專利名稱：一種動靜排水管井的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動靜排水管井，尤其涉及一種大面積深層軟土地基處理方法，屬于地基處理技術領域。
背景技術：
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夯法、真空預壓法和高真空擊密法等。強夯法由來已久，主要適用于粗顆粒土。真空預壓法可用于工程性質較差的軟土，但處理工期長、地基承載力不高。高真空擊密法是上海港灣開發的一種方法，它通常是采用豎向插入到地層中的鋼管或P V C管作為井點管類似輕型井點排水，點間距一般不小于3米，否則造價成倍增加失去實用性；此外，高真空擊密法一般僅適用于粉性土或砂性土，對于粘粒含量較多的土體則處理效果不明顯。專利號為ZLOl 127046. 2描述了一種高真空擊密法軟地基處理方法，即采用真空井點降水加振動碾壓或強夯方法來降低被處理土體的含水量，以提高土體的密實度。該方法的主要缺點是真空降水深度和降水時間有限，地基處理淺，一般只能處理6米以內的淺層范圍的地基。而隨著各項基本建設規模的擴大，尤其是在沿海、沿江及內地湖泊地區進行如港口、市政和高速公路等建設時，軟土地基較深，不僅超過10m，甚至可達20m以上；另外該方法不能充分把土體淺層內部的水和空氣不能排出，淺層真空負壓固結的密封性不好，會給強夯增加一定的難度，并且土地強度差，加固效果不好，因些該方法無法對8m以上深的軟土地基產生有效作用，其應用受到很大的限制。
發明內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種淺層真空負壓固結密封性較好、地基加固效果好的一種動靜排水管井。本實用新型的目的是這樣實現的一種動靜排水管井，包括管井疏干井，管井疏干井縱向排列在被加固地基區域內，管井疏干井至少有兩個，每個管井疏干井內設置有多級深井泵，多級深井泵與水管相連接并伸出管井疏干井的頂端，每個水管的出口處通過排水總管相連接，在被加固地基區域內，水平設置至少兩個真空排水體管線，真空排水體管線的一端用引出管引出并連接真空泵進行真空抽氣和排水，從而在該區域內形成負壓區。本實用新型動靜排水管井，所述引出管為PVC管。本實用新型動靜排水管井，所述真空排水體管線的另一端封閉。本實用新型動靜排水管井，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行真空抽氣和排水。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型一種動靜排水管井通過幾種技術優化，使管井降水固結、真空負壓固結、振動和強夯擊密有機結合起來，具有以下優點[0012]一、擴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，使其在短時間內進行發生固結；三、淺層地基處理后，地基質量更高；四、淺層真空負壓固結的密封性較好，較其它功法少耗動力，節約能源，事半功倍;五、施工速度快，加固費用低，操作簡單，施工效率高，地基加固效果好。
圖I為本實用新型一種動靜排水管井的結構示意圖。其中管井疏干井I多級深井泵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。
具體實施方式
參見圖I，本實用新型一種動靜排水管井，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，管井疏干井I的頂端露出土壤，管井疏干井I至少有兩個，每個管井疏干井I內設置有多級深井泵2，多級深井泵2與水管3相連接并伸出管井疏干井I的頂端，每個水管3的出口處通過排水總管4相連接，地下的水通過多級深井泵2排入排水總管4，然后流出施工區域。在被加固地基區域內，水平設置至少兩個真空排水體管線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進行真空抽氣和排水，從而在該區域內形成負壓區。所述引出管6為PVC管。本實用新型一種動靜排水管井，通過土體深層管井降水預壓、淺層真空排水、真空負壓固結、振擊及強夯的方式進行大面積地基處理，將管井深層降水固結、真空預壓負壓固結、振動增壓和強夯擊密結合在一起。本實用新型的設計方法和原理如下一、管井疏干井深層降水利用降水后產生的土體重度對深層土體降水預壓，提高深層土體的有效應力；二、通過設置真空排水體管線，利用真空排水通道在土體淺層內部形成真空負壓，利用土體密閉性，在大氣壓力作用下，在土體內形成真空排水和真空預壓，在真空排水的同時，形成負壓固結；三、利用振擊設備對土體進行低能量的振動擊密，在振動及真空負壓的作用下，在土體內形成較高的動力水頭并快速消散，并能保證在較短的時間內，快速的降低土體含水量，一定程度密實土體；四、進行較高能量的強夯等擊密以進一步提高超孔隙水壓力形成更高的動力水頭進行排水和密實土體，最大限度的消除深層軟土工后沉降、提高土體強度，加強淺層土基剛度、密實度，直到達到設計要求。本實用新型一種動靜排水管井，所述方法包括以下步驟步驟一、在被加固地基區域內布置管井疏干井，直徑為220mnT500mm，管井深度可達20. OOm以上，間距為4. 00πΓ20. OOm ;管井疏干井內設多級深井泵，多級深井泵與水管相連接并伸出管井疏干井的頂端，水管的出口處通過排水總管相連接；步驟二、在被加固地基區域內，水平設置真空排水體管線，水平鋪設埋入深度為
