易通道。

实施例2

如实施例1完成步骤1～步骤4后，进行堆载预压施工。

水平排水管路6行列连接后，在其上进行堆载施工，堆载分层施加，分层压实，第一层堆载使用石粉等散粒材料，避免对排水板和排水管破坏。

实施例3

如实施例1完成步骤1～步骤4后，进行真空联合堆载预压施工。在抽真空恒载约10天后，在密封膜4上进行堆载施工。为了保护密封膜4，其上先铺设一层无纺土工布，第一级堆载料使用粉细砂等细颗粒材料，堆载分层填筑、分层压实。