双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法及装置

摘要

一种双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法及装置，步骤：1、铺设土工织物；2、成排插入复合排水板；3、铺设双通道密闭式真空排水PVC主管和支管；4、用可接导线型密闭式快速板管连接器将复合排水板与支管连接；5、用电渗导线将复合排水板串联连接形成电渗电极序列,并铺设真空膜；6、开启真空电渗联合工作模式，根据出水量等参数动态控制真空排水主管阀门和复合排水板极性的变换。装置包含复合排水板、双通道真空预压排水主支管、电渗可变极系统。实现了真空压力场与电场产生有利于水分迁移的有效叠加，减少了单一阳极的损耗，降低了单位时间能耗，提高了排水固结效率2~5倍，且具有施工简便、负载时间短，经济节约的明显优势。

权利要求

1.一种双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法，其步骤是：

①在待处理超软淤泥土场地上，通过泡沫板或浮桥的方式铺设土工织物；

②成排插入复合排水板作为深度方向排水系统，并使复合排水板刚好出露于土工织物上；

③按照设计间距铺设双通道真空排水主管，即密闭式真空排水PVC主管甲和密闭式真空排水PVC主管乙，所述的间距为2~50m；

④按照设计间距铺设密闭式真空排水耐压波纹支管，所述的间距为0.5~10m，使下穿主管的支管与连接主管的支管间隔布置，按照设计连接于密闭式真空排水PVC主管甲或密闭式真空排水PVC主管乙中；

⑤在复合排水板出露位置，用可接导线型密闭式快速板管连接器将复合排水板与密闭式真空排水耐压波纹支管连接，形成横-纵-深封闭式真空预压排水系统；

⑥使用电渗导线将同一排的复合排水板串联连接形成成排的电渗电极序列，分别将间隔一排的复合排水板单排序列并联接入可变极电渗系统的阴极或阳极，将相邻的复合排水板单排序列分别接入可变极电渗系统的阳极或阴极，核查接线方式，确保每根复合排水板都接入电路中，相邻单排序列所接入的电极极性相反；完成上述步骤之后铺设真空膜；

⑦开启真空电渗联合工作模式A，使密闭式真空排水PVC主管甲的控制阀门开，密闭式真空排水PVC主管乙的控制阀门关，所述真空电渗联合工作模式A持续时间为0.2~96小时；

⑧待可变极电渗系统中显示的电流、广粘度型涡轮流量计中的出水量明显降低时，调整可变极电渗系统，使复合排水板的极性变换，同时使密闭式真空排水PVC主管甲控制阀门关和密闭式真空排水PVC主管乙控制阀门开，进入真空电渗联合工作模式B，所述真空电渗联合工作模式B持续时间为0.2~96小时；

