一種真空預壓軟土地基處理方法技術

本發明專利技術公開了一種真空預壓軟土地基處理方法，其通過在待處理的軟土地基中的至少三個不同處理深度層位處各設置至少三個豎直的真空壓力觀測孔，在真空壓力觀測孔內設置測壓管，在測壓管的上端連接真空壓力表，并在待處理的軟土地基的表面上靠近每個真空壓力觀測孔的孔口處設立地表沉降觀測點，實現了信息化施工方法，使得施工決策更科學合理；在地層真空壓力場形成，地表快速沉降階段結束轉入平穩沉降階段后開始間歇式真空預壓控制狀態，經過多次間歇停泵、開泵循環作業，不僅可以提高真空排水固結效率、縮短施工工期，而且能在相同的施工工期下減少電能消耗，同時減輕真空預壓處理后的地基回軟現象。

【技術實現步驟摘要】
一種真空預壓軟土地基處理方法
本專利技術涉及一種軟土地基處理技術，尤其是涉及一種真空預壓軟土地基處理方法，其能夠解決回軟及真空排水固結效率低、施工工期長、能耗高的問題。
技術介紹
隨著我國沿海地區經濟建設的快速發展及建設規模的不斷擴大，建設用地也越來越緊張，因此圍海造地成為解決沿海地區因城市建設和拓展造成土地緊張問題的主要途徑。目前，已有大量新技術、新成果應用于圍海造地工程中，其中真空預壓法由于其效果顯著，且更加環保而得到了廣泛的應用。然而，現有的真空預壓法存在以下兩個問題：第一個問題是軟土抽真空后存在回軟的問題；第二個問題是加固的效率不是很高。關于回軟問題，現有的解決辦法也只有增加抽真空時間及土體上部的堆載荷載，通過增大加固土體的密實度，來達到降低加固土體的回軟率的目的。關于加固效率不高問題，其主要是因加固過程中在排水板表面集結的軟土擋住了土體中水的有效排出，而目前解決這一問題的方法也只是增加抽真空時間。然而，通過增加抽真空時間來解決回軟問題和/或加固效率不高問題，又會引發能耗高的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種真空排水固結效率高、施工工期短、能耗低的真空預壓軟土地基處理方法，且其能夠有效地避免處理后的地基出現回軟的現象。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種真空預壓軟土地基處理方法，其特征在于包括以下步驟：①在待處理的軟土地基中構建真空排水系統，然后在待處理的軟土地基的表面上鋪設一層覆蓋墊層，再在覆蓋墊層上覆蓋一層薄膜；②在待處理的軟土地基中的至少三個不同處理深度層位處各設置至少三個豎直的真空壓力觀測孔，使每個真空壓力觀測孔的孔口位于待處理的軟土地基的表面上；然后在每個真空壓力觀測孔內布置一根測壓管，并使每根測壓管的一端靠近其所在的真空壓力觀測孔的孔底，每根測壓管的另一端外露于薄膜上；接著在每根測壓管的另一端上連接一個真空壓力表；再在待處理的軟土地基的表面上靠近每個真空壓力觀測孔的孔口處設立地表沉降觀測點，并使每個地表沉降觀測點外露于薄膜上；③開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，并利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值；然后獲取每個處理深度層位處的真空壓力平均值；接著根據每個處理深度層位處的真空壓力平均值和觀察的時間，繪制每個處理深度層位處的真空壓力-時間曲線，并根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線；如果每個地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線中呈現出連續3天每天的地表沉降值小于15mm，或如果真空預壓的有效工作日已超過15天，則確定需進行第一次間歇，在記錄每個真空壓力表顯示的真空壓力值和每個地表沉降觀測點處的地表沉降值后關閉真空排水系統；其中，每個處理深度層位處的真空壓力平均值為該處理深度層位處設置的所有真空壓力觀測孔的真空壓力值的平均值；④在關閉真空排水系統后，定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值均趨向于零，則確定可以重新開啟真空排水系統；或在關閉真空排水系統后，利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值，然后根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線，如果所有地表沉降觀測點處各自的地表沉降-時間曲線呈現的地表沉降值均出現反彈且出現反彈峰值后，則確定可以重新開啟真空排水系統；⑤在確定可以重新開啟真空排水系統后，開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統繼續對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值與前一次關閉真空排水系統前所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值的差值的絕對值不大于5kPa，則確定需進行再次間歇，在記錄每個真空壓力表顯示的真空壓力值后關閉真空排水系統，然后返回步驟④繼續操作；如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值與前一次關閉真空排水系統前所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值的差值的絕對值一直大于5kPa，且持續時間超過3天未出現減小的趨勢，則直接操作步驟⑥；或在確定可以重新開啟真空排水系統后，開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統繼續對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