新近吹填软弱地基快速加固处理结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新近吹填软弱地基快速加固处理结构，包括铺设在待施工区域淤泥表面的编织布，沿竖向向施工区域淤泥体内打设的竖向排水体，竖向排水体的头部伸出编织布，沿水平向在编织布上铺设的横向排水体和排水管，横向排水体与竖向排水体的头部接通，排水管与横向排水体接通，横向排水体和排水管上方铺设有土工布，土工布上方盖设有真空密封膜，真空密封膜的边缘密封设置在待施工区域的侧部。本实用新型通过改进的排水体系，并将浅层处理与深层预压处理两步工艺进行优化结合，节约了资源和施工成本，加速了土体排水固结，降低了排水板与淤泥间出现淤泥包的数量，实现了土体不同深度的有序固结，减少了工后地基的不均匀沉降，提前了工期。
【专利说明】新近吹填软弱地基快速加固处理结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及岩土工程中的软基加固处理【技术领域】，具体地指一种对新近吹填软弱地基快速加固处理结构。
【背景技术】
[0002]我国沿海地区经济发达，人口众多，人均占地面积少，随着城市建设规模逐渐增大，土地需求数量持续增加，土地资源的供求矛盾日渐突出。围海造陆和滩涂开发用于城市建设和工业生产，为解决土地稀缺问题和利用沿海丰富的海涂资源提供了有效的途径，通过人工吹填淤泥进行围海造陆是解决土地资源紧缺的有效方式之一。然而，吹填淤泥是通过水力吹填形成的一种新近欠固结软土，含水率高，呈流动状，压缩性强，结构性差，强度和承载力低，必须进行加固处理，才能满足后续工程建设的需要。
[0003]新近吹填的淤泥地基表面十分稀软，即使是晾晒半年以上，一般的轻型施工机具也难以进场行走施工。采用这种原始方法吹填固化的效率低，周期长，成本高，显然无法适应目前人们在沿海地区建设中对于土地的需求。
[0004]上世纪八十年代出现的常规真空预压加固技术，经过几十年的技术发展和积累，在围海造陆软基加固工程中取得了大量的应用。然而，经过实践应用发现，常规真空预压加固技术虽然是一种相对有效的软基处理技术，但还存在较大的局限性。对于刚刚完成吹填的新近软弱地基，加固处理需要消耗大量的吹填砂层作为水平排水垫层材料，保证常规真空预压施工机械的运行作业。这不仅需要消耗大量的电能和较长的施工工期，而且由于中粗砂价格相对较贵，对于砂源缺乏的局部沿海地区，无疑将大幅提高施工造价。同时，由于在吹填的淤泥中加入砂土以改善吹填土的性能，因此真空预压加固时容易在土体与排水板中形成淤泥包，堵塞排水板的排水通道，造成加固效果不均匀，不同区域土体强度不一致，工后差异沉降较大，加固施工完成后还需要对场地进行整平处理，延长施工工期，增加施工成本。此外，可以先进行地基浅表层加固处理形成硬壳层后，再进行淤泥土较深区域的真空预压处理，但这样便增加了浅表层淤泥土排水固结和二次插设长塑料排水板两道施工工序，提高了施工复杂程度，延长了施工工期。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就是要解决上述【背景技术】的不足，提供一种快速、高效、节能、环保的新近吹填软弱地基快速加固处理结构。
[0006]本实用新型的技术方案为:一种新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:它包括铺设在待施工区域淤泥表面的编织布，沿竖向向施工区域淤泥体内打设的竖向排水体，所述竖向排水体的头部伸出编织布，沿水平向在编织布上铺设的横向排水体和排水管，所述横向排水体与竖向排水体的头部接通，所述排水管与所述横向排水体接通，所述横向排水体和排水管上方铺设有土工布，所述土工布上方盖设有真空密封膜，所述真空密封膜将待施工区域覆盖，所述真空密封膜的边缘密封设置在待施工区域的侧部。
[0007]上述方案中:
[0008]所述编织布由250g/m2的有纺土工布与150g/m2的针刺无纺土工布缝合而成的复合土工布组成，所述编织布向待施工区域外侧扩张2m。
[0009]所述竖向排水体包括短排水板和长排水板，所述短排水板和长排水板均呈矩阵等间距分布，所述短排水板和长排水板上端伸出编织布的高度为40?60cm，所述短排水板插入待施工区域淤泥深度不少于2m，所述长排水板布置在相邻的四个呈口字型布置的短排水板围成的区域中部，所述长排水板下端插入原始硬土层中，所述短排水板和长排水板插入土体中的下端端部覆盖有过滤布。
[0010]横向排水体包括分别对应与同一行的短排水板和长排水板接通的第一横向排水管和第二横向排水管，所述第一横向排水管和第二横向排水管沿水平横向布置在所述编织布上，所述第一横向排水管和第二横向排水管均与多个排水支管接通，所述排水支管沿水平纵向布置在所述编织布上，所述排水支管的两端分别对应与所述排水管连通，所述排水管沿水平横向布置在所述编织布两侧。
[0011]所述土工布采用搭接的方式铺设在横向排水体和排水管上方，所述土工布设有褶皱。
[0012]所述真空密封膜为二层高强聚乙烯薄膜热合法拼接而成，所述真空密封膜的边长大于所述待施工区域相应边长，所述真空密封膜留有波折。
[0013]所述真空密封膜的边缘压入设置在待施工区域侧部的的密封沟的淤泥层中。
[0014]本实用新型采用的是在待施工区域的淤泥区表面铺设编织布，将竖向排水体、横向排水体和排水管依次连接，并与土工布形成的褥垫层共同形成排水体系，竖向排水体中的长、短排水板一并施工，真空泵即可通过排水体系尽快排除不同土层深度处长、短排水板的水和气，当地基承载力达到50Kpa或设计要求后，即完成新近吹填软弱地基的加固处理。
[0015]本实用新型通过改进的排水体系，并将浅层处理与深层预压处理两步工艺进行优化结合，节约了资源和施工成本，加速了土体排水固结，降低了排水板与淤泥间出现淤泥包的数量，实现了土体不同深度的有序固结，减少了工后地基的不均匀沉降，提前了工期。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0017]图2为本实用新型中竖向排水体、横向排水体和排水管布置示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0019]本实施例的一种新近吹填软弱地基快速加固处理结构，是为了克服其它软基处理方法造成设备无法进场，而常规真空预压加固施工需要设置砂垫层，消耗大量中粗砂材料及电能资源的缺点；减少常规真空预压施工时淤泥与排水板之间产生大量淤泥包，引起排水通道堵塞造成淤泥加固效果不均匀，产生工后较大差异沉降的问题，并加速淤泥土的排水固结，实现快速、高效、节能、环保的目的而设计的，
[0020]参考图1、图2，本实施例的一种新近吹填软弱地基快速加固处理结构，它包括铺设在待施工区域10淤泥表面的编织布1，沿竖向向施工区域10淤泥体内打设的竖向排水体，竖向排水体包括短排水板2和长排水板3，短排水板2和长排水板3均呈矩阵等间距分布，短排水板2和长排水板3上端伸出编织布I的高度为40?60cm，短排水板2插入待施工区域10淤泥深度不少于2m，长排水板3布置在相邻的四个呈口字型布置的短排水板2围成的区域中部，长排水板3下端插入原始硬土层中，短排水板2和长排水板3插入土体中的下端端部覆盖有过滤布，防止短排水板2和长排水板3的下端端部进泥堵塞排水通道，影响预压效果。
[0021]沿水平向在编织布I上铺设有横向排水体和排水管8，横向排水体包括分别对应与同一行的短排水板2和长排水板3接通的第一横向排水管4和第二横向排水管5，第一横向排水管4和第二横向排水管5沿水平横向布置在编织布I上，第一横向排水管4和第二横向排水管5均与多个排水支管11接通，排水支管11沿水平纵向布置在编织布I上，排水支管11的间距与短排水板2的间距一致，而排水支管11的两端分别对应与排水管8连通，排水管8沿水平横向布置在编织布I两侧。