⑨当可变极电渗系统中显示的电流、广粘度型涡轮流量计的出水量又明显降低时，再切换至真空电渗联合工作模式A，所述时间间隔为0.2~96小时；

⑩按此⑦⑧⑨步骤的方式循环工作，直至超软淤泥土区域的浅层和深层的土体含水率下降，静力触探和十字板剪切达到预期要求，卸载，持续时间为10~35天。

2.一种用于如权利要求1所述的双通道可变极真空电渗加速超软土固结方法的装置，它包括复合排水板（1）、快速接头卡扣（1b）、复合排水板内芯（1d）、可接导线型密闭式快速板管连接器（2）、导线穿出孔（2a）、快速卡扣接入槽（2b）、密闭式真空排水耐压波纹支管（3）、下穿主管的支管（3a）、连接主管的支管（3b）、密闭式真空排水PVC主管甲（4）、密闭式真空排水PVC主管乙（5）、真空排水主管甲的控制阀门（6）、总控制阀门（8）、PVC三通管（13）、广粘度型涡轮流量计（13a），其特征在于：将复合排水板（1）用紧固螺栓（1a）与快速接头卡扣（1b）连接，将紧固螺栓（1a）穿过长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜（1e）与复合排水板内芯（1d）连接，将电渗导线（1c）接入紧固螺栓（1a）中，将快速接头卡扣（1b）插入快速卡扣接入槽（2b）连接可接导线型密闭式快速板管连接器（2），将电渗导线（1c）穿过导线穿出孔（2a），将同排的复合排水板（1）所引出的电渗导线（1c）接入到阳极导线（11），再通过阳极导线（11）接入到可变极电渗系统（10）的正极中，再将相邻排的电渗导线（1c）通过阴极导线（12）接入到可变极电渗系统（10）的负极中；再铺设密闭式真空排水耐压波纹支管（3）中的下穿主管的支管（3a）和连接主管的支管（3b），将下穿主管的支管（3a）和连接主管的支管（3b）用可接导线型密闭式快速板管连接器（2）连接复合排水板（1），然后将下穿主管的支管（3a）接入到密闭式真空排水PVC主管乙（5）中，相邻排的连接主管的支管（3b）接入到密闭式真空排水PVC主管甲（4）中，密闭式真空排水PVC主管甲（4）和密闭式真空排水PVC主管乙（5）通过PVC三通管（13）及广粘度型涡轮流量计（13a）连接真空泵（9），总控制阀门（8）接入到PVC三通管（13）。

说明书

双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于超软淤泥土排水固结地基处理技术领域，更具体涉及一种双通道可变极真空电渗加速超软淤泥土排水固结地基处理方法，同时还涉及一种双通道可变极真空电渗加速超软淤泥土排水固结地基处理的装置，此方法和装置不仅适用于各类灵敏度高的饱和软粘土地基加固，而且尤其适用于以超细颗粒为主且初始承载力极低的各类疏浚淤泥吹填土地基的深层和浅层全范围内的同时加固。

背景技术

[0002] 超软淤泥土一般是由港池和航道的疏浚淤泥经水力吹填于围堰之内而形成，这类土具有以下几个特点：1、含水率一般高达90%以上，如果是新近吹填场地则可高达170%左右；2、黏粒含量高，通常颗粒直径小于0.005m的占比50%左右；3 由于黏粒含量高，渗透系-6数非常低，一般小于10 cm/s；4、此类土颗粒间连接非常弱，呈絮凝状浮泥状态，土骨架结构尚未形成，流动性强，强度及承载力极低。

[0003] 由于近年来，工程建设用地渐趋紧张，为了缓解土地供应的矛盾，此类超软弱地基的处理已经成为工程建设中重要的一环，其核心技术难题是如何快速、高效、经济地进行处理加固。

[0004] 超软淤泥土的上述特性，导致采用传统软基加固技术来处理时遇到了难以克服的困难或缺点。主要困难有如下几点：①待处理超软淤泥土工作面无法上人或机械设备；②由于渗透系数极低，导致传统真空预压排水固结法排水效率低，导致荷载持续时间长，单位能耗大；③由于无法采用砂垫层，导致真空度的传递效率低，只能在表层形成小于1m的硬壳层，要处理深层软土，需要二次加固处理；④采用排水板作竖向排水通道时，板体周围极-8 -9易形成密实度相对较高的土柱，此时土体的渗透系数降低至10 cm/s，甚至10 cm/s，可称之为“围阻效应”，此效应导致真空预压系统的排水效率降低，电能损失增大。

[0005] 目前所对处理超软淤泥土排水固结加固的方法中只能针对上述某个难点进行考虑，如专利申请号为 CN 200710031221.5（专利公开号为 CN 100554596C）和专利申请号为CN 201210157858.X （专利公开号为 CN103422490A）所采用的方法为无砂垫层真空预压，主要是针对待处理超软淤泥土工作面无法上人或机械设备的问题，但同样存在对于黏粒含量高、渗透系数极低的超软淤泥土排水效率低，排水板周围的“围阻效应”也比较明显，存在真空荷载持续时间长（一般为90天以上），单位时间能耗大等问题，且也只能形成小于1m的表层硬壳层，承载能力也非常有限。再如，专利公开号为CN101831903B 所采用的方法是利用电热棒及砂井电热棒来加快排水效率，此方法虽然在一定程度上可以提高超软淤泥土的排水效率，但能耗较大，且不适宜于含有腐殖质或有机质的淤泥土的处理。