，并利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值，然后根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線，如果所有地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線呈現的沉降速率的平均值與前一次關閉真空排水系統前的沉降速率的平均值的差值不大于5mm/d，則確定需進行再次間歇，在記錄每個地表沉降觀測點處的地表沉降值后關閉真空排水系統；如果所有地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線呈現的沉降速率的平均值與前一次關閉真空排水系統前的沉降速率的平均值的差值一直大于5mm/d，且持續時間超過3天未出現減小的趨勢，則直接操作步驟⑥；如果所有地表沉降觀測點處各自的地表沉降-時間曲線呈現的沉降速率均趨向于零，則直接操作步驟⑥；⑥獲取每個處理深度層位處的真空壓力值，在所有處理深度層位處的真空壓力值達到真空預壓驗收指標后全面關閉真空排水系統，停止真空預壓過程。所述的步驟①的具體過程為：①-1、真空排水系統的構建：按常規真空預壓法，先在待處理的軟土地基中插設多排豎向排水板，每排豎向排水板包括多個豎向排水板；然后在待處理的軟土地基的表面上布設多根水平排水管，每根水平排水管與多排豎向排水板形成排水通道；再在多根水平排水管上共同連接一個用于排出軟土地基中的水和空氣的真空泵；①-2、在待處理的軟土地基的表面上鋪設一層覆蓋墊層，并使覆蓋墊層覆蓋住所有水平排水管；①-3、在覆蓋墊層上覆蓋一層薄膜，并對薄膜的邊緣進行密封處理形成膜下真空狀態。所述的步驟①-2中的所述的覆蓋墊層的厚度為大于或等于所述的水平排水管的外徑的2倍；所述的覆蓋墊層為采用砂作為材料形成的砂覆蓋墊層。所述的步驟①-3中在覆蓋墊層上覆蓋薄膜之前，在待處理的軟土地基的表面的處理區域四周開設深度大于1m的地溝，用于作為薄膜的邊緣密封的邊界。所述的步驟②中在待處理的軟土地基中的三個不同處理深度層位處各設置至少三個豎直的真空壓力觀測孔，其中，三個不同處理深度層位分別為豎向排水板的上部所處的深度、豎向排水板的下部所處的深度及豎向排水板的中部所處的深度，每個處理深度層位處的真空壓力平均值為該處理深度層位處設置的所有真空壓力觀測孔處的真空壓力值的平均值。所述的步驟②中的每個真空壓力觀測孔位于其四周的四塊豎向排水板的中間位置。所述的步驟②中在真空壓力觀測孔內布置測壓管之前，先在真空壓力觀測孔的孔底上鋪設一層砂墊層，然后在砂墊層上布置一個土工布濾套，再將測壓管放置于真空壓力觀測孔內，使測壓管的一端擱于土工布濾套上。所述的步驟③中定時觀察真空壓力值和地表沉降值的時間間隔為第一周隔天，之后每天；所述的步驟④中定時觀察真空壓力值或地表沉降值的時間間隔為10～20分鐘；所述的步驟⑤中定時觀察真空壓力值或地表本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種真空預壓軟土地基處理方法，其特征在于包括以下步驟：①在待處理的軟土地基中構建真空排水系統，然后在待處理的軟土地基的表面上鋪設一層覆蓋墊層，再在覆蓋墊層上覆蓋一層薄膜；②在待處理的軟土地基中的至少三個不同處理深度層位處各設置至少三個豎直的真空壓力觀測孔，使每個真空壓力觀測孔的孔口位于待處理的軟土地基的表面上；然后在每個真空壓力觀測孔內布置一根測壓管，并使每根測壓管的一端靠近其所在的真空壓力觀測孔的孔底，每根測壓管的另一端外露于薄膜上；接著在每根測壓管的另一端上連接一個真空壓力表；再在待處理的軟土地基的表面上靠近每個真空壓力觀測孔的孔口處設立地表沉降觀測點，并使每個地表沉降觀測點外露于薄膜上；③開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，并利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值；然后獲取每個處理深度層位處的真空壓力平均值；接著根據每個處理深度層位處的真空壓力平均值和觀察的時間，繪制每個處理深度層位處的真空壓力?時間曲線，并根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降?時間曲線；如果每個地表沉降觀測點處的地表沉降?時間曲線中呈現出連續3天的地表沉降值小于15mm/d，或如果真空預壓的有效工作日已超過15天，則確定需進行第一次間歇，在記錄每個真空壓力表顯示的真空壓力值和每個地表沉降觀測點處的地表沉降值后關閉真空排水系統；其中，每個處理深度層位處的真空壓力平均值為該處理深度層位處設置的所有真空壓力觀測孔的真空壓力值的平均值；④在關閉真空排水系統后，定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值均趨向于零，則確定可以重新開啟真空排水系統；或在關閉真空排水系統后，利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值，然后根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降?時間曲線，如果所有地表沉降觀測點處各自的地表沉降?