專利名稱：一種動(dòng)靜排水管井的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)靜排水管井，尤其涉及一種大面積深層軟土地基處理方法，屬于地基處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在目前的大面積軟土地基處理方法中，常用的處理方式有強(qiáng)夯法、真空預(yù)壓法和高真空擊密法等。強(qiáng)夯法由來(lái)已久，主要適用于粗顆粒土。真空預(yù)壓法可用于工程性質(zhì)較差的軟土，但處理工期長(zhǎng)、地基承載力不高。高真空擊密法是上海港灣開(kāi)發(fā)的一種方法，它通常是采用豎向插入到地層中的鋼管或P V C管作為井點(diǎn)管類似輕型井點(diǎn)排水，點(diǎn)間距一般不小于3米，否則造價(jià)成倍增加失去實(shí)用性；此外，高真空擊密法一般僅適用于粉性土或砂性土，對(duì)于粘粒含量較多的土體則處理效果不明顯。專利號(hào)為ZLOl 127046. 2描述了一種高真空擊密法軟地基處理方法，即采用真空井點(diǎn)降水加振動(dòng)碾壓或強(qiáng)夯方法來(lái)降低被處理土體的含水量，以提高土體的密實(shí)度。該方法的主要缺點(diǎn)是真空降水深度和降水時(shí)間有限，地基處理淺，一般只能處理6米以內(nèi)的淺層范圍的地基。而隨著各項(xiàng)基本建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，尤其是在沿海、沿江及內(nèi)地湖泊地區(qū)進(jìn)行如港口、市政和高速公路等建設(shè)時(shí)，軟土地基較深，不僅超過(guò)10m，甚至可達(dá)20m以上；另外該方法不能充分把土體淺層內(nèi)部的水和空氣不能排出，淺層真空負(fù)壓固結(jié)的密封性不好，會(huì)給強(qiáng)夯增加一定的難度，并且土地強(qiáng)度差，加固效果不好，因些該方法無(wú)法對(duì)8m以上深的軟土地基產(chǎn)生有效作用，其應(yīng)用受到很大的限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種淺層真空負(fù)壓固結(jié)密封性較好、地基加固效果好的一種動(dòng)靜排水管井。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種動(dòng)靜排水管井，包括管井疏干井，管井疏干井縱向排列在被加固地基區(qū)域內(nèi)，管井疏干井至少有兩個(gè)，每個(gè)管井疏干井內(nèi)設(shè)置有多級(jí)深井泵，多級(jí)深井泵與水管相連接并伸出管井疏干井的頂端，每個(gè)水管的出口處通過(guò)排水總管相連接，在被加固地基區(qū)域內(nèi)，水平設(shè)置至少兩個(gè)真空排水體管線，真空排水體管線的一端用引出管引出并連接真空泵進(jìn)行真空抽氣和排水，從而在該區(qū)域內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)。本實(shí)用新型動(dòng)靜排水管井，所述引出管為PVC管。本實(shí)用新型動(dòng)靜排水管井，所述真空排水體管線的另一端封閉。本實(shí)用新型動(dòng)靜排水管井，所述真空排水體管線的另一端用引出管引出并連接真空泵進(jìn)行真空抽氣和排水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型一種動(dòng)靜排水管井通過(guò)幾種技術(shù)優(yōu)化，使管井降水固結(jié)、真空負(fù)壓固結(jié)、振動(dòng)和強(qiáng)夯擊密有機(jī)結(jié)合起來(lái)，具有以下優(yōu)點(diǎn)[0012]一、擴(kuò)大了軟土的處理范圍；二、直接作用于淺層軟土，縮短滲透徑途，使其在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行發(fā)生固結(jié)；三、淺層地基處理后，地基質(zhì)量更高；四、淺層真空負(fù)壓固結(jié)的密封性較好，較其它功法少耗動(dòng)力，節(jié)約能源，事半功倍;五、施工速度快，加固費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，施工效率高，地基加固效果好。

