專(zhuān)利名稱(chēng)：一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種排水固結(jié)系統(tǒng)，尤其是涉及一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置。
背景技術(shù)：
軟土地基處理應(yīng)用前景廣闊，由于東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)逐漸發(fā)達(dá)，人口密度相對(duì)較 大，城市可利用土地資源逐漸減少，填海造陸工程日漸增多，如青島海西灣北海船廠(chǎng)、深圳 機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建、上海南匯區(qū)臨港新城、天津臨港工業(yè)區(qū)、溫州半島工程等，且隨著城市的發(fā)展填 海造陸工程有逐漸增多的趨勢(shì)。填海造陸后形成大量的軟土地基，具有可流動(dòng)、大變形、高 含水量、高壓縮性、弱滲透性的特點(diǎn)，屬于軟弱土，必須經(jīng)過(guò)處理才能滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)使用要求。 在過(guò)去由于土地資源不十分緊張，填海造陸后到正常使用間隔時(shí)間一般比較長(zhǎng)，可能5、6 年，也有的8、9年，在這樣長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，一般土體在自重固結(jié)作用下都能達(dá)到一定強(qiáng)度從而 滿(mǎn)足使用要求，但現(xiàn)在填海造陸后有的場(chǎng)地在1、2年、甚至馬上就要使用，很顯然此前這種 方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足短期的用地需求了，那就需要地基處理，對(duì)粘粒含量較高的土的處理方 法一般有真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法等，由于堆載料來(lái)源與善后條件的限制 真空預(yù)壓法使用較多。但是，由于砂源越來(lái)越少、價(jià)格越來(lái)越高，例如上海地區(qū)用砂一般要 從江蘇等地購(gòu)買(mǎi)，近海岸區(qū)域砂土分布逐漸減少，必須到更遠(yuǎn)的江底、海底獲取，目前砂墊 層已逐漸成為真空預(yù)壓推廣應(yīng)用的一個(gè)限制條件，尋求效果良好、成本低廉又環(huán)保的新的 排水墊層非常迫切。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種成本低、效 果好的植物墊層真空排水固結(jié)裝置。本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置，該裝置包括中空植物地下莖墊層、中空植物地 上莖墊層、主管與整體排水板層、土工布層、真空膜、豎向排水板、外圍密封槽，所述的中空 植物地下莖墊層、中空植物地上莖墊層、主管與整體排水板層、土工布層、真空膜從下到上 依次設(shè)置，所述的中空植物地下莖墊層設(shè)在軟土層上，所述的主管與整體排水板層包括主 管、整體排水板，所述的整體排水板兩端與主管連接，所述的豎向排水板豎向依次插入主管 與整體排水板層、蘆葦?shù)厣锨o墊層、蘆葦?shù)叵虑o墊層，直至軟土層，并形成外露部分，該外露 部分與整體排水板連接。所述的中空植物地下莖墊層為蘆葦?shù)叵虑o墊層，所述的中空植物地上莖墊層為蘆
葦?shù)厣锨o墊層。所述的主管設(shè)有多根，各主管之間按設(shè)定間距水平鋪設(shè)。所述的整體排水板按照設(shè)定間距沿與主管垂直方向水平鋪設(shè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)
3[0010]1)省去了砂墊層與排水濾管，成本更低，約為常規(guī)真空預(yù)壓法的60 70% ；2)無(wú)砂墊層鋪設(shè)時(shí)間，可控真空法盡可能保持土體原有的足夠大的滲透系數(shù)，故 工期短，約為常規(guī)真空預(yù)壓70 80% ；3)效果更好，土體更密實(shí)，相同情況下的施工沉降量比常規(guī)真空預(yù)壓法大10 20%。