[0006] 电渗法已被证实可以有效加固渗透系数较低的淤泥质土地基，其主要优点就是通过电场驱动下土体中的孔隙水由阳极向阴极流动, 且孔隙水的流动受土颗粒大小的影响很小。传统的电渗法能耗大、工程造价高，因此未能大面积推广应用。根据单独真空和单独电渗的特点，将真空和电渗结合来处理超软淤泥土地基是一种可行的方法。

[0007] 将真空和电渗结合来处理超软淤泥土地基同样也存在难点，一是在电渗过程中的阳极损耗大，目前采用的阳极主要是以钢筋为主，如专利公开号为 CN100443668C、CN101225658B所采用的方法都是以钢筋或金属作为阳极，这样的阳极通电后会产生较为严重的损耗，甚至会导致阳极断裂，电渗效果大打折扣；二是真空和电渗结合来处理超软淤泥土地基时，地基内部处在一个复杂的四场环境中，如真空压力场、渗流场、电场、温度场。如果简单的将真空和电渗结合（如专利公开号为 CN 101182709 B、CN 101182708 B）势必会产生诸如真空压力场与电场的能量抵消效应，从而导致排水效率降低，能耗提高。另外，专利公开号为 CN 101182709 B、CN 101182708 B所采用的方法中，前期需在场地上使用开孔设备，不适合于超软淤泥土地基处理。

[0008] 综上所述，在本发明之前真空结合电渗方法中，存在以下几个缺点。①阳极损耗大，导致成本增大，阴极“围阻效应”明显，极大影响电渗效果； ② 只是将真空和电渗简单结合，没有考虑真空压力场与电场的能量抵消效应，导致排水效率降低，单位时间能耗提高③导电电极通常在密封膜上，需要在密封膜上开孔，密封性差，易渗漏。④真空度的传递效率低，要处理深层软土，需要二次加固处理。

[0009] 为了克服先前真空电渗处理方法中的上述4个主要缺点和不足，有必要设计一种能有的效减少单一阳极的损耗，降低单位时间能耗，避免“围阻效应”，密封性好，真空传递效率高，提高排水固结效率，能同时浅层和深层土体加固的方法和装置。

发明内容

[0010] 本发明的目的是在于提供了一种双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法，方法易行，操作简便，有效的减少了单一阳极的损耗，降低了单位时间能耗，避免“围阻效应”，密封性好，真空传递效率高，提高了排水固结效率数倍，且能同时加固浅层和深层土体方法，该方法不仅适用于各类灵敏度高的饱和软粘土地基加固，而且尤其适用于以超细颗粒为主且初始承载力极低的各类疏浚淤泥吹填土地基的深层和浅层全范围内的同时加固，更能满足实际工程的需求。

[0011] 本发明的另一个目的是在于提供了一种双通道可变极真空电渗加速超软土固结的装置，该装置设计结构简单、操作简便、稳定性好、各组构件经久耐用，不易耗损，实用性强，并可根据土体的实时加固情况配置实时变换极性和排水通道，排水效率高，灵活度和适应性强，具有广泛的应用前景。

[0012] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

[0013] 一种双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法，其步骤是：

[0014] ①在待处理超软淤泥土场地上，通过泡沫板或浮桥的方式铺设土工织物；

[0015] ②成排插入复合排水板作为深度方向排水系统，并使复合排水板刚好出露于土工织物上；

[0016] ③按照设计间距铺设双通道真空排水主管，即密闭式真空排水PVC主管甲和密闭式真空排水PVC主管乙，所述的间距为2~50m；

[0017] ④按照设计间距铺设密闭式真空排水耐压波纹支管，所述的间距为0.5~10m，使下穿主管的支管与连接主管的支管间隔布置，按照设计连接于密闭式真空排水PVC主管甲或密闭式真空排水PVC主管乙中；