O.50πΓ 4 · 00m，縱向層數為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，并連接真空泵進行真空抽氣和排水，使該區域形成負壓區，每根真空排水體管線相當于一個負壓源，負壓向周圍輻射，形成負壓源柱區，中心負壓可達-90kpa，負壓逐漸向周圍遞伸，負壓柱區相互疊加，在埋設的水平真空排水體上、下土層內形成全截面真空負壓區，快速降低土體含水量；步驟三、在真空負壓形成后，利用振擊的方式對表層地基進行擾動和振擊，以此來提高土體超孔隙動力水頭，并在真空負壓作用下快速消散，然后土體固結；步驟四、根據設計要求，控制管井降水深度及降水持續時間，通過降低地下水位對深層軟土進行降水預壓；步驟五、當地下水位達到設計要求后，可啟動強夯擊密，使被處理地基土體密實，達到設計要求；步驟六、對管井進行回填加強處理形成樁體，在土體中形成加強體。實施例I :山東東營某地基處理工程，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，滲透系數為IXIO-7,下臥為淤泥質粉土，厚度為
10.OOm ;地基承載力要求120Kpa，土基I. 00米內密實度要求達到93%以上。地基處理工法為一種動靜排水管井，具體施工參數如下I、根據以上體情況及設計要求計算后確定施工參數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；埋設真空水平排水體，分別埋深I. 20m和
2.50m，平面間距為4. OOm ;管井降水預壓10天后開始真空排水固結，振擊參數振擊力大于160KN,振擊頻率1460r/min,振擊3遍,每遍振動間隙時間不少于I天；強窮參數強窮機50T,強夯采用二遍點夯一遍低能量滿夯，點夯間距為5. OOmX 5. OOm,能量2200K N . m,每點4飛擊，低能量滿夯能量為lOOOKN.m。2、管井疏干井施工，接入多級深井泵，排出水接入排水總管排出施工區域外，進行降水預壓；3、水平埋設真空排水體管線，通過P V C管與真空泵連接在一起，啟動真空泵，水平向真空體管線在深層土體內形成負壓源，向周圍輻射、延伸；4、對埋設真空管進行真空排氣、管井降水的同時，安排振擊機械對土體進行的振擊，逐步加大振擊能量，對土體進行擾動，促進動力水頭梯度的產生及消散，淺層土體得到固結壓實，吹填土土體靜探P S值初始值不到I. OOMpa提高至2. 50Mpa以上，滿足大型強夯機械的行走及安全施工。5、經過埋設水平向真空體管線真空及淺層振動后，地基承載力已經提高150%以上，工前沉降達25cm;6、淺層振擊過程中，振擊形成的動力水頭梯度在真空負壓的作用下不斷消散，促進土體的快速固結，當淺層土體中的含水量達到真空最大吸附結合水臨界界限時，按照強夯設計參數進行強夯，進一步升高超孔隙水壓力，在加速土體排水固結的同時密實土體；7、強夯機對土體進行夯擊，強夯機主要加固對象為較深層土體；按照強夯設計參數(夯擊能、夯擊間距、夯擊遍和夯擊數)進行強夯，進一點提升超孔隙水壓力的產生及消散，加速土體固結的同時提高土體強度；8、經過以上二遍強夯處理后，7. OOm內土體靜力觸探值已達到5. OOMpa以上，工前沉降達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內密實度達到93%以上，滿足道路工程對土基的要求；9、拆除管井，對管井進行回填并加強處理后，進行最后一遍低能量滿夯，平整碾壓場地。
權利要求1.一種動靜排水管井，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域內，管井疏干井(I)至少有兩個，每個管井疏干井(I)內設置有多級深井泵(2)，多級深井泵(2)與水管(3)相連接并伸出管井疏干井(I)的頂端，每個水管(3)的出口處通過排水總管(4)相連接，其特征是在被加固地基區域內，水平設置至少兩個真空排水體管線(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)進行真空抽氣和排水，從而在該區域內形成負壓區。
2.根據權利要求I所述的一種動靜排水管井，其特征是所述引出管(6)為PVC管。
3.根據權利要求I所述的一種動靜排水管井，其特征是所述真空排水體管線(5)的另一端封閉。
4.根據權利要求I所述的一種動靜排水管井，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 )進行真空抽氣和排水。
專利摘要本實用新型涉及一種動靜排水管井，通過土體深層管井降水預壓、淺層真空排水、真空負壓固結、振擊及強夯的方式進行大面積地基處理，將管井深層降水固結、真空預壓負壓固結、振動增壓和強夯擊密結合在一起。本實用新型一種動靜排水管井通過幾種技術優化，使管井降水固結、真空負壓固結、振動和強夯擊密有機結合起來，一方面直接作用于淺層軟土，縮短滲透徑途，使其在短時間內進行發生固結，同時擴大了軟土的處理范圍；另一方面淺層地基處理后，地基質量更高；此外淺層真空負壓固結的密封性較好，節約能源有效地加固了大面積軟土地基，本方法施工速度快，加固費用低，操作簡單，施工效率高，地基加固效果好。
文檔編號E02D3/10GK202745033SQ201220343310
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者沈衛清, 季明芳 申請人:沈衛清, 季明芳