疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法
疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，主要包括平整表面、设置疏干井、打设注气管、设置高压气体输送系统、气压劈裂、抽水等步骤。本发明的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法对吹填土具有较大加固深度和较短加固时间。
【专利说明】疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地基处理方法，具体涉及一种疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法。
【背景技术】
[0002]1934年至今，用排水固结法处理软弱地基已有近80年历史。疏干井是指采用混凝土管或钢管的管井，外包滤料，抽取地下水来降低吹填土中地下水位，吹填土在受重力状态改变时固结沉降。近年来在土木工程、交通运输工程领域软土地基处理工程中得到了较多应用。
[0003]工程实践表明，疏干井技术虽然是一种经济有效的吹填土地基处理方法，但存在较大局限性。主要表现在:(1)有效加固深度、宽度有限。由于疏干井的井阻效应，排水随时间衰减较快，一般有效处理深度、宽度大多为3?5m，对于大范围吹填土地基，深、广部难以得到有效的加固。(2)疏干需要较长的加固时间。对于渗透系数较小的吹填软土其固结速率仍然较慢，往往需要几个月的时间。
[0004]产生这些困难的原因主要在于疏干井的井阻效应和土层渗透性较小。为此，急需一种能有效克服井阻效应和渗透性的施工方法，以增大对吹填土地基的加固深度并缩短加固所需的时间。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种对吹填土地基具有较大加固深度和较短加固时间的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题，本发明提供的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，包括以下步骤:
1)平整吹填土表面，形成中间略高、四周稍低，由中心到四周的坡度为1%?2%的地
基;
2)设置疏干井，在所述地基上按照10?20m的间隔设置矩阵排列的疏干井；
3)打设注气管，在所述地基上以每口疏干井为中心打设环绕的多圈注气管；
4)设置高压气体输送系统，在注气管上铺设高压气体连接管，高压气体连接管的两端分别连接注气管和高压气体输送管，高压气体输送管联接空气压缩机；
5)气压劈裂，启动空气压缩机，通过高压气体输送管、高压气体连接管和注气管将高压空气输入吹填土地基；
6 )抽水，启动水泵，将疏干井中的水抽出；
7)根据需要进行重复上述步骤5)与步骤6)；
8)施工结束。
[0007]作为优选，为了针对疏干井周围的吹填土的不同含水梯度进行高效的劈裂，所述步骤3)中的多圈注气管包括呈菱形排列的第一圈4根注气管，呈正方形排列的第二圈8根注气管，呈正方形排列的第三圈16根注气管，第一圈注气管的排气口深度为10米，第二圈注气管的排气口深度为6米，第三圈注气管的排气口深度为3米。所述第一圈4根注气管与其中心的疏干井的距离为1.25m,第二圈8根注气管与其中心的疏干井的最短距离为2.5m,第三圈16根注气管与其中心的疏干井的最短距离为5m。
[0008]作为优选，为了以最少的疏干井数量实现最佳的加固效果，所述步骤2)中设置的疏干井的间隔是15m,疏干井的深度是10m。
[0009]使用时，利用靠近疏干井的注气管在不同深度喷出高压空气，将疏干井周围细颗粒挤出，从根本上改变井阻引起疏干井排水不畅的施加方法，改善排水途径，克服了常规的疏干抽水时，排水随深度衰减过快的局限性，从而使吹填土地基得到有效的加固；另一方面是通过外侧注气管喷出高压空气对周围土体产生劈裂作用，使土体中形成裂隙，增大软土的渗透性，从而加速地基的固结；再者，该方法将注气管在地表组织联结到高压气体输送管，再统一联结到高压气泵，这样可减少传统排水法中地表排水砂石的使用，大大减低处理成本。因此疏干井结合气压劈裂技术，是一种加固吹填土地基的有效方法，具有明显的经济效益和社会效益。
[0010]有益效果:本发明提出采用疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，首先气压劈裂可消除疏干井的井阻效应，使管体排水系统提高效率；同时通过气压劈裂作用，使渗透性较小的吹填土体产生劈裂，形成裂隙，迅速增大土层的渗透性，裂隙与疏干井联通形成立体排水通道，大大提高排水固结速率，缩短加固时间并有效地加固吹填土地基。疏干井附近气压劈裂可以消除井阻，大大加快疏干井处理吹填土地基的出水速度，特别适合于沿海吹填土地基的处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的实施例的平面布置图；
图2是图1的剖视图；
图中:1疏干井，2第一圈注气管，3第二圈注气管，4第三圈注气管。
【具体实施方式】
[0012]实施例:本实施例的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法包括以下步骤:
1)平整吹填土表面，形成中间略高、四周稍低，由中心到四周的坡度为1%?2%的地
基;
2)设置疏干井，在所述地基上按照15m的间隔设置矩阵排列的疏干井，疏干井的深度为 IOm ；