[0018] ⑤在复合排水板出露位置，用可接导线型密闭式快速板管连接器将复合排水板与密闭式真空排水耐压波纹支管连接，形成横-纵-深封闭式真空预压排水系统；

[0019] ⑥使用电渗导线将同一排的复合排水板串联连接形成成排的电渗电极序列，分别将间隔一排的复合排水板单排序列并联接入可变极电渗系统的阴极或阳极，将相邻的复合排水板单排序列分别接入可变极电渗系统的阳极或阴极，核查接线方式，确保每根复合排水板都接入电路中，相邻单排序列所接入的电极极性相反；完成上述步骤之后铺设真空膜；

[0020] ⑦开启真空电渗联合工作模式A，使密闭式真空排水PVC主管甲的控制阀门开，密闭式真空排水PVC主管乙的控制阀门关，所述真空电渗联合工作模式A持续时间为0.2~96小时；

[0021] ⑧待可变极电渗系统中显示的电流、广粘度型涡轮流量计中的出水量明显降低时，调整可变极电渗系统，使复合排水板的极性变换，同时使密闭式真空排水PVC主管甲控制阀门关和密闭式真空排水PVC主管乙控制阀门开，进入真空电渗联合工作模式B，所述真空电渗联合工作模式B持续时间为0.2~96小时；

[0022] ⑨当可变极电渗系统中显示的电流、广粘度型涡轮流量计的出水量又明显降低时，再切换至真空电渗联合工作模式A，所述时间间隔为0.2~96小时；

[0023] ⑩按此⑦⑧⑨步骤的方式循环工作，直至超软淤泥土区域的浅层和深层的土体含水率下降，静力触探和十字板剪切达到预期要求，卸载，持续时间为10~35天。

[0024] 本发明的工作原理：

[0025] 双通道可变极真空电渗加速超软淤泥土排水固结地基处理方法，其原理是同时在待处理超软淤泥土区域内，同时叠加电场、温度场、真空压力场、渗流场，其中，电场的作用是使孔隙水产生电离和电渗电渗作用，加快低渗透系数淤泥土中水分的迁移速率；在通电过程中土体和孔隙水的温度会随着通电时间的增长而提高，从而提高孔隙水中离子的活性，再次加快水分的迁移；真空压力场的作用能使孔隙水快速的从竖向排水通道中排出。且能够动态控制土体中电场和真空压力场的转换，以实现真空压力场与电场产生有利于水分迁移的“有效叠加”，从而加速超软淤泥土中孔隙水的排出，增加有效应力，减小土体孔隙，从而达到快速有效固结土体的目的。

[0026] 一种双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法的装置，它由复合排水板、紧固螺栓（也作导线接点用）、快速接头卡扣、电渗导线、复合排水板内芯、长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜、可接导线型密闭式快速板管连接器、导线穿出孔、快速卡扣接入槽、密闭式真空排水耐压波纹支管、下穿主管的支管、连接主管的支管、密闭式真空排水PVC主管甲、密闭式真空排水PVC主管乙、真空排水主管甲的控制阀门、真空排水主管乙的控制阀门、总控制阀门、真空泵、可变极电渗系统（常规交流-直流转换器、可编程相控直流电源、稳压器、极性变换回路装置，电流电压显示记录器，市场能购置配件组合而成）、阳极导线、阴极导线、PVC三通管、广粘度型涡轮流量计组成。其特征在于：将复合排水板用紧固螺栓与快速接头卡扣连接，再将紧固螺栓穿过长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜与复合排水板内芯连接，并将电渗导线接入紧固螺栓中，将快速接头卡扣插入快速卡扣接入槽中使其与可接导线型密闭式快速板管连接器连接，并将电渗导线穿过导线穿出孔，再将同排复合排水板引出的电渗导线连接阳极导线，再通过阳极导线接入到可变极电渗系统的正极中，另外将相邻排的电渗导线通过阴极导线接入到可变极电渗系统的负极中；用上述可接导线型密闭式快速板管连接器连接密闭式真空排水耐压波纹支管（包括下穿主管的支管、连接主管的支管），再将下穿主管的支管接入到密闭式真空排水PVC主管乙中，相邻排的连接主管的支管接入到密闭式真空排水PVC主管甲，接头部分注意用玻璃胶等密封以防止漏气，其中需要确认的是，当密闭式真空排水PVC主管甲的控制阀门打开、且密闭式真空排水PVC主管乙的控制阀门关闭时，与密闭式真空排水PVC主管甲所连接的密闭式真空排水耐压波纹支管上所有的复合排水板的极性状态为阴极；同样，当密闭式真空排水PVC主管乙的控制阀门打开、且密闭式真空排水PVC主管甲的控制阀门关闭时，与密闭式真空排水PVC主管乙所连接的密闭式真空排水耐压波纹支管上所有的复合排水板的极性状态为阴极，密闭式真空排水PVC主管甲和密闭式真空排水PVC主管乙通过PVC三通管及广粘度型涡轮流量计连接真空泵，总控制阀门接入到PVC三通管中。上述特征连接特征即构成了双通道可变极的横-纵-深封闭式真空电渗加速超软土固结系统。

