本发明涉及软土地基处理。更具体地说,本发明涉及一种板内降水联合堆载预压处理软土地基结构及方法,可应用于软土地基、深厚分布软土地基的处理。
背景技术:
1、我国分布着大量的软土地基,软土普遍存在含水率高、孔隙比大、压缩性高、强度低等特征,由此带来地基承载力低、沉降和工后沉降量大等问题,需要进行处理,国内常采用堆载预压工法进行软土地基的处理。
2、如图1所示,常用堆载预压工法由竖向排水系统(一般由塑料排水板或袋装砂井组成)、水平向排水系统(砂垫层、盲沟)、强排水系统(集水井和真空泵)组成(如附图1)。加固原理:(1)堆载填土产生的附加荷载作用在地基土体上;(2)地基土体的孔隙水在荷载作用下向排水板内流动;(3)排水板内水流至砂垫层内并汇集于集水井内,集水井内水由水泵抽排至场外,从而实现软土固结,加固软土。施工流程为:铺设砂垫层→插打塑料排水板→设置盲沟→设置集水井→堆载填土→强排集水井内水→预压至要求并卸载土体。主要原材料包括:塑料排水板、砂垫层、盲沟、集水井等。
3、常用堆载预压工法需要设置砂垫层,厚度一般为50~80cm,需要耗费大量的中、粗砂。随着我国对环境保护、水土保持、河道河势保护的日益重视,对河砂、海砂的开采管理日趋规范、严格,取缔非法生产厂家,生产厂家大幅度减少,运距加大,运输成本增加,价格大幅度提高。综上所述开发无砂垫层地基处理技术不仅可降低工程造价、同时可节约砂石资源,降低工程建设对环境的影响都具有现实意思。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述常用堆载预压工法的不足之处,而提供一种板内降水联合堆载预压处理软土地基结构及方法,该方法可适用于大型工矿厂房、港口、码头、市政公路、机场等软土地基、深厚分布软土的地基处理;相较于常用堆载预压工法,该技术有效预压荷载大于同等堆载高度的常用堆载预压工法,不需设置砂垫层、盲沟、集水井等,可实现缩短工期、节约造价、节能环保等特点。
2、本发明解决此技术问题所采用的技术方案是:一种板内降水联合堆载预压处理软土地基的系统,包括:塑料排水板、降水微管、降水系统和堆载填土;
3、所述塑料排水板设置于拟处理软土地基土体内,汇集从软土地基土体内排出的水体;降水微管插入塑料排水板内,堆载填土堆填于拟处理软土地基上方,降水系统连接降水微管,并降、排塑料排水板内的水。
4、作为本发明进一步的方案是:所述塑料排水板包括芯板和滤膜,所述滤膜包裹于芯板外,所述滤膜为可降解透水材料制成。
5、作为本发明进一步的方案是:所述降水微管为直径5~8mm的塑料管/橡胶软管。
6、作为本发明进一步的方案是:所述降水系统包括降水支管、降水主管和流体输送机械;所述降水支管进水端与所述降水微管连接,所述降水支管出水端与所述降水主管连接,所述降水主管与流体输送机械连接。
7、作为本发明进一步的方案是:所述堆载填土为土层。
8、作为本发明进一步的方案是:土体一侧挖设有排水沟,用于放置降水主管。
9、本发明还提供了一种板内降水联合堆载预压处理软土地基的方法,包括以下步骤:
10、1)清除拟处理场地表层腐殖土、垃圾土、草皮土;
11、2)采用机械或人工打设塑料排水板;
12、3)在塑料排水板中插入降水微管;
13、4)铺设降水支管,并连接降水微管和降水支管;
14、5)铺设降水主管,并连接降水支管和降水主管;
15、6)堆载填土;
16、7)将降水主管与流体输送机械连接并启动,进行降水;
17、8)预压至设计固结度后停止降水。
18、本发明至少包括以下有益效果:
19、第一、本发明可应用于软土地基的处理,相较于传统的堆载预压工法其排水效果更佳,可降水至软土地基常地下水位以下,其有效预压荷载大;
20、第二、预压荷载大于同等堆载高度的常用堆载预压荷载;在同等堆载高度的条件下,可加速软土固结,缩短工期;在同等预压荷载的条件下,可以降低堆载高度,节省工程造价;
21、第三、可以取消砂垫层、排水盲沟、集水井,节约砂石资源,降低造价,缩短工期,具有很好的推广和应用前景。
22、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.一种板内降水联合堆载预压处理软土地基的系统,其特征在于,包括:塑料排水板、降水微管、降水系统和堆载填土;
2.如权利要求1所述的板内降水联合堆载预压处理软土地基的系统,其特征在于,所述塑料排水板包括芯板和滤膜,所述滤膜包裹于芯板外,所述滤膜为可降解透水材料制成。
3.如权利要求1或2所述的板内降水联合堆载预压处理软土地基的系统,其特征在于,所述降水微管为直径5~8mm的塑料管/橡胶软管。
4.如权利要求1所述的板内降水联合堆载预压处理软土地基的系统,其特征在于,所述降水系统包括降水支管、降水主管和流体输送机械;所述降水支管进水端与所述降水微管连接,所述降水支管出水端与所述降水主管连接,所述降水主管与流体输送机械连接。
5.如权利要求1所述的板内降水联合堆载预压处理软土地基的系统,其特征在于,所述堆载填土为土层。
6.如权利要求4所述的板内降水联合堆载预压处理软土地基的系统,其特征在于,土体一侧挖设有排水沟,用于放置降水主管。
7.一种板内降水联合堆载预压处理软土地基的方法,其特征在于,包括以下步骤:
