專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法
一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，屬于含水軟土地基排 水、固結(jié)施工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高速公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、電廠、堆場(chǎng)、港口、圍墾、污水處理廠等工程中的常常遇到軟 土地基，其工程基礎(chǔ)土質(zhì)具有松軟、含水量高、滲透率小、流量低、流泥土質(zhì)、土顆粒小、粘性 大、承載力低等特點(diǎn)，因而需要排出地基中的水分令地基固結(jié)，才能進(jìn)行后續(xù)施工?，F(xiàn)有的 含水軟土地基的排水一般采用真空排水板。實(shí)際施工過(guò)程中，將復(fù)數(shù)根帶有排水槽并包覆 有濾膜層的片狀排水板豎向插入軟土地基，再在排水板上方設(shè)置橫向的真空管路，并鋪放 30-50公分厚沙土層完全覆蓋需要排水的軟土地基、排水板和橫向真空管；然后在沙土層 上鋪放密封膜使下方的含水軟土形成密封的空間；最后啟動(dòng)連接在真空管上的抽吸裝置， 令排水板外的壓力大于排水板內(nèi)的壓力，利用沙土層的壓力和真空抽吸裝置使軟土地基中 的水分進(jìn)入排水板并通過(guò)沙土顆粒間的縫隙以及真空管路形成的通道隨被抽吸的空氣排 出軟土地基。由于排水板只能使地基土層達(dá)到一定強(qiáng)度的排水固結(jié)的作用(固結(jié)強(qiáng)度一般 能達(dá)到6-8噸/m2)，當(dāng)工程項(xiàng)目對(duì)地基所需的承載力要求較高時(shí)(固結(jié)強(qiáng)度要求達(dá)到8-10 噸/m2以上)，必須在軟土地基排水后形成的初步固結(jié)地基土層上進(jìn)行第二次施工，打設(shè)各 種管樁進(jìn)一步進(jìn)行固結(jié)，或采用其它施工工藝進(jìn)行再次加固處理，材料浪費(fèi)，施工期長(zhǎng)，施 工工藝復(fù)雜，兩次施工成本高。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種利 用一次性埋入的排水樁管、堆載土石方進(jìn)行軟土地基排水，在地基初步固結(jié)后進(jìn)行填充進(jìn) 一步加固地基的采用排水樁管抽水排水加固軟土地基的施工方法。本發(fā)明的進(jìn)一步目的在 于可結(jié)合真空排水法排水固結(jié)地基。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于至少包括如下步驟第一步地基表層清理；為后續(xù)鋪設(shè)排水樁管提供施工方便。第二步給排水樁管安裝帶尖端底塞，也可以與清理地基同時(shí)進(jìn)行，根據(jù)施工要求 的深度和間距插入埋設(shè)排水樁管；可采用管壁帶孔并包覆濾膜結(jié)構(gòu)的排水樁管，這樣地基 含水在地下自然側(cè)壓力的作用下滲透過(guò)濾膜層，積蓄在排水樁管內(nèi)，便于排水，帶尖端底塞 便于管樁插入地基。第三步在排水樁管中放置積水引導(dǎo)材料；主要是用于將排水樁管內(nèi)的積水提升 到排水樁管上端，然后排出。可以采用塑料抽水排水管，一般是將其下端伸入到排水樁管底 部位置，便于抽出管樁內(nèi)積蓄的地基含水，降低排水樁管內(nèi)的水位，使土層中的水分自然滲 透和蓄積到排水樁管內(nèi)，并連續(xù)排出地面，逐步減少土層中的水分，達(dá)到地基排水固結(jié)的作 用。也可以填充砂子、砂礫、碎石透水性好的顆粒，一方面可以便于積水排出，另一方面當(dāng)排水結(jié)束后，排水樁管由于填充了固體，能形成二次加固地基的套管樁，一物二用，節(jié)省打樁 工序和成本，加速工期。