[0027] 所述的复合排水板，其复合了导电炭黑，金属粉末（银、 铜、铝、锌、铁、镍等皆可）和金属丝于聚丙烯和聚乙烯材质中作为内芯，外部滤膜采用长纤热扎无纺布包裹形成，排水板具体构造如图3、图4所示，复合排水板通过快速接头卡扣与真空预压排水系统中的可接导线型密闭式快速板管连接器连接。复合板一般可插入软土的深度为35m内，如需处理更深的软土层，需将复合板的内芯尺寸进行调整。

[0028] 所述的电渗变极系统装置，其包括交流-直流转换器（常规交流-直流转换器，市场均能购置）、可编程相控直流电源、稳压器（直流稳压器，市场均能购置）、极性变换回路装置（正负极变换开关，市场能购置配件组合而成）、电流电压显示记录器（常规液晶面板，市场均能购置）等，电流电压显示记录器提供电流电压参数，电流电压参数达到阈值时，极性变换回路改变连接电渗装置上复合排水板的极性，上述电渗变极系统放置于专业配电箱中（此处可随意放置，不作要求，视上述部件的空间大小而布置）；

[0029] 所述的双通道（含甲、乙两个通道）真空预压及排水系统装置，由真空泵（真空射流泵或机械泵均可）、PVC三通管、广粘度型涡轮流量计（广粘度型，可在市场购买）、密闭式真空排水PVC主管甲的控制阀门（常规球阀，可在市场购买）、密闭式真空排水PVC主管乙的控制阀门（常规球阀，可在市场购买）、密闭式真空排水PVC主管、密闭式真空排水耐压波纹支管（内含钢丝加固、可在市场购买）、复合排水板（同前所述）、可接导线型密闭式快速板管连接器（含快速卡扣接入槽及导线孔，可在市场定制购买）组成。其中复合排水板用紧固螺栓与快速接头卡扣连接，再将紧固螺栓穿过长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜与复合排水板内芯连接，并将电渗导线接入紧固螺栓中，再将快速接头卡扣插入快速卡扣接入槽中使复合排水板与可接导线型密闭式快速板管连接器连接，再用上述可接导线型密闭式快速板管连接器连接密闭式真空排水耐压波纹支管（包括下穿主管的支管、连接主管的支管），再将下穿主管的支管接入到密闭式真空排水PVC主管乙中，相邻排的连接主管的支管接入到密闭式真空排水PVC主管甲，接头部分注意用玻璃胶等密封以防止漏气。密闭式真空排水PVC主管甲和密闭式真空排水PVC主管乙通过PVC三通管及广粘度型涡轮流量计连接真空泵，总控制阀门接入到PVC三通管中。