[0022]在横向排水体和排水管8上方铺设有土工布6作为褥垫层，土工布6上方盖设有真空密封膜7，真空密封膜7将待施工区域10覆盖，真空密封膜7的边缘密封设置在待施工区域的侧部。
[0023]本实用新型在待施工区域10的淤泥区表面铺设编织布1，将竖向排水体、横向排水体和排水管8依次连接，并与土工布6形成的褥垫层共同形成排水体系，竖向排水体中的长排水板3和短排水板2 —并施工，而不必将长、短排水板分两次施工，真空泵8即可通过排水体系尽快排除不同土层深度处长、短排水板的水和气，当地基承载力达到50Kpa或设计要求后，即完成新近吹填软弱地基的加固处理。
[0024]本实用新型通过改进的排水体系，并将浅层处理与深层预压处理两步工艺进行优化结合，节约了资源和施工成本，加速了土体排水固结，降低了排水板与淤泥间出现淤泥包的数量，实现了土体不同深度的有序固结，减少了工后地基的不均匀沉降，提前了工期。
[0025]施工上述新近吹填软弱地基快速加固处理结构的施工步骤为:
[0026](I)、对新近吹填区域进行施工区域划分，每一块待施工区域10的面积约为6000?9000m2，相邻分区之间架设浮桥作为简易施工通道；
[0027](2)借助简易施工通道，在待施工区域10淤泥表面铺设编织布1，编制布I由250g/m2的有纺土工布与150g/m2的针刺无纺土工布缝合而成的复合土工布组成，编织布I铺设采用手提工业缝纫机缝合，缝合尼龙线强度> 150N，采用包缝或丁缝的方式；编织布I铺设前需按要求清理场地上杂物，按地基处理分区面积大小每边外扩2m，铺设时为松铺；
[0028](3)、在编织布I上进行竖向排水体的插打施工，短排水板2入土深度不少于2.0m,长排水板3入土深度根据吹填淤泥层厚度而定，需要插入原始硬土层中；短排水板2和长排水板3均为塑料排水板，节省成本，排水板的露出编织布I的长度根据间距确定，一般为40?60cm。排水板在插入土体中的端部覆盖有过滤布,过滤布要求完整、平行，防止端部进泥堵塞排水通道，影响预压效果，排水板插设间距平面偏差小于土 10cm，垂度偏差不大于
1.5% ；
[0029](4)、进行横向排水体和排水管8的施工，采用两根宽幅塑料排水板分别作为与同一排的短排水板2和长排水板3接通的第一横向排水管4和第二横向排水管5，第一横向排水管4和第二横向排水管5同一侧端部通过排水支管11与排水管8接通，排水管8采用波纹滤管，排水管8通过三通或四通与排水支管11连通；
[0030](5)、铺设土工布6，土工布6铺设前必须清理编织布上杂物，严禁铁丝及三通四通等留在编织布I上面，采用一层200g/m2的无纺土工布，与横向排水体、排水管8形成水平排水通道，土工布6铺设时须保持一定褶皱，以预留真空预压沉降，土工布6采用搭接的形式，搭接宽度不小于200mm ;土工布6、排水管8、横向排水体及竖向排水体构成排水体系；
[0031](6)、铺设真空密封膜7，真空密封膜7采用二层高强聚乙烯薄膜，通过热合法进行拼接而成，真空密封膜7的边长应大于待施工区域10相应边长，施工区域10的四周余留量应基本一致，铺设时采用人力铺设，并留有波折，避免预压过程中产生过大的张力；
[0032](7)、将密封膜压膜7的边缘压入设置在待施工区域10侧部的的密封沟9的淤泥层中，本实施例是采用人工将真空密封膜7踩入淤泥层中，踩入深度大于1.0m，踩入时分层踩入，保证密封性，相邻密封膜间距不小于50cm ；
[0033](8)、安装真空射流泵，进行管路连接，将排水管8接入真空泵，每个分块的施工区域10配置7?10台真空泵，射流泵安装调试后，进行抽真空，使膜下真空度稳定在85kpa以上，排水体系同步真空预压90天左右，使当地基承载力达到50Kpa或设计要求后，即完成新近吹填软弱地基的加固处理。
[0034]此施工方案的的主要技术特点如下:
[0035]一、施工简便:在淤泥区上直接铺设编织布1，可以作为排水板插打施工时的持力层和起到隔离淤泥的作用，同时，铺设的土工布6可以与排水管8、横向排水体及竖向排水体构成排水体系，因此可避免砂垫层的铺设及整平施工；