第四步在所述的地基上鋪設(shè)土工材料層；通常為土工布、土工格柵等，隔離含水 軟土地基，起到一定密封作用。第五步土工材料層上分級(jí)堆載土石方；進(jìn)行堆載預(yù)壓對(duì)地基產(chǎn)生向下加壓，地 基土層受到上部壓力的作用下加快土層中水分的滲透率，透過(guò)濾膜層并積蓄在排水樁管 內(nèi)。第六步用抽水水泵對(duì)每根排水樁管內(nèi)的積水進(jìn)行連續(xù)抽水并排出地面，排水樁 管內(nèi)的積水經(jīng)垂直方向的排水樁管將水分逐步排出地面，從而起到地基排水固結(jié)的作用。對(duì)于上述技術(shù)方案的完善和補(bǔ)充，可以增加如下技術(shù)特征或其組合所述的排水樁管的管壁帶孔并包覆濾膜。這樣的結(jié)構(gòu)便于蓄水排水。所述的第一步、第二步之間有鋪設(shè)橫向排水墊層步驟，所述的排水墊層中設(shè)置橫 向排水體。鋪設(shè)砂礫、碎石、砂子等透水性較好的建材，可以增加地基負(fù)載，使地基含水在壓 力作用下滲透到表層的排水墊層，便于抽水排出，以進(jìn)一步達(dá)到固結(jié)地基的作用。橫向排水 體可通過(guò)排水體集中排水墊層中的水，進(jìn)行抽水排水，排水體可為濾管、排水板、排水樁管寸。所述的積水引導(dǎo)材料為透水材料顆粒?？蛇x用砂子、砂礫、碎石的一種或多種，便 于排水樁管內(nèi)的積水沿著透水材料顆粒上升到頂部，排出地基。所述的積水引導(dǎo)材料為抽水排水管，連接每根抽水排水管至駁接管并形成相互連 通的管網(wǎng)，并將駁接管連接到地面上的抽水水泵。一般是將抽水排水管下端伸入到排水樁 管底部位置，便于抽出管樁內(nèi)積蓄的地基含水，降低排水樁管內(nèi)的水位，使土層中的水分自 然滲透和蓄積到排水樁管內(nèi)并連續(xù)排出地面，逐步減少土層中的水分，達(dá)到地基排水固結(jié) 的作用。所述的第三步之后給排水樁管安裝帶真空管接頭的封閉頂塞，然后將真空管接頭 與真空管連接形成真空管網(wǎng)，真空管網(wǎng)與真空泵連接。為了進(jìn)一步提高抽水排水效率，還可 結(jié)合真空抽吸原理進(jìn)行高效排水，將排水樁管上端通過(guò)封閉頂塞進(jìn)行局部封閉，便于后續(xù) 抽吸管樁內(nèi)形成真空。所述的形成真空管網(wǎng)后，在地基上鋪設(shè)復(fù)數(shù)層密封膜，將密封膜周緣埋入地基，并 開(kāi)啟真空泵。通常設(shè)置三層密封膜，保障整塊地基形成與大氣隔離的真空空間，促進(jìn)地基含 水進(jìn)入排水樁管并被抽吸排出。也可以在所述的第四步之后進(jìn)行鋪設(shè)密封層步驟在封閉 頂塞上鋪放復(fù)數(shù)層1-2平方米面積的密封膜，屏蔽每根排水樁管與外部大氣的連通，然后 開(kāi)啟真空泵。這樣單獨(dú)密封每根排水樁管，使埋設(shè)管樁的局部地基形成與大氣隔離的真空 空間，促進(jìn)地基含水進(jìn)入排水樁管并被抽吸排出。所述的第六步同時(shí)進(jìn)行對(duì)土石方施壓步驟。為了進(jìn)一步對(duì)地基施壓，加快土層中 水分向排水樁管中的滲透效率，可采用震動(dòng)碾壓、強(qiáng)夯等方法對(duì)地基施加向下加壓，從而使 地基快速排水固結(jié)。所述的第三步、第四步之間進(jìn)行在每根排水樁管頂部鋪放預(yù)制的水泥樁帽步驟。 在排水完成后，地基已經(jīng)達(dá)到固結(jié)強(qiáng)度要求，設(shè)置具有一定重量且直徑遠(yuǎn)大于排水樁管的 水泥樁帽，能令排水樁管均勻的承受后續(xù)堆載的土石方的壓力。
本發(fā)明利用管壁帶孔并包覆濾膜結(jié)構(gòu)的排水樁管作為排水構(gòu)件，既有利于排水， 又使原本排水后無(wú)用的排水構(gòu)件能在排水后直接作為二次加固地基作用的套管樁，一物二 用，省卻了二次打樁的施工成本，縮短工期，簡(jiǎn)化施工工藝，尤為適合應(yīng)用在對(duì)地基承載力 要求高的工程項(xiàng)目中。