[0030] 本发明具有以下优点和积极效果：

[0031] 1）采用复合排水板 ，排水板复合了导电炭黑，金属粉末（银、 铜、铝、锌、铁、镍等皆可）和金属丝于聚丙烯和聚乙烯材质中，滤膜采用长纤热扎无纺布包裹形成，具有良好的电导性、耐损耗性、耐水浸性、渗水性和环保性，其可代替传统普通塑料排水板和金属电极，能同时实现负压传递、排水、阴或阳极的多项功能；

[0032] 2）排水板施工不需在密封膜上开孔，密封性好，其特点是负压直接通过管道和排水板向深层传递，真空度沿深度方向损失很小；

[0033] 3）设计了双通道的真空电渗配套变极系统，在同时真空预压与电渗的条件下，能够动态控制土体中电场和真空压力场的转换,使真空压力场与电场产生有利于水分迁移的“有效叠加”，减少或避免能量抵消效应，在相同单位能耗的情况下可以使水分迁移速率提高数倍；

[0034] 4）一次加固即可处理深层软土，浅层和深层承载力均可达到80kPa以上；

[0035] 5）采用上述系统能有效减少单一阳极的损耗、降低单位能耗、避免“围阻效应”，提高排水固结效率，具有地基处理均匀、施工简便、负载时间短，经济节约的明显优势。

[0036] 总之，本发明双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法及装置，可以方便灵活地处理不同含水率、不同黏粒含量等各类超软淤泥土。且除了可以同时真空电渗联合作业加速超软淤泥土排水固结地基处理外，也可以进行传统真空、电渗的分别单独作业，或先真空预压，后真空电渗的联合作业，适用范围广，操作简便。

附图说明

[0037] 图1为一种双通道可变极真空电渗及排水系统工作模式A（甲通道开，乙通道关，电渗开）示意图；

[0038] 图2为一种双通道可变极真空电渗及排水系统工作模式B（乙通道开，甲通道关，电渗开）示意图；

[0039] 图3为一种可接导线型密闭式快速板管连接器及连接的复合排水板（含快速接头）示意图；

[0040] 图4为一种复合排水板及快速接头卡扣截面图；

[0041] 图5为一种工作模式A中支管与主管布置A-A截面示意图；

[0042] 双通道可变极真空电渗加速超软淤泥土排水固结地基处理方法附图中的标记说明：1-复合排水板；1a-紧固螺栓（也作导线接点用）；1b-快速接头卡扣；1c-电渗导线；1d-复合排水板内芯；1e-长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜；2-可接导线型密闭式快速板管连接器（由普通塑料板管连接器附加快速卡扣接入槽及导线孔而成，可定制）；2a-导线穿出孔2b-快速卡扣接入槽，3-密闭式真空排水耐压波纹支管（3a-下穿主管的支管；3b-连接主管的支管）；4-密闭式真空排水PVC主管（甲）； 5-密闭式真空排水PVC主管乙； 6-真空排水主管甲的控制阀门（球阀）； 7-真空排水主管乙的控制阀门（球阀）；8-总控制阀门（球阀）；9-真空泵（真空射流泵或机械泵均可）；10-可变极电渗系统（常规交流-直流转换器、可编程相控直流电源、稳压器、极性变换回路装置，电流电压显示记录器，市场能购置配件组合而成）；11-阳极导线；12-阴极导线；13-PVC三通管；13a-广粘度型涡轮流量计（广粘度型，可在市场购买）。

[0043] 具体实施方式：

[0044] 本发明结合附图和实施例对具体实施方式作进一步描述。

[0045] 实施例1：

[0046] 位于湖北鄂州某吹填区，吹填平均深度约为3~6m。新近吹填淤泥具有含水率高，压缩性大，透水性差，初始承载力极低的特点。处理前试验区土土体含水率大于150%，湿密度3
1.43g/cm,液限92.6%,塑限39.1%；颗粒组成大于0.075mm占比2.7%，0.075mm~0.005mm占比52.1%，小于0.005mm占比45.2%；此吹填淤泥土呈流动状态，初始承载力接近于0，需要进行处理后作为地基使用，要求处理后地基承载力大于55kPa，除了形成1m左右的浅层硬壳层外，还要求加固深度至少为2m。