[0036]二、节约工期:采用宽幅排水板作为竖向排水体的横向排水体，竖向长排水板3、短排水板2同时施工，并将两者的横向排水体连成整体接入排水管，进行真空预压施工，实现长排水板3、短排水板2周围土体深浅有序固结，减少了工后差异沉降，有效缩短了土体的排水固结时间，避免了对深层淤泥做二次真空预压处理。
【权利要求】
1.一种新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:它包括铺设在待施工区域(10)淤泥表面的编织布(1)，沿竖向向施工区域淤泥体内打设的竖向排水体，所述竖向排水体的头部伸出编织布(I)，沿水平向在编织布(I)上铺设的横向排水体和排水管(8)，所述横向排水体与竖向排水体的头部接通，所述排水管(8)与所述横向排水体接通，所述横向排水体和排水管(8)上方铺设有土工布￠)，所述土工布(6)上方盖设有真空密封膜(7)，所述真空密封膜(7)将待施工区域(10)覆盖，所述真空密封膜(7)的边缘密封设置在待施工区域的侧部。
2.根据权利要求1所述的新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:所述编织布(I)由250g/m2的有纺土工布与150g/m2的针刺无纺土工布缝合而成的复合土工布组成，所述编织布(I)向待施工区域(10)外侧扩张2m。
3.根据权利要求1所述的新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:所述竖向排水体包括短排水板(2)和长排水板(3)，所述短排水板(2)和长排水板(3)均呈矩阵等间距分布，所述短排水板(2)和长排水板(3)上端伸出编织布(I)的高度为40?60cm，所述短排水板(2)插入待施工区域(10)淤泥深度不少于2m，所述长排水板(3)布置在相邻的四个呈口字型布置的短排水板(2)围成的区域中部，所述长排水板(3)下端插入原始硬土层中，所述短排水板(2)和长排水板(3)插入土体中的下端端部覆盖有过滤布。
4.根据权利要求3所述的新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:横向排水体包括分别对应与同一行的短排水板(2)和长排水板(3)接通的第一横向排水管(4)和第二横向排水管(5)，所述第一横向排水管(4)和第二横向排水管(5)沿水平横向布置在所述编织布(I)上，所述第一横向排水管(4)和第二横向排水管(5)均与多个排水支管(11)接通，所述排水支管(11)沿水平纵向布置在所述编织布(I)上，所述排水支管(11)的两端分别对应与所述排水管(8)连通，所述排水管(8)沿水平横向布置在所述编织布(I)两侧。
5.根据权利要求1所述的新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:所述土工布(6)采用搭接的方式铺设在横向排水体和排水管(8)上方，所述土工布(6)设有褶皱。
6.根据权利要求1所述的新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:所述真空密封膜(7)为二层高强聚乙烯薄膜热合法拼接而成，所述真空密封膜(7)的边长大于所述待施工区域(10)相应边长，所述真空密封膜(7)留有波折。
7.根据权利要求6所述的新近吹填软弱地基快速加固处理结构，其特征在于:所述真空密封膜(7)的边缘压入设置在待施工区域(10)侧部的的密封沟(9)的淤泥层中。
【文档编号】E02D3/10GK204112306SQ201420439344
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】唐炫, 张永涛, 杨炎华, 陈培帅 申请人:中交第二航务工程局有限公司