圖1為采用本發(fā)明實(shí)施例的施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖2為本發(fā)明采用的排水樁管的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、絲條，2、網(wǎng)孔，3、濾膜，4、底塞，5、封閉頂蓋，51、抽水排水管接頭，52、真空 管接頭，6、硬土地基，7、軟土地基，8、橫向排水墊層，9、堆載土石方，10、抽水排水管，11、排 水樁管，12、密封膜，13、排氣閥，14、駁接管，15、抽水水泵。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1、2所示，對(duì)于硬土地基6上的軟土地基7的排水固結(jié)，本發(fā)明結(jié)合如下實(shí)施 例進(jìn)行具體說(shuō)明實(shí)施例一，采用排水樁管抽水排水加固軟土地基的施工方法，包括如下步驟第一步，地基表層清理，鋪設(shè)橫向排水墊層8 (砂礫、碎石、砂子等透水性較好的排 水材料)，并在橫向排水墊層中鋪設(shè)排水樁管；第二步，采用管壁帶孔并包覆濾膜的排水樁管，安裝排水樁管的底塞4，根據(jù)工程 要求的深度和間距插入埋設(shè)排水樁管11 ；第三步，在每根排水樁管內(nèi)灌注砂礫、砂子、碎石等透水性較好的材料作為積水引 導(dǎo)材料；第四步，在所述的地基上鋪設(shè)土工布、土工格柵等土工材料； 第五步，在土工材料層上分級(jí)堆載土石方9，進(jìn)行堆載預(yù)壓、震動(dòng)碾壓、強(qiáng)夯等方法 對(duì)地基產(chǎn)生向下加壓，地基土層受到上部壓力的作用下加快土層中水分的滲透率，透過(guò)濾 膜層并積蓄在排水樁管內(nèi)，經(jīng)垂直方向的排水樁管和橫向排水墊層將水分逐步排出地面， 使地基得到排水固結(jié)的作用。第六步，用抽水水泵對(duì)每根排水樁管內(nèi)的積水進(jìn)行連續(xù)抽水并排出地面。使土層 中的水位逐步得到降低和減少水量，出現(xiàn)一定程度的壓縮和沉降，從而達(dá)到固結(jié)強(qiáng)度要求。實(shí)施例二，采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，包括如下步驟第一步，地基表層清理；第二步，采用管壁帶孔并包覆濾膜的排水樁管，安裝排水樁管的底塞4，根據(jù)工程 要求的深度和間距插入埋設(shè)排水樁管11 ；第三步，在每根排水樁管中插入放置空心的塑料抽水排水管10 (最好插到排水樁 管的底部位置)作為積水引導(dǎo)材料；連接每根塑料抽水排水管至駁接管14形成相互連通的 管網(wǎng)，并將駁接管連接到地面上的抽水水泵15 ；第四步，鋪設(shè)土工布、土工格柵等土工材料；第五步，在土工材料層上分級(jí)堆載土石方9，進(jìn)行堆載預(yù)壓、震動(dòng)碾壓、強(qiáng)夯等方法對(duì)地基產(chǎn)生向下加壓，地基土層受到上部壓力的作用下加快土層中水分的滲透率，透過(guò)濾 膜層并積蓄在排水樁管內(nèi)，經(jīng)垂直方向的排水樁管和橫向排水墊層將水分逐步排出地面， 使地基得到排水固結(jié)的作用。第六步，用抽水水泵對(duì)每根排水樁管內(nèi)的積水進(jìn)行連續(xù)抽水并排出地面。用抽水 水泵進(jìn)行連續(xù)抽水和排水，將每根排水樁管內(nèi)的積水排出地面，使土層中的水位逐步得到 降低和減少水量，出現(xiàn)一定程度的壓縮和沉降，經(jīng)排水固結(jié)后使地基土層達(dá)到工程要求的 固結(jié)強(qiáng)度和承載力。