圖1為本實(shí)用新型的平面布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A部放大示意圖；圖4為本實(shí)用新型的整體排水板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例由于土地需求大量增加，原來(lái)短期內(nèi)作為儲(chǔ)備的、還浸泡在蘆葦蕩中的土地必須 馬上利用起來(lái)，采用真空預(yù)壓是比較好的一種方法，但是機(jī)械設(shè)備根本無(wú)法進(jìn)場(chǎng)，無(wú)法回填 砂況且砂又很緊俏，真空預(yù)壓很難實(shí)施，面對(duì)這種情況，通過(guò)深入考查研究發(fā)現(xiàn)1)蘆葦?shù)?莖分為地上莖和地下莖兩部分，都為中空，可通水通氣，而莖的桿又可透氣透水隔土粒，是 完美的排水通道；2)蘆葦?shù)牡厣锨o一般直立向上生長(zhǎng)，高度大部分可達(dá)Im以上，眾多蘆葦 放倒后壓平足有15 20cm厚，不僅可以作為排水通道，還可以作為工作墊層使用；3)蘆葦 的地下莖一般橫向發(fā)展，橫七豎八的臥在表層土中，厚度約0. 3 0. 5m，或更厚，由于地下 莖數(shù)量大，使這層土的涌透性能大大增強(qiáng)，形成天然的排水墊層。基于以上考慮，我們把以往常作為漏氣事故罪魁禍?zhǔn)椎奶J葦作為水平排水通道， 使蘆葦本身和地下莖周?chē)耐馏w共同組成工作墊層，豎向插打的塑料排水板仍為豎向排水 通道，創(chuàng)造性地提出了植物墊層真空排水固結(jié)裝置。如圖1、圖2、圖3所示，一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置，該裝置包括中空植物地 下莖墊層5、中空植物地上莖墊層4、主管與整體排水板層3、土工布層2、真空膜1、豎向排水 板7、外圍密封槽8，所述的中空植物地下莖墊層5、中空植物地上莖墊層4、主管與整體排水 板層3、土工布層2、真空膜1從下到上依次設(shè)置，所述的中空植物地下莖墊層5設(shè)在軟土層 6上，所述的主管與整體排水板層3包括主管31、整體排水板32，所述的整體排水板32兩端 與主管31連接，所述的豎向排水板7豎向依次插入主管與整體排水板層3、蘆葦?shù)厣锨o墊層 4、蘆葦?shù)叵虑o墊層5，直至軟土層6，并形成外露部分，該外露部分與整體排水板32連接。如圖4所示，所述的整體排水板32包括整體排水板外包濾布9、整體排水板內(nèi)芯板 10，所述的整體排水板內(nèi)芯板10設(shè)在整體排水板外包濾布9內(nèi)。具體實(shí)施如下1)將蘆葦交叉放倒推平，使地上莖均勻形成蘆葦?shù)厣锨o墊層5，地下莖形成蘆葦 地下莖墊層4 ；2)插打豎向排水板7，豎向排水板7頂端外露；[0026]3)水平向鋪設(shè)主管與整體排水板層3，所述的主管31與整體排水板32之間通過(guò) 接頭連接，豎向排水板7頂端外露部分與整體排水板32連接；4)四周開(kāi)挖外圍密封槽8，并在主管與整體排水板層3上依次鋪設(shè)土工布層2，在 土工布層2上鋪設(shè)真空膜1 ；5)開(kāi)啟真空設(shè)備低壓運(yùn)行試抽真空，保證不漏氣后進(jìn)入可控真空狀態(tài)；6)通過(guò)控制真空度施加速度，即從20kPa開(kāi)始，以每天2 5kPa的速度逐日遞增， 直至真空度達(dá)到85kPa以上為止再穩(wěn)壓；7)穩(wěn)壓過(guò)程中膜上覆水以增加處理荷載、加強(qiáng)密封效果及保護(hù)真空膜；8)在真空施壓過(guò)程中對(duì)真空設(shè)備出水量、地面沉降、深層沉降、側(cè)向位移、孔隙水 壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正；9)監(jiān)測(cè)真空度和沉降量，繪制沉降_時(shí)間曲線(xiàn)及真空度_時(shí)間曲線(xiàn)；10)待沉降-時(shí)間曲線(xiàn)穩(wěn)定后，卸除真空設(shè)備。以上施工流程為植物墊層真空固結(jié)排水法常規(guī)程序，在具體實(shí)施時(shí)，各個(gè)參數(shù)例 如豎向排水板間距和長(zhǎng)度、整體排水板間距、長(zhǎng)度以及布置形式等都需要根據(jù)施工條件和 現(xiàn)場(chǎng)情況計(jì)算，同時(shí)結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合考慮來(lái)確定。實(shí)施例1本實(shí)例為上海地區(qū)某吹填軟土地基處理試驗(yàn)。場(chǎng)地完成吹填已有2年，試驗(yàn)區(qū)處理面積為625m2 (25m X 25m)，吹填土厚度約 3. 5m，滲透系數(shù)小于10-6cm/s，現(xiàn)地面長(zhǎng)滿(mǎn)蘆葦且有積水，地基承載力為15Pa，設(shè)備無(wú)法進(jìn) 場(chǎng)，試驗(yàn)區(qū)實(shí)施過(guò)程如下1)人工將場(chǎng)地中的蘆葦按同一個(gè)方向放倒，并碾壓平整，同時(shí)探測(cè)擬處理吹填土
