用于路基的井點降水聯(lián)合堆載預壓加固裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程中道路工程領域，具體涉及一種用于路基的井點降水聯(lián)合堆載預壓加固裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟技術的快速發(fā)展，近年來公路、鐵路等基礎交通設施建設規(guī)模空前加大，但是公路鐵路經(jīng)常要修建在軟土地基上。這類地基具有含水量高、壓縮性大、強度及承載力低等特點。因此，在上部結構施工之前需對下部深厚軟土層進行加固處理。目前常用的加固方法有排水固結法和復合地基法，傳統(tǒng)排水固結法包括真空預壓、堆載預壓或真空聯(lián)合堆載預壓等。真空預壓和真空聯(lián)合堆載預壓對密封性要求很高，水下鋪膜的施工難度大，成本高;復合地基造價高;堆載預壓所需堆載量大，往往要消耗大量的土、砂石等材料，成本高，操作復雜，工程量大，而在某些土及砂石匱乏的地區(qū)，常因受材料限制，堆載預壓方案難以實施，不得不更換其他技術方案，造成工程成本增加。
[0003]中國專利CN103031837A公開了一種井點降水聯(lián)合堆載預壓加固深厚軟土地基方法，包括在在施工現(xiàn)場表面鋪設水平砂墊層，插設豎向排水體，設置止水帷幕，布設井點，在待加固地基區(qū)域內進行傳統(tǒng)堆載料堆載施工。這種加載方式雖然能夠保證地基對較大荷載的需要，但是此堆載方式所需堆載量大，成本高，施工周期長。且常常因為堆載料的匱乏而導致工期延誤或更改施工方案，增加成本。
[0004]因此，提出一種施工效率高、工期短、造價低、易于保證施工安全和質量的軟土路基處理技術就顯得十分必要。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在解決軟土路基加固的難題，提供用于路基的井點降水聯(lián)合堆載預壓加固裝置及其使用方法，該裝置和方法能有效緩解堆載料緊缺且施工效率高、工程造價低的軟土路基處理技術。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]用于路基的井點降水聯(lián)合堆載預壓加固裝置，包括儲水裝置、井管、總管和水栗，所述儲水裝置置于路基待加固區(qū)域，在所述待加固區(qū)域周邊的設定位置布設若干所述井管，各所述井管與所述總管連接，所述總管與所述儲水裝置的進出水口連接，所述水栗從所述井管中抽水，將水通過所述總管傳輸至所述儲水裝置中，所述儲水裝置通過水的自重，對所述待加固區(qū)域進行堆載預壓。
[0008]—般地基的降水過程中，對抽出的地下水沒有任何利用，而是直接將水抽至附近的溝渠或河流內，造成了一定程度的資源浪費。而且，在對軟土進行堆載預壓時，往往需要消耗大量的土、砂石等材料。本申請能同時解決上述兩個問題，將抽出的地下水變廢為寶，替代傳統(tǒng)的堆載材料進行預壓，一方面減少了傳統(tǒng)降水過程中排放地下水的相關作業(yè)和機械設備，降低施工期間的工程量，縮短工期，另一方面可以同時進行堆載預壓，既增加了對所抽取的地下水的利用，又可以加快路基的固結沉降，減少施工時間；此外儲水裝置可以重復利用，節(jié)約工程成本。
[0009 ]所述儲水裝置為橡膠壩袋、水箱或水囊。
[0010]所述橡膠壩袋與路基之間設有塑料保護膜;所述待加固區(qū)域的四周設有用以約束所述橡膠壩袋的鋼管支架。
[0011]在路基與橡膠壩袋之間設置保護膜，可以保護橡膠壩袋免受損傷，確保施工順利進行。
[0012]沿路基側面的所述鋼管支架上設有豎向側面護板。
