专利名称：吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法和实现该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及围海造地领域，特别是涉及一种吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法以及实现该方法的装置。
背景技术：
随着我国沿海城市建设的发展，围海造地的规模不断扩大。由于从开始吹填到最终交地的工期要求越来越短，吹填土一般来不及晾晒就要进行加固。在现有的施工中，常采用真空预压二次加固技术，首先对吹填超软土进行浅层加固，形成可以上深层打板机械的硬壳层后，再进行深层加固。真空预压浅层加固处理一般正式抽气周期为30天，加固程序为在超软土面上铺设土工布，人工打设排水板，然后将排水板和滤管相连，并依次铺设土工格栅、土工布以及两层密封膜，随后抽气加载，30天后卸载；在正式抽气的同时，在浅层加固密封膜上吹填 80 IOOcm厚的粉细砂，进行深层加固。由于粉细砂资源紧俏，使得工程造价不断抬高，而且由于禁采政策的实施，粉细砂经常不能及时到货，加固工期和质量都不能得到保证，因此急需一种新的超软土地基表层硬壳的快速形成技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在超软土吹填完成后，无需晾晒就可以直接加固，且不需要使用粉细砂的吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法以及实现该方法的装置。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下一种吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法，包括以下步骤1)根据吹填超软土地基的加固深度裁截排水板；2)在裁截后的排水板上安装转接装置；3)将裁截后的排水板连同转接装置一起插入吹填超软土地基泥层中，并保持转接装置上端露出泥面以上；4)将转接装置上端与一抽气管路连接，该抽气管路与抽真空装置连接；5)启动所述抽真空装置进行抽气，抽气一段时间后，当地表开裂、真空度低于设定值时，停止抽气，让地表在自然风干作用下继续开裂；6)测量吹填超软土的最大开裂深度，并在地表铺填泥浆填补裂缝，铺填厚度大于最大开裂深度；7)重新开始抽气，直至地基表面硬壳层的承载能力达到工作面的要求标准；8)采用常规的加固措施在所述硬壳层上进行深层加固。优选的是，步骤1中排水板的长度与吹填超软土地基的加固深度相当，使排水板在插入吹填超软土层时，能够贯穿吹填超软土层，与超软土层充分接触以尽可能扩大抽气及排水范围。
通常，排水板插入深度为3 5m，转接装置进入泥下30cm左右。另外，在步骤7 中，在填补裂缝时铺填泥浆的厚度要大于最大开裂深度，以保证地基的充实性，一般铺填厚度在40 60cm左右；步骤6中的真空度设定值一般为60kPa。一种用于实现上述吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法的装置，包括抽气管路和连接该抽气管路的抽真空装置，该装置还包括间隔设置在所述抽气管路上的多个鱼刺形接头单元，每个所述鱼刺形接头单元包括一接头主体和多个支管，所述接头主体的两端连通所述抽气管路，每个所述支管的一端连通所述接头主体、另一端通过一转接装置连接一排水板。排水板通过转接装置以及与转接装置连接的支管与抽气管路相连通。当抽真空装置抽气时，地基中的水在负压的作用下，依次经由排水板、转接装置、鱼刺形接头后进入抽气管路，并在后续排水装置的作用下排出，从而达到降低地基中的水含量、固化地基的目的。上述设备中的抽真空装置为射流泵，射流泵的布设密度根据需要而定，一般为 800 1200m2/ 台。采用本发明的吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法和设备，在地基吹填完成后，无需晾晒就可以直接加固，节省了工期。另外，在地基表层硬壳形成的过程中，不需要使用粉细砂，从而节省了大量的自然资源，符合环保和节能减排的社会理念。
图1是用于实现本发明吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法的设备的示意图；图2是用于实现本发明吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法的设备中鱼刺形接头的半剖视图；图3是用于实现本发明吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法的设备的管路连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图以及具体施工实例对本发明进行进一步的详细说明。如图1到3所示，本发明的用于吹填超软土地基表层硬壳快速形成的装置包括抽气管路3、抽真空装置5以及间隔设置在抽气管路3上的多个鱼刺形接头单元4。鱼刺形接头单元4包括接头主体6以及多个支管7，接头主体6的两端分别连接在抽气管路3中，多个支管7呈放射状分布，每个支管7的一端连接接头主体6，另一端通过一转接装置2与一排水板1相连接。抽真空装置5采用射流泵，射流泵的布设密度根据需要而定，一般为800 1200m2/台。排水板1经转接装置2和支管7与抽气管路3相连通。当射流泵抽气时，地基中的水在负压的作用下，依次经由排水板1、转接装置2、鱼刺形接头4进入抽气管路3并排出， 从而达到降低地基中的水含量、固化地基的目的。下面结合具体的施工实例对用上述装置快速形成吹填超软土地基表层硬壳的方法进行说明。第一施工实例
1)裁截排水板1，每个排水板1的长度裁截为:3m ；2)在裁截后的排水板1上安装PE塑料软管作为转接装置2 ；3)将裁截后的排水板1连同转接装置2 —起插入吹填超软土地基泥层中至排水板贯穿吹填超软土层，此时，转接装置2下端位于泥下30cm，上端露出泥面以上；4)将转接装置2上端连接在抽气管路3上，连通排水板1和抽气管路3 ；5)在抽气管路3上布设射流泵作为抽真空装置5，布设密度为IOOOm2/台；6)启动抽真空装置进行抽气，抽气10天后，地表开裂、真空度低于60kPa，停止抽气，让地表在自然风干作用下继续开裂，持续8天；7)经测量，吹填超软土的最大开裂深度为30cm，在地表铺填泥浆填补裂缝，铺填厚度50cm ；8)重新开始抽气30天，直至地基表面硬壳层的承载能力达到30kPa ；9)在硬壳层上采用真空预压方式进行深层加固。第二施工实例1)裁截排水板1，每个排水板1的长度裁截为5m ；2)在裁截后的排水板1上安装PVC塑料软管作为转接装置2 ；3)将裁截后的排水板1连同转接装置2 —起插入吹填超软土地基泥层中至排水板贯穿吹填超软土层，此时，转接装置2下端位于泥下30cm，上端露出泥面以上；4)将转接装置2上端连接在抽气管路3上，连通排水板1和抽气管路3 ；5)在抽气管路3上布设射流泵作为抽真空装置5，布设密度为1200m2/台；6)启动抽真空装置进行抽气，抽气11天后，地表开裂、真空度低于60kPa，停止抽气，让地表在自然风干作用下继续开裂，持续10天；7)经测量，吹填超软土的最大开裂深度为40cm，在地表铺填泥浆填补裂缝，铺填厚度60cm ；8)重新开始抽气40天，直至地基表面硬壳层的承载能力达到30kPa ；9)在硬壳层上采用真空预压方式进行深层加固。第三施工实例1)裁截排水板1，每个排水板1的长度裁截为細；2)在裁截后的排水板1上安装PE塑料软管作为转接装置2 ；3)将裁截后的排水板1连同转接装置2 —起插入吹填超软土地基泥层中至排水板贯穿吹填超软土层，此时，转接装置2下端位于泥下30cm，上端露出泥面以上；4)将转接装置2上端连接在抽气管路3上，连通排水板1和抽气管路3 ；5)在抽气管路3上布设射流泵作为抽真空装置5，布设密度为800m2/台；6)启动抽真空装置进行抽气，抽气9天后，地表开裂、真空度低于60kPa，停止抽气，让地表在自然风干作用下继续开裂，持续5天；7)经测量，吹填超软土的最大开裂深度为^cm,在地表铺填泥浆填补裂缝，铺填厚度45cm ；8)重新开始抽气25天，直至地基表面硬壳层的承载能力达到30kPa ；9)在硬壳层上采用真空预压方式进行深层加固。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也包括在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法，其特征在于包括以下步骤1)根据吹填超软土地基的加固深度裁截排水板；2)在裁截后的排水板上安装转接装置；3)将裁截后的排水板连同转接装置一起插入吹填超软土地基泥层中，并保持转接装置上端露出泥面以上；4)将转接装置上端与一抽气管路连接，该抽气管路与抽真空装置连接；5)启动所述抽真空装置进行抽气，抽气一段时间后，当地表开裂、真空度低于设定值时，停止抽气，让地表在自然风干作用下继续开裂；6)测量吹填超软土的最大开裂深度，并在地表铺填泥浆填补裂缝，铺填厚度大于最大开裂深度；7)重新开始抽气，直至地基表面硬壳层的承载能力达到工作面的要求标准；8)采用常规的加固措施在所述硬壳层上进行深层加固。
2.根据权利要求1所述的吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法，其特征在于步骤1 中所述排水板的长度与吹填超软土地基的加固深度相当。
3.根据权利要求1所述的吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法，其特征在于步骤6 中所述真空度设定值为60kPa。
4.一种用于实现权利要求1所述吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法的装置，包括抽气管路( 和连接该抽气管路(3)的抽真空装置(5)，其特征在于该装置还包括间隔设置在所述抽气管路( 上的多个鱼刺形接头单元，每个所述鱼刺形接头单元(4)包括一接头主体(6)和多个支管(7)，所述接头主体(6)的两端连通所述抽气管路(3)，每个所述支管(7)的一端连通所述接头主体(6)、另一端通过一转接装置( 连接一排水板。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述抽真空装置(5)为射流泵。
全文摘要
本发明公开了一种吹填超软土地基表层硬壳快速形成方法，包括以下步骤裁截排水板；安装转接装置；将排水板插入泥层；将转接装置连接至抽气管路；安装抽真空装置并抽气；当地表开裂真空度低于设定值时停止抽气，自然风干；测量最大开裂深度并铺填泥浆填补裂缝；再次抽气至硬壳层承载能力达到要求；采用常规加固措施深层加固。一种用于实现上述方法的装置，包括抽气管路和连接该抽气管路的抽真空装置，该装置还包括间隔设置在所述抽气管路上的多个鱼刺形接头单元，每个所述鱼刺形接头单元包括一接头主体和多个支管。采用本发明的方法和设备，地基吹填完成后无需晾晒即可直接加固，节省工期且不需粉细砂。
文档编号E02D3/10GK102535431SQ20121006684
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者王初生 申请人:天津港(集团)有限公司