實(shí)施例三，采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，包括如下步驟第一步，地基表層清理，鋪設(shè)橫向排水墊層8(砂礫、碎石、砂子等透水性較好的排 水材料)，并在橫向排水墊層中鋪設(shè)排水樁管；第二步，采用管壁帶孔并包覆濾膜的排水樁管，安裝排水樁管底塞4，根據(jù)工程要 求的深度和間距插入埋設(shè)排水樁管11 ；第三步，在每根排水樁管內(nèi)灌注砂礫、砂子、碎石等透水性較好的材料作為積水引 導(dǎo)材料；安裝排水樁管專(zhuān)用封閉頂塞5，抽水排水管口接頭51和真空管口接頭52組合成整 體的專(zhuān)用封閉頂塞，頂塞的安裝方式采用套裝式連接，真空管接頭連接橫向排水墊層中鋪 設(shè)的排水樁管并形成真空管網(wǎng)，與地面上的真空泵相連接，還可設(shè)置排氣閥13，適時(shí)與大氣 連通，保證真空抽吸能夠繼續(xù)進(jìn)行；第四步，在整塊施工區(qū)域的地基上覆蓋三層密封膜12和土工布進(jìn)行覆蓋，整塊密 封膜的四邊在整塊施工區(qū)域的周邊埋設(shè)到2米以下的土層中，用于屏蔽整塊施工區(qū)域的地 基土層與外部大氣的連通；第五步，分級(jí)堆載土石方，對(duì)地基土層進(jìn)行真空抽吸排水固結(jié)工藝的基礎(chǔ)上，同時(shí) 采用堆載預(yù)壓、震動(dòng)碾壓、強(qiáng)夯等施工方法聯(lián)合進(jìn)行排水和降水，使地基得到快速固結(jié)，縮 短工期；第六步，同時(shí)開(kāi)啟真空泵和抽水水泵，抽水水泵抽水和排水每根塑料濾管內(nèi)的蓄 積水，并將水排出地面，真空泵抽吸真空管路對(duì)鋪設(shè)的橫向排水墊層(砂礫、碎石、砂子等 透水性較好的排水材料)，或在橫向排水墊層中鋪設(shè)的排水樁管產(chǎn)生真空和吸力，鋪設(shè)的橫 向排水墊層和橫向排水樁管傳遞到每根塑料濾管內(nèi)并產(chǎn)生真空和吸力，增強(qiáng)土層的排水和 滲透速率，快速降低土層中的水位和水量，經(jīng)排水和降低水位后使地基土層得到一定的固 結(jié)強(qiáng)度和承載力。根據(jù)實(shí)際情況還可在第四步、第五步之間進(jìn)行在每根排水樁管頂部鋪放預(yù)制的水 泥樁帽步驟。在排水完成后，地基已經(jīng)達(dá)到固結(jié)強(qiáng)度要求，設(shè)置具有一定重量且直徑遠(yuǎn)大于 排水樁管的水泥樁帽，能令排水樁管均勻的承受后續(xù)堆載的土石方的壓力。如圖2所示，本發(fā)明可采用這樣結(jié)構(gòu)的排水樁管，包括絲條1交叉編織形成帶有網(wǎng) 孔2的網(wǎng)狀管。絲條可利用塑料、鋼絲噴塑、噴漆等材料制成，橫截面可呈方形、矩形、圓形 等形狀。絲條交叉處通過(guò)化學(xué)膠粘接或熱熔粘接固定，網(wǎng)狀管外包覆有無(wú)紡布制成的濾膜 3，網(wǎng)狀管兩端分別設(shè)有帶有尖端并與網(wǎng)狀管密封連接的尖端底蓋4和帶有抽水排水管接 頭51、真空管接頭52的封閉頂蓋5。端蓋可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行兩端相同或不同等多種方式 組合設(shè)置，以防止泥土進(jìn)入樁管內(nèi)。無(wú)紡布與網(wǎng)狀管之間也可以局部或整體膠粘連接固定， 防止無(wú)紡布濾膜移位或?yàn)V膜搭界處脫開(kāi)。
以上附圖1-2及實(shí)施例已經(jīng)體現(xiàn)出本發(fā)明的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，根 據(jù)實(shí)際的使用需要，對(duì)排水樁管進(jìn)行材質(zhì)、規(guī)格以及形狀等方面的修改以及對(duì)施工方法的 步驟進(jìn)行增刪、重新排序，均在本發(fā)明的范疇內(nèi)，不限于本說(shuō)明書(shū)的列舉的內(nèi)容，在此不多 贅述。