時間曲線呈現的地表沉降值均出現反彈且出現反彈峰值后，則確定可以重新開啟真空排水系統；⑤在確定可以重新開啟真空排水系統后，開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統繼續對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值與前一次關閉真空排水系統前所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值的差值的絕對值不大于5kPa，則確定需進行再次間歇，在記錄每個真空壓力表顯示的真空壓力值后關閉真空排水系統，然后返回步驟④繼續操作；如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值與前一次關閉真空排水系統前所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值的差值的絕對值一直大于5kPa，且持續時間超過3天未出現減小的趨勢，則直接操作步驟⑥；或在確定可以重新開啟真空排水系統后，開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統繼續對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，并利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值，然后根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降?時間曲線，如果所有地表沉降觀測點處的地表沉降?時間曲線呈現的沉降速率的平均值與前一次關閉真空排水系統前的沉降速率的平均值的差值不大于5mm/d，則確定需進行再次間歇，在記錄每個地表沉降觀測點處的地表沉降值后關閉真空排水系統；如果所有地表沉降觀測點處的地表沉降?時間曲線呈現的沉降速率的平均值與前一次關閉真空排水系統前的沉降速率的平均值的差值一直大于5mm/d，且持續時間超過3天未出現減小的趨勢，則直接操作步驟⑥；如果所有地表沉降觀測點處各自的地表沉降?時間曲線呈現的沉降速率均趨向于零，則直接操作步驟⑥；⑥獲取每個處理深度層位處的真空壓力值，在所有處理深度層位處的真空壓力值達到真空預壓驗收指標后全面關閉真空排水系統，停止真空預壓過程。...

【技術特征摘要】
1.一種真空預壓軟土地基處理方法，其特征在于包括以下步驟：①在待處理的軟土地基中構建真空排水系統，然后在待處理的軟土地基的表面上鋪設一層覆蓋墊層，再在覆蓋墊層上覆蓋一層薄膜；②在待處理的軟土地基中的至少三個不同處理深度層位處各設置至少三個豎直的真空壓力觀測孔，使每個真空壓力觀測孔的孔口位于待處理的軟土地基的表面上；然后在每個真空壓力觀測孔內布置一根測壓管，并使每根測壓管的一端靠近其所在的真空壓力觀測孔的孔底，每根測壓管的另一端外露于薄膜上；接著在每根測壓管的另一端上連接一個真空壓力表；再在待處理的軟土地基的表面上靠近每個真空壓力觀測孔的孔口處設立地表沉降觀測點，并使每個地表沉降觀測點外露于薄膜上；③開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，并利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值；然后獲取每個處理深度層位處的真空壓力平均值；接著根據每個處理深度層位處的真空壓力平均值和觀察的時間，繪制每個處理深度層位處的真空壓力-時間曲線，并根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線；如果每個地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線中呈現出連續3天每天的地表沉降值小于15mm，或如果真空預壓的有效工作日已超過15天，則確定需進行第一次間歇，在記錄每個真空壓力表顯示的真空壓力值和每個地表沉降觀測點處的地表沉降值后關閉真空排水系統；其中，每個處理深度層位處的真空壓力平均值為該處理深度層位處設置的所有真空壓力觀測孔的真空壓力值的平均值；④在關閉真空排水系統后，定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值均趨向于零，則確定可以重新開啟真空排水系統；或在關閉真空排水系統后，利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值，然后根據每個地表沉降觀測點處的地表沉降值和觀察的時間，繪制每個地表沉降觀測點處的地表沉降-時間曲線，如果所有地表沉降觀測點處各自的地表沉降-時間曲線呈現的地表沉降值均出現反彈且出現反彈峰值后，則確定可以重新開啟真空排水系統；⑤在確定可以重新開啟真空排水系統后，開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統繼續對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值與前一次關閉真空排水系統前所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值的差值的絕對值不大于5kPa，則確定需進行再次間歇，在記錄每個真空壓力表顯示的真空壓力值后關閉真空排水系統，然后返回步驟④繼續操作；如果所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值與前一次關閉真空排水系統前所有真空壓力表顯示的真空壓力值的平均值的差值的絕對值一直大于5kPa，且持續時間超過3天未出現減小的趨勢，則直接操作步驟⑥；或在確定可以重新開啟真空排水系統后，開啟真空排水系統，利用真空預壓法通過真空排水系統繼續對軟土地基進行排水和排空氣處理，在排水和排空氣過程中定時觀察每個真空壓力表顯示的真空壓力值，并利用水準儀定時觀察每個地表沉降觀測點處的地表沉降值，然后根據每個地表沉降觀測點...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊俊杰，俞元洪，干煥軍，姜歡悅，
申請(專利權)人：寧波高新區圍海工程技術開發有限公司，浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33