[0047] 一种双通道可变极真空电渗加速超软土固结的方法，其步骤是：

[0048] ①在待处理超软淤泥土场地上，通过泡沫板或其他浮桥的方式铺设土工织物；

[0049] ②成排插入复合排水板1作为深度方向排水系统，并使复合排水板1刚好出露于土工织物上；

[0050] ③按照设计间距铺设密闭式真空排水PVC主管甲4和密闭式真空排水PVC主管乙5；所述的间距为2或5或10或或15或20或25或30或35或40或45或~50m；

[0051] ④按照设计间距铺设密闭式真空排水耐压波纹支管3，使下穿主管的支管3a与连接主管的支管3b间隔布置，并按照图1或图2的方式连接于密闭式真空排水PVC主管甲4或密闭式真空排水PVC主管乙5中；所述的间距为0.5或1或2或3或4或或5或6或7或8或9或10m，

[0052] ⑤在复合排水板1的出露位置，用可接导线型密闭式快速板管连接器2将复合排水板1与密闭式真空排水耐压波纹支管3连接，形成横-纵-深封闭式真空预压排水系统。

[0053] ⑥使用电渗导线1c将同一排的复合排水板1串联连接形成成排的电渗电极序列；分别将间隔一排的复合排水板1单排序列并联接入可变极电渗系统10的阴极或阳极，将相邻的复合排水板1单排序列分别接入可变极电渗系统10的阳极或阴极；核查接线方式，确保每根复合排水板都接入电路中，且保证相邻单排序列所接入的电极极性相反；完成上述步骤之后铺设真空膜；

[0054] ⑦开启真空电渗联合工作模式A，使密闭式真空排水PVC主管甲4的控制阀门6开，密闭式真空排水PVC主管乙5的控制阀门7关，所述真空电渗联合工作模式A开启持续时间为0.2或2或8或17或25或36或48或56或66或74或81或89或96小时；

[0055] ⑧待可变极电渗系统10中显示的电流、广粘度型涡轮流量计13a中的出水量有明显降低时，调整可变极电渗系统10，使复合排水板1的极性变换，同时使密闭式真空排水PVC主管甲4控制阀门6关和密闭式真空排水PVC主管乙5控制阀门7开，即进入真空电渗联合工作模式B，所述真空电渗联合工作模式B持续时间为0.2或3或9或16或24或34或47或55或67或77或85或96小时；

[0056] ⑨当可变极电渗系统10中显示的电流、广粘度型涡轮流量计13a的出水量再次有明显降低时，再切换至真空电渗联合工作模式A，所述时间间隔为0.2或4或9或16或27或35或44或51或60或68或78或86或或96小时；

[0057] ⑩按此⑦⑧⑨步骤的方式循环工作，直至超软淤泥土区域的浅层和深层的土体含水率都有显著下降，静力触探和十字板剪切成果达到预期要求，方可卸载，持续时间约为10或15或20或26或31或35天。

[0058] 一种双通道可变极真空电渗加速超软淤泥土排水固结地基处理的装置，它由复合排水板1、紧固螺栓1a（也作导线接点用）、快速接头卡扣1b、电渗导线1c、复合排水板内芯1d、长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜1e、密闭式快速板管连接器2、导线穿出孔2a、快速卡扣接入槽2b、密闭式真空排水耐压波纹支管3、下穿主管的支管3a、连接主管的支管3b、密闭式真空排水PVC主管甲4、密闭式真空排水PVC主管乙5、真空排水主管甲4控制阀门6、真空排水主管乙5控制阀门7、总控制阀门8、真空泵9、可变极电渗系统10（常规交流-直流转换器、可编程相控直流电源、稳压器、极性变换回路装置，电流电压显示记录器，市场能购置配件组合而成）、阳极导线11、阴极导线12、PVC三通管13、广粘度型涡轮流量计13a组成。