權(quán)利要求
1.一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于至少包括如下步驟第一步地基表層清理；第二步給排水樁管安裝帶尖端底塞G)，根據(jù)施工要求的深度和間距插入埋設(shè)排水 樁管(11)；第三步在排水樁管中放置積水引導(dǎo)材料；第四步在所述的地基上鋪設(shè)土工材料層；第五步在土工材料層上分級(jí)堆載土石方(9)；第六步用抽水水泵對(duì)每根排水樁管內(nèi)的積水進(jìn)行連續(xù)抽水并排出地面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于 所述的排水樁管的管壁帶孔并包覆濾膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于 所述的第一步、第二步之間有鋪設(shè)橫向排水墊層(8)步驟，所述的排水墊層中設(shè)置橫向排 水體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其 特征在于所述的積水引導(dǎo)材料為透水材料顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其 特征在于所述的積水引導(dǎo)材料為抽水排水管(10)，連接每根抽水排水管至駁接管(14)并 形成相互連通的管網(wǎng)，并將駁接管連接到地面上的抽水水泵(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于 所述的第三步之后給排水樁管安裝帶真空管接頭(5 的封閉頂塞(5)，然后將真空管接頭 與真空管連接形成真空管網(wǎng)，真空管網(wǎng)與真空泵連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于 所述的形成真空管網(wǎng)后，在地基上鋪設(shè)復(fù)數(shù)層密封膜(12)，將密封膜周緣埋入地基，并開(kāi)啟 真空泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于 所述的第六步同時(shí)進(jìn)行對(duì)土石方施壓步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，其特征在于 所述的第六步同時(shí)進(jìn)行對(duì)土石方施壓步驟。
全文摘要
一種采用排水樁管填充式處理地基的施工方法，屬于含水軟土地基排水、固結(jié)施工技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有的含水軟土地基的排水一次施工不能滿(mǎn)足對(duì)地基所需的承載力要求較高的工程項(xiàng)目。本發(fā)明采用管壁帶孔并包覆濾膜結(jié)構(gòu)的排水管樁，根據(jù)情況再管樁內(nèi)設(shè)置透水材料顆粒或抽水排水管，然后在管樁上鋪設(shè)土工材料層、分級(jí)堆載土石方，排水后管樁可形成支撐和二次加固地基作用的套管樁，還可結(jié)合真空抽吸排水原理和施工方法，其優(yōu)點(diǎn)在于使原本排水后廢棄的排水構(gòu)件能在排水后直接作為二次加固地基作用的套管樁，增強(qiáng)了地基的承載力和穩(wěn)定性，一物二用，省卻了二次打樁的施工成本，縮短工期，簡(jiǎn)化施工工藝，尤為適合應(yīng)用在對(duì)地基承載力要求高的工程項(xiàng)目中。
文檔編號(hào)E02D3/10GK102061694SQ200910309650
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者任再永 申請(qǐng)人:任再永