圖I為本實(shí)用新型一種動(dòng)靜排水管井的結(jié)構(gòu)示意圖。其中管井疏干井I多級(jí)深井泵2水管3排水總管4真空排水體管線5引出管6真空泵7。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖I，本實(shí)用新型一種動(dòng)靜排水管井，包括管井疏干井I，管井疏干井I縱向排列在土壤中，管井疏干井I的底端位于軟土層內(nèi)，管井疏干井I的頂端露出土壤，管井疏干井I至少有兩個(gè)，每個(gè)管井疏干井I內(nèi)設(shè)置有多級(jí)深井泵2，多級(jí)深井泵2與水管3相連接并伸出管井疏干井I的頂端，每個(gè)水管3的出口處通過(guò)排水總管4相連接，地下的水通過(guò)多級(jí)深井泵2排入排水總管4，然后流出施工區(qū)域。在被加固地基區(qū)域內(nèi)，水平設(shè)置至少兩個(gè)真空排水體管線5，真空排水體管線5之間按一定的距離設(shè)置，真空排水體管線5的一端用引出管6引出并連接真空泵7進(jìn)行真空抽氣和排水，從而在該區(qū)域內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)。所述引出管6為PVC管。本實(shí)用新型一種動(dòng)靜排水管井，通過(guò)土體深層管井降水預(yù)壓、淺層真空排水、真空負(fù)壓固結(jié)、振擊及強(qiáng)夯的方式進(jìn)行大面積地基處理，將管井深層降水固結(jié)、真空預(yù)壓負(fù)壓固結(jié)、振動(dòng)增壓和強(qiáng)夯擊密結(jié)合在一起。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方法和原理如下一、管井疏干井深層降水利用降水后產(chǎn)生的土體重度對(duì)深層土體降水預(yù)壓，提高深層土體的有效應(yīng)力；二、通過(guò)設(shè)置真空排水體管線，利用真空排水通道在土體淺層內(nèi)部形成真空負(fù)壓，利用土體密閉性，在大氣壓力作用下，在土體內(nèi)形成真空排水和真空預(yù)壓，在真空排水的同時(shí)，形成負(fù)壓固結(jié)；三、利用振擊設(shè)備對(duì)土體進(jìn)行低能量的振動(dòng)擊密，在振動(dòng)及真空負(fù)壓的作用下，在土體內(nèi)形成較高的動(dòng)力水頭并快速消散，并能保證在較短的時(shí)間內(nèi)，快速的降低土體含水量，一定程度密實(shí)土體；四、進(jìn)行較高能量的強(qiáng)夯等擊密以進(jìn)一步提高超孔隙水壓力形成更高的動(dòng)力水頭進(jìn)行排水和密實(shí)土體，最大限度的消除深層軟土工后沉降、提高土體強(qiáng)度，加強(qiáng)淺層土基剛度、密實(shí)度，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本實(shí)用新型一種動(dòng)靜排水管井，所述方法包括以下步驟步驟一、在被加固地基區(qū)域內(nèi)布置管井疏干井，直徑為220mnT500mm，管井深度可達(dá)20. OOm以上，間距為4. 00πΓ20. OOm ;管井疏干井內(nèi)設(shè)多級(jí)深井泵，多級(jí)深井泵與水管相連接并伸出管井疏干井的頂端，水管的出口處通過(guò)排水總管相連接；步驟二、在被加固地基區(qū)域內(nèi)，水平設(shè)置真空排水體管線，水平鋪設(shè)埋入深度為