厚度；2)采用人工方式豎向插打塑料排水板，排水板為普通分體式的，板間距為 1. OmX 1. 0m，插板深度為4. Om，外露0. 5m，埋設(shè)真空測(cè)頭、孔壓計(jì)及側(cè)斜管等；3)按12m間距水平向平行鋪設(shè)鋼絲管主管，在兩排主管之間按Im間距且與主管垂 直方向水平鋪設(shè)整體式排水板，整體排水板兩端通過(guò)變徑接頭與主管相連，如遇無(wú)主管的 一端則游離，豎向排水板出露部分直接與水平整體排水板人工就近纏繞連接；4)開(kāi)挖周?chē)芊鉁?，鋪設(shè)土工布與真空膜，在真空膜上面設(shè)置沉降標(biāo)，并安裝真空 表；5)密封工作完成后試抽真空，并檢查漏氣，待膜下真空度達(dá)到SOkPa以后穩(wěn)壓；6)監(jiān)測(cè)真空度和沉降量，繪制沉降_時(shí)間曲線(xiàn)及真空度_時(shí)間曲線(xiàn)；7)待沉降_時(shí)間曲線(xiàn)穩(wěn)定后，卸除真空荷載進(jìn)行檢測(cè)；8)場(chǎng)地平均總沉降量為54. 2cm,地基承載力特征值達(dá)SOkPa以上，預(yù)壓工期約45天。實(shí)施例2本實(shí)例為上述地基處理試驗(yàn)中另一塊場(chǎng)地，其中試驗(yàn)參數(shù)有所不同。場(chǎng)地完成吹填已有2年，試驗(yàn)區(qū)處理面積為625m2 (25m X 25m)，吹填土厚度約 3. 5m，滲透系數(shù)小于10-6cm/s，現(xiàn)地面長(zhǎng)滿(mǎn)蘆葦且有積水，地基承載力為15Pa，設(shè)備無(wú)法進(jìn) 場(chǎng)，試驗(yàn)區(qū)實(shí)施過(guò)程如下
5[0049]1)人工將場(chǎng)地中的蘆葦按同一個(gè)方向放倒，并碾壓平整，同時(shí)探測(cè)擬處理吹填土
厚度；2)采用人工方式豎向插打塑料排水板，排水板為普通分體式的，板間距為 1. 2mX 1. 2m，插板深度為4. 0m，外露0. 5m，埋設(shè)真空測(cè)頭、孔壓計(jì)及側(cè)斜管等；3)按15m間距水平向平行鋪設(shè)鋼絲管主管，在兩排主管之間按1. 2m間距且與主管 垂直方向水平鋪設(shè)整體式排水板，整體排水板兩端通過(guò)變徑接頭與主管相連，如遇無(wú)主管 的一端則游離，豎向排水板出露部分直接與水平整體排水板人工就近纏繞連接；4)開(kāi)挖周?chē)芊鉁?，鋪設(shè)土工布與真空膜，在真空膜上面設(shè)置沉降標(biāo)，并安裝真空 表；5)密封工作完成后試抽真空，并檢查漏氣，待膜下真空度達(dá)到SOkPa以后穩(wěn)壓；6)監(jiān)測(cè)真空度和沉降量，繪制沉降_時(shí)間曲線(xiàn)及真空度_時(shí)間曲線(xiàn)；7)待沉降_時(shí)間曲線(xiàn)穩(wěn)定后，卸除真空荷載進(jìn)行檢測(cè)；8)場(chǎng)地平均總沉降量為52. 4cm,地基承載力達(dá)到80kPa，預(yù)壓工期約50天。
權(quán)利要求1.一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置，其特征在于，該裝置包括中空植物地下莖墊層、中 空植物地上莖墊層、主管與整體排水板層、土工布層、真空膜、豎向排水板、外圍密封槽，所 述的中空植物地下莖墊層、中空植物地上莖墊層、主管與整體排水板層、土工布層、真空膜 從下到上依次設(shè)置，所述的中空植物地下莖墊層設(shè)在軟土層上，所述的主管與整體排水板 層包括主管、整體排水板，所述的整體排水板兩端與主管連接，所述的豎向排水板豎向依次 插入主管與整體排水板層、蘆葦?shù)厣锨o墊層、蘆葦?shù)叵虑o墊層，直至軟土層，并形成外露部 分，該外露部分與整體排水板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置，其特征在于，所述的中空 植物地下莖墊層為蘆葦?shù)叵虑o墊層，所述的中空植物地上莖墊層為蘆葦?shù)厣锨o墊層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置，其特征在于，所述的主管 設(shè)有多根，各主管之間按設(shè)定間距水平鋪設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置，其特征在于，所述的整體 排水板按照設(shè)定間距沿與主管垂直方向水平鋪設(shè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種植物墊層真空排水固結(jié)裝置，該裝置包括中空植物地下莖墊層、中空植物地上莖墊層、主管與整體排水板層、土工布層、真空膜、豎向排水板、外圍密封槽，所述的中空植物地下莖墊層、中空植物地上莖墊層、主管與整體排水板層、土工布層、真空膜從下到上依次設(shè)置，所述的中空植物地下莖墊層設(shè)在軟土層上，所述的主管與整體排水板層包括主管、整體排水板，所述的整體排水板兩端與主管連接，所述的豎向排水板豎向依次插入主管與整體排水板層、蘆葦?shù)厣锨o墊層、蘆葦?shù)叵虑o墊層，直至軟土層，并形成外露部分，該外露部分與整體排水板連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有成本低、效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D3/10GK201785744SQ20102050151
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者劉偉, 唐軍武, 尹元璋, 張?jiān)七_(dá), 楊建波, 武亞軍, 王輝, 鄒道敏 申請(qǐng)人:上海地礦工程勘察院, 上海大學(xué), 上海市地礦建設(shè)有限責(zé)任公司