3)打设注气管，如图1和图2所示，在所述地基上以每口疏干井I为中心打设环绕的多圈注气管，包括呈菱形排列的第一圈注气管2，呈正方形排列的第二圈注气管3，呈正方形排列的第三圈注气管4，第一圈注气管2的排气口深度为10米，第二圈注气管3的排气口深度为6米，第三圈注气管4的排气口深度为3米。所述第一圈注气管2与其中心的疏干井I的距离为1.25m，第二圈注气管3与其中心的疏干井I的最短距离为2.5m，第三圈注气管4与其中心的疏干井I的最短距离为5m ； 4)设置高压气体输送系统，在注气管上铺设高压气体连接管，高压气体连接管的两端分别连接注气管和高压气体输送管，高压气体输送管联接空气压缩机；
5)气压劈裂，启动空气压缩机，通过高压气体输送管、高压气体连接管和注气管将高压空气输入吹填土地基；
6 )抽水，启动水泵，将疏干井中的水抽出；
7)根据需要进行重复上述步骤5)与步骤6)；
8)施工结束。
【权利要求】
1.一种疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于包括以下步骤: 1)平整吹填土表面，形成中间略高、四周稍低，由中心到四周的坡度为1%?2%的地基; 2)设置疏干井，在所述地基上按照10?20m的间隔设置矩阵排列的疏干井； 3)打设注气管，在所述地基上以每口疏干井为中心打设环绕的多圈注气管； 4)设置高压气体输送系统，在注气管上铺设高压气体连接管，高压气体连接管的两端分别连接注气管和高压气体输送管，高压气体输送管联接空气压缩机； 5)气压劈裂，启动空气压缩机，通过高压气体输送管、高压气体连接管和注气管将高压空气输入吹填土地基； 6 )抽水，启动水泵，将疏干井中的水抽出； 7)根据需要进行重复上述步骤5)与步骤6)； 8)施工结束。
2.根据权利要求1所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述步骤3)中的多圈注气管包括呈菱形排列的第一圈4根注气管，呈正方形排列的第二圈8根注气管，呈正方形排列的第三圈16根注气管，第一圈注气管的排气口深度为10米，第二圈注气管的排气口深度为6米，第三圈注气管的排气口深度为3米。
3.根据权利要求2所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述第一圈4根注气管与其中心的疏干井的距离为1.25m，第二圈8根注气管与其中心的疏干井的最短距离为2.5m,第三圈16根注气管与其中心的疏干井的最短距离为5m。
4.根据权利要求1所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述步骤2)中设置的疏干井的间隔是15m。
5.根据权利要求1所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述步骤2)中设置的疏干井的深度是10m。
【文档编号】E02D3/10GK103437338SQ201310379415
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】季鹏, 刘松玉, 章定文 申请人:东南大学
【专利摘要】本发明公开了一种疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，主要包括平整表面、设置疏干井、打设注气管、设置高压气体输送系统、气压劈裂、抽水等步骤。本发明的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法对吹填土具有较大加固深度和较短加固时间。
【专利说明】疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地基处理方法，具体涉及一种疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法。
【背景技术】
[0002]1934年至今，用排水固结法处理软弱地基已有近80年历史。疏干井是指采用混凝土管或钢管的管井，外包滤料，抽取地下水来降低吹填土中地下水位，吹填土在受重力状态改变时固结沉降。近年来在土木工程、交通运输工程领域软土地基处理工程中得到了较多应用。
[0003]工程实践表明，疏干井技术虽然是一种经济有效的吹填土地基处理方法，但存在较大局限性。主要表现在:(1)有效加固深度、宽度有限。由于疏干井的井阻效应，排水随时间衰减较快，一般有效处理深度、宽度大多为3?5m，对于大范围吹填土地基，深、广部难以得到有效的加固。(2)疏干需要较长的加固时间。对于渗透系数较小的吹填软土其固结速率仍然较慢，往往需要几个月的时间。
[0004]产生这些困难的原因主要在于疏干井的井阻效应和土层渗透性较小。为此，急需一种能有效克服井阻效应和渗透性的施工方法，以增大对吹填土地基的加固深度并缩短加固所需的时间。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种对吹填土地基具有较大加固深度和较短加固时间的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题，本发明提供的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，包括以下步骤:
1)平整吹填土表面，形成中间略高、四周稍低，由中心到四周的坡度为1%?2%的地
基;
2)设置疏干井，在所述地基上按照10?20m的间隔设置矩阵排列的疏干井；
3)打设注气管，在所述地基上以每口疏干井为中心打设环绕的多圈注气管；
4)设置高压气体输送系统，在注气管上铺设高压气体连接管，高压气体连接管的两端分别连接注气管和高压气体输送管，高压气体输送管联接空气压缩机；
5)气压劈裂，启动空气压缩机，通过高压气体输送管、高压气体连接管和注气管将高压空气输入吹填土地基；
6 )抽水，启动水泵，将疏干井中的水抽出；
7)根据需要进行重复上述步骤5)与步骤6)；
8)施工结束。