O.50πΓ 4 · 00m，縱向?qū)訑?shù)為I 3層，水平間距為I. 00πΓ6· 00m，垂直間距為I 2m ;其中真空排水體管線的一端封閉，另一端用PVC管引出，并連接真空泵進(jìn)行真空抽氣和排水，使該區(qū)域形成負(fù)壓區(qū)，每根真空排水體管線相當(dāng)于一個(gè)負(fù)壓源，負(fù)壓向周圍輻射，形成負(fù)壓源柱區(qū)，中心負(fù)壓可達(dá)-90kpa，負(fù)壓逐漸向周圍遞伸，負(fù)壓柱區(qū)相互疊加，在埋設(shè)的水平真空排水體上、下土層內(nèi)形成全截面真空負(fù)壓區(qū)，快速降低土體含水量；步驟三、在真空負(fù)壓形成后，利用振擊的方式對(duì)表層地基進(jìn)行擾動(dòng)和振擊，以此來(lái)提高土體超孔隙動(dòng)力水頭，并在真空負(fù)壓作用下快速消散，然后土體固結(jié)；步驟四、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，控制管井降水深度及降水持續(xù)時(shí)間，通過(guò)降低地下水位對(duì)深層軟土進(jìn)行降水預(yù)壓；步驟五、當(dāng)?shù)叵滤贿_(dá)到設(shè)計(jì)要求后，可啟動(dòng)強(qiáng)夯擊密，使被處理地基土體密實(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求；步驟六、對(duì)管井進(jìn)行回填加強(qiáng)處理形成樁體，在土體中形成加強(qiáng)體。實(shí)施例I :山東東營(yíng)某地基處理工程，吹填土為4. OOm厚，吹填土為淤泥夾粉土，并含較多的夾層淤泥，在吹填土中形成不透水層，滲透系數(shù)為IXIO-7,下臥為淤泥質(zhì)粉土，厚度為
10.OOm ;地基承載力要求120Kpa，土基I. 00米內(nèi)密實(shí)度要求達(dá)到93%以上。地基處理工法為一種動(dòng)靜排水管井，具體施工參數(shù)如下I、根據(jù)以上體情況及設(shè)計(jì)要求計(jì)算后確定施工參數(shù)如下管井疏干井間距為15mX 15m、管井深15m，降水深度不少于12. 00米；埋設(shè)真空水平排水體，分別埋深I(lǐng). 20m和
2.50m，平面間距為4. OOm ;管井降水預(yù)壓10天后開(kāi)始真空排水固結(jié)，振擊參數(shù)振擊力大于160KN,振擊頻率1460r/min,振擊3遍,每遍振動(dòng)間隙時(shí)間不少于I天；強(qiáng)窮參數(shù)強(qiáng)窮機(jī)50T,強(qiáng)夯采用二遍點(diǎn)夯一遍低能量滿夯，點(diǎn)夯間距為5. OOmX 5. OOm,能量2200K N . m,每點(diǎn)4飛擊，低能量滿夯能量為lOOOKN.m。2、管井疏干井施工，接入多級(jí)深井泵，排出水接入排水總管排出施工區(qū)域外，進(jìn)行降水預(yù)壓；3、水平埋設(shè)真空排水體管線，通過(guò)P V C管與真空泵連接在一起，啟動(dòng)真空泵，水平向真空體管線在深層土體內(nèi)形成負(fù)壓源，向周圍輻射、延伸；4、對(duì)埋設(shè)真空管進(jìn)行真空排氣、管井降水的同時(shí)，安排振擊機(jī)械對(duì)土體進(jìn)行的振擊，逐步加大振擊能量，對(duì)土體進(jìn)行擾動(dòng)，促進(jìn)動(dòng)力水頭梯度的產(chǎn)生及消散，淺層土體得到固結(jié)壓實(shí)，吹填土土體靜探P S值初始值不到I. OOMpa提高至2. 50Mpa以上，滿足大型強(qiáng)夯機(jī)械的行走及安全施工。5、經(jīng)過(guò)埋設(shè)水平向真空體管線真空及淺層振動(dòng)后，地基承載力已經(jīng)提高150%以上，工前沉降達(dá)25cm;6、淺層振擊過(guò)程中，振擊形成的動(dòng)力水頭梯度在真空負(fù)壓的作用下不斷消散，促進(jìn)土體的快速固結(jié)，當(dāng)淺層土體中的含水量達(dá)到真空最大吸附結(jié)合水臨界界限時(shí)，按照強(qiáng)夯設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)夯，進(jìn)一步升高超孔隙水壓力，在加速土體排水固結(jié)的同時