[0059] 根据图1、图2可知，其连接关系是：将复合排水板1用紧固螺栓1a与快速接头卡扣1b连接，将紧固螺栓1a穿过长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜1e与复合排水板内芯1d连接，并将电渗导线1c接入紧固螺栓1a中，将快速接头1b插入快速卡扣接入槽2b连接可接导线型密闭式快速板管连接器2（由普通塑料板管连接器附加快速卡扣接入槽及导线孔而成，本领域的普通技术人员均可制备），并将电渗导线1c穿过板管连接器预留小孔2a，注意最后小孔需要用玻璃胶等密封，再将同排的复合排水板1引出的电渗导线1c接入到阳极导线11，再通过阳极导线11接入到可变极电渗系统10的正极中，另外再将相邻排的电渗导线1c通过阴极导线12接入到可变极电渗系统10的负极中；再铺设密闭式真空排水耐压波纹支管3中下穿主管的支管3a和连接主管的支管3b，将下穿主管的支管3a和连接主管的支管3b用可接导线型密闭式快速板管连接器2连接复合排水板1，接头部分注意用玻璃胶等密封以防止漏气，再将下穿主管的支管3a接入到密闭式真空排水PVC主管乙5中，相邻排的连接主管的支管3b接入到密闭式真空排水PVC主管甲4，其中需要注意的是，当密闭式真空排水PVC主管甲4的控制阀门6打开、且密闭式真空排水PVC主管乙5控制阀门7关闭时，与密闭式真空排水PVC主管甲4所连接主管的支管3b上所有的复合排水板1的极性状态必须为阴极，如图1所示；同样，当密闭式真空排水PVC主管乙5控制阀门7打开、且密闭式真空排水PVC主管甲4控制阀门7关闭时，与密闭式真空排水PVC主管乙5所连接的下穿主管的支管3a上所有的复合排水板1的极性状态必须为阴极，如图2所示。密闭式真空排水PVC主管甲4和密闭式真空排水PVC主管乙5通过PVC三通管13及广粘度型涡轮流量计13a连接真空泵9，控制阀门8接入到PVC三通管13中。

[0060] 根据图3可知，将复合排水板1用紧固螺栓1a与快速接头卡扣1b连接，将快速接头1b插入快速卡扣接入槽2b连接密闭式快速板管连接器2，并将电渗导线1c接入紧固螺栓1a中，再将电渗导线1c穿过导线穿出孔2a，最后将可接导线型密闭式快速板管连接器2同下穿主管的支管3a或连接主管的支管3b连接。

[0061] 根据图4可知，将复合排水板1用紧固螺栓1a与快速接头卡扣1b连接，将紧固螺栓1a穿过长纤热扎无纺布包裹形成的滤膜1e与复合排水板内芯1d连接，并将电渗导线1c接入紧固螺栓1a。

[0062] 根据图5可知，下穿主管的支管3a从密闭式真空排水PVC主管甲4下部穿过，然后接入到密闭式真空排水PVC主管乙5中，相邻排的连接主管的支管3b接入到密闭式真空排水PVC主管甲4。

[0063] 按照上述双通道可变极真空电渗加速超软淤泥土排水固结地基处理方法，工作时间为32天，并检测地基承载力，浅层地基承载力已达到80-90kPa,且3-6m超软淤泥土的地基承载力（经十字板剪切和静力触探换算）均已达到70-85kPa，达到了预期的处理目标。

[0064] 经初步估算，本实施例施工费用为常规真空预压或纯电渗的65%-75%，且施工工期可以减少50%左右，能耗降低45%左右，真空度损失减少40%左右，加固后浅层和深层地基承载力平均达到80kPa左右，达到加速超软淤泥土排水固结的目的，同时具有地基处理均匀、施工简便、负载时间短，经济节约的明显优势。

[0065] 以上已对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造做出多种变化，凡是依据本发明技术方案的精神实质和核心内容、原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的变换方式，这些方式均属于本发明权利要求所限定的保护范围内。