[0007]作为优选，为了针对疏干井周围的吹填土的不同含水梯度进行高效的劈裂，所述步骤3)中的多圈注气管包括呈菱形排列的第一圈4根注气管，呈正方形排列的第二圈8根注气管，呈正方形排列的第三圈16根注气管，第一圈注气管的排气口深度为10米，第二圈注气管的排气口深度为6米，第三圈注气管的排气口深度为3米。所述第一圈4根注气管与其中心的疏干井的距离为1.25m,第二圈8根注气管与其中心的疏干井的最短距离为2.5m,第三圈16根注气管与其中心的疏干井的最短距离为5m。
[0008]作为优选，为了以最少的疏干井数量实现最佳的加固效果，所述步骤2)中设置的疏干井的间隔是15m,疏干井的深度是10m。
[0009]使用时，利用靠近疏干井的注气管在不同深度喷出高压空气，将疏干井周围细颗粒挤出，从根本上改变井阻引起疏干井排水不畅的施加方法，改善排水途径，克服了常规的疏干抽水时，排水随深度衰减过快的局限性，从而使吹填土地基得到有效的加固；另一方面是通过外侧注气管喷出高压空气对周围土体产生劈裂作用，使土体中形成裂隙，增大软土的渗透性，从而加速地基的固结；再者，该方法将注气管在地表组织联结到高压气体输送管，再统一联结到高压气泵，这样可减少传统排水法中地表排水砂石的使用，大大减低处理成本。因此疏干井结合气压劈裂技术，是一种加固吹填土地基的有效方法，具有明显的经济效益和社会效益。
[0010]有益效果:本发明提出采用疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，首先气压劈裂可消除疏干井的井阻效应，使管体排水系统提高效率；同时通过气压劈裂作用，使渗透性较小的吹填土体产生劈裂，形成裂隙，迅速增大土层的渗透性，裂隙与疏干井联通形成立体排水通道，大大提高排水固结速率，缩短加固时间并有效地加固吹填土地基。疏干井附近气压劈裂可以消除井阻，大大加快疏干井处理吹填土地基的出水速度，特别适合于沿海吹填土地基的处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的实施例的平面布置图；
图2是图1的剖视图；
图中:1疏干井，2第一圈注气管，3第二圈注气管，4第三圈注气管。
【具体实施方式】
[0012]实施例:本实施例的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法包括以下步骤:
1)平整吹填土表面，形成中间略高、四周稍低，由中心到四周的坡度为1%?2%的地
基;
2)设置疏干井，在所述地基上按照15m的间隔设置矩阵排列的疏干井，疏干井的深度为 IOm ；
3)打设注气管，如图1和图2所示，在所述地基上以每口疏干井I为中心打设环绕的多圈注气管，包括呈菱形排列的第一圈注气管2，呈正方形排列的第二圈注气管3，呈正方形排列的第三圈注气管4，第一圈注气管2的排气口深度为10米，第二圈注气管3的排气口深度为6米，第三圈注气管4的排气口深度为3米。所述第一圈注气管2与其中心的疏干井I的距离为1.25m，第二圈注气管3与其中心的疏干井I的最短距离为2.5m，第三圈注气管4与其中心的疏干井I的最短距离为5m ； 4)设置高压气体输送系统，在注气管上铺设高压气体连接管，高压气体连接管的两端分别连接注气管和高压气体输送管，高压气体输送管联接空气压缩机；
5)气压劈裂，启动空气压缩机，通过高压气体输送管、高压气体连接管和注气管将高压空气输入吹填土地基；
6 )抽水，启动水泵，将疏干井中的水抽出；
7)根据需要进行重复上述步骤5)与步骤6)；
8)施工结束。
【权利要求】
1.一种疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于包括以下步骤: 1)平整吹填土表面，形成中间略高、四周稍低，由中心到四周的坡度为1%?2%的地基; 2)设置疏干井，在所述地基上按照10?20m的间隔设置矩阵排列的疏干井； 3)打设注气管，在所述地基上以每口疏干井为中心打设环绕的多圈注气管； 4)设置高压气体输送系统，在注气管上铺设高压气体连接管，高压气体连接管的两端分别连接注气管和高压气体输送管，高压气体输送管联接空气压缩机； 5)气压劈裂，启动空气压缩机，通过高压气体输送管、高压气体连接管和注气管将高压空气输入吹填土地基； 6 )抽水，启动水泵，将疏干井中的水抽出； 7)根据需要进行重复上述步骤5)与步骤6)； 8)施工结束。
2.根据权利要求1所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述步骤3)中的多圈注气管包括呈菱形排列的第一圈4根注气管，呈正方形排列的第二圈8根注气管，呈正方形排列的第三圈16根注气管，第一圈注气管的排气口深度为10米，第二圈注气管的排气口深度为6米，第三圈注气管的排气口深度为3米。
3.根据权利要求2所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述第一圈4根注气管与其中心的疏干井的距离为1.25m，第二圈8根注气管与其中心的疏干井的最短距离为2.5m,第三圈16根注气管与其中心的疏干井的最短距离为5m。
4.根据权利要求1所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述步骤2)中设置的疏干井的间隔是15m。
5.根据权利要求1所述的疏干井结合气压劈裂加固吹填土地基施工方法，其特征在于:所述步骤2)中设置的疏干井的深度是10m。
【文档编号】E02D3/10GK103437338SQ201310379415
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】季鹏, 刘松玉, 章定文 申请人:东南大学
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