(shí)密實(shí)土體；7、強(qiáng)夯機(jī)對(duì)土體進(jìn)行夯擊，強(qiáng)夯機(jī)主要加固對(duì)象為較深層土體；按照強(qiáng)夯設(shè)計(jì)參數(shù)(夯擊能、夯擊間距、夯擊遍和夯擊數(shù))進(jìn)行強(qiáng)夯，進(jìn)一點(diǎn)提升超孔隙水壓力的產(chǎn)生及消散，加速土體固結(jié)的同時(shí)提高土體強(qiáng)度；8、經(jīng)過(guò)以上二遍強(qiáng)夯處理后，7. OOm內(nèi)土體靜力觸探值已達(dá)到5. OOMpa以上，工前沉降達(dá)55cm以上，7. 00πΓ 4. OOm靜力觸探值有初始的淺層2. 30Mpa提高到3. 60Mpa,地基承載力大于120Kpa，地基I. 50m內(nèi)密實(shí)度達(dá)到93%以上，滿足道路工程對(duì)土基的要求；9、拆除管井，對(duì)管井進(jìn)行回填并加強(qiáng)處理后，進(jìn)行最后一遍低能量滿夯，平整碾壓場(chǎng)地。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)靜排水管井，包括管井疏干井(I)，所述管井疏干井(I)縱向排列在被加固地基區(qū)域內(nèi)，管井疏干井(I)至少有兩個(gè)，每個(gè)管井疏干井(I)內(nèi)設(shè)置有多級(jí)深井泵(2)，多級(jí)深井泵(2)與水管(3)相連接并伸出管井疏干井(I)的頂端，每個(gè)水管(3)的出口處通過(guò)排水總管(4)相連接，其特征是在被加固地基區(qū)域內(nèi)，水平設(shè)置至少兩個(gè)真空排水體管線(5),真空排水體管線(5)的一端用引出管(6)引出并連接真空泵(7)進(jìn)行真空抽氣和排水，從而在該區(qū)域內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動(dòng)靜排水管井，其特征是所述引出管(6)為PVC管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動(dòng)靜排水管井，其特征是所述真空排水體管線(5)的另一端封閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動(dòng)靜排水管井，其特征是所述真空排水體管線(5)的另一端用引出管(6 )引出并連接真空泵(7 )進(jìn)行真空抽氣和排水。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)靜排水管井，通過(guò)土體深層管井降水預(yù)壓、淺層真空排水、真空負(fù)壓固結(jié)、振擊及強(qiáng)夯的方式進(jìn)行大面積地基處理，將管井深層降水固結(jié)、真空預(yù)壓負(fù)壓固結(jié)、振動(dòng)增壓和強(qiáng)夯擊密結(jié)合在一起。本實(shí)用新型一種動(dòng)靜排水管井通過(guò)幾種技術(shù)優(yōu)化，使管井降水固結(jié)、真空負(fù)壓固結(jié)、振動(dòng)和強(qiáng)夯擊密有機(jī)結(jié)合起來(lái)，一方面直接作用于淺層軟土，縮短滲透徑途，使其在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行發(fā)生固結(jié)，同時(shí)擴(kuò)大了軟土的處理范圍；另一方面淺層地基處理后，地基質(zhì)量更高；此外淺層真空負(fù)壓固結(jié)的密封性較好，節(jié)約能源有效地加固了大面積軟土地基，本方法施工速度快，加固費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，施工效率高，地基加固效果好。
文檔編號(hào)E02D3/10GK202745033SQ201220343310
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者沈衛(wèi)清, 季明芳 申請(qǐng)人:沈衛(wèi)清, 季明芳