[0013]所述總管上設有過濾器。
[0014]井管在地面位置和總管匯合。直接抽出的地下水，往往有較多的雜質，在堆載預壓期會產(chǎn)生沉淀，使裝置的重復利用率降低，而且不容易清理。通過設置過濾器，可以確保儲水裝置中水的純凈度，提供了裝置的重復利用率，且更容易清理。
[0015]用于路基的井點降水聯(lián)合堆載預壓加固裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0016]步驟1:清理場地，之后在所述場地上進行井點的放線定位，埋設井管；
[0017]步驟2:安裝總管、水栗及過濾裝置，將所述總管與所述井管連接；
[0018]步驟3:在待加固區(qū)域安裝儲水裝置，將所述儲水裝置與所述總管連接；
[0019]步驟4:開始井點降水，將所述井管抽取的地下水注入所述儲水裝置中進行堆載施工；
[0020]步驟5:預壓完成后，卸載并拆除所述加固裝置。
[0021 ]步驟I中，所述清理場地包括采用人工或機械方式清除亂石、雜草及污染物，并進行整平;所述埋設井管的方法包括沖水管沖孔，鉆孔后將所述井管沉入，用帶套管的水沖法或振動水沖法下沉埋設。
[0022]步驟I中，所述井點包括輕型井點、噴射井點、深井井點、電滲井點和管井井點。
[0023]步驟3中，所述儲水裝置為橡膠壩袋，安裝所述橡膠壩袋前，在所述待加固區(qū)域的四周安裝用以約束所述橡膠壩袋的鋼管支架，所述鋼管支架的高度根據(jù)預壓荷載量的大小調整，并在所述鋼管支架的側面放置側面護板。
[0024]步驟5中，所述卸載并拆除所述加固裝置包括卸載所述儲水裝置和拆除所述井點；
[0025]所述卸載儲水裝置包括采用抽水裝置將所述儲水裝置中的水抽出，并就近排放或以機械方式運送到合適位置排放；
[0026]所述拆除井點是指利用吊車、鋼絲繩器械，將所述井管拔出。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]1、本發(fā)明的井點降水聯(lián)合堆載預壓系統(tǒng)能夠將井點降水所抽取的地下水過濾后注入堆載預壓加固裝置中作為堆載料對路基進行加載。與現(xiàn)有的利用砂石、土等傳統(tǒng)加載料技術相比，能夠大大減少砂石、土等材料的消耗，降低工程量，降低工程造價，減少環(huán)境污染。對某些砂石、土等傳統(tǒng)堆載料匱乏的地區(qū)，此發(fā)明更為適用。
[0029]2、本井點降水聯(lián)合堆載預壓系統(tǒng)分為井點降水裝置、抽水過濾裝置和堆載預壓裝置。井點降水裝置使地下水位下降，從而使地基附加應力增加，促使軟土路基強度提高；抽水過濾裝置能將井點降水部分產(chǎn)生的地下水抽出，經(jīng)過濾后作為堆載料注入堆載預壓裝置中，可有效減少工程量;堆載預壓裝置可使土體在堆載和水位下降引起的有效應力增量共同作用下，軟土路基逐漸發(fā)生固結沉降，路基得以快速加固。
[0030]3、加載時地基土固結過程的實質是在荷載作用下土中總應力增加、超靜孔隙水壓力減小和有效應力增加的過程。井點降水聯(lián)合堆載預壓加固軟土地基主要兼有兩種功能:降水預壓和堆載預壓。在這兩種預壓作用下，加速軟土路基的排水固結。
【附圖說明】
[0031]圖1是井點降水聯(lián)合堆載預壓加固軟土路基剖面示意圖
[0032]圖2是井點降水聯(lián)合堆載預壓加固軟土路基平面示意圖
[0033]其中，1-井管，2-抽水及過濾裝置，3-輸送管，4-橡膠壩袋，5-鋼管支架，6_總管，8_待加固區(qū)。
【具體實施方式】
[0034]下面將結合附圖對本發(fā)明進行詳細