真空排水预压加固（精选8篇）
真空排水预压加固 篇1
真空排水预压是一种加固软土地基技术, 近年来在高速公路软基加固处理中应用频繁。某高速公路合同段全线长11.2Km, 其中K7+500~K8+500路槽开挖中发现, 从原地面向下土质分别为:30cm低液限粘土 (含水量23.7%) 、90cm低液限粉土 (含水量28.7%) 、50cm低液限粘土 (含水量33.2%) 、40cm低液限粉土 (含水量27.6%) 、40cm低液限粘土 (含水量32.6%) 。设计采用塑料排水板真空排水预压法的加固方案。下面谈谈具体的施工方法。
1 砂垫层的铺设
1.1 垫层材料
垫层材料应采用透水性好的砂料。本工程采用50cm厚砂砾垫层, 并在其上铺设+10cm厚细砂, 要求垫层材料的渗透系数大于1×10-2cm/s, 含泥量不大于3%。
1.2 垫层尺寸
本工程的垫层厚度为50cm厚砂砾+10cm厚细砂, 共计60cm。平面尺寸为加固区周围向外各延仲1m, 以保证渗出的水能够沿砂垫层排出。
1.3 垫层施工
垫层的施工方法采用机械分堆摊铺法, 即先堆成若干砂堆, 然后用机械摊平。施工时应避免对软土表层的过大扰动, 以免造成砂和淤泥混合, 影响垫层的排水效果。
2 塑料排水板的材料及打设
塑料排水板的施工质量在很大程度上取决于施工机械的性能, 有时会成为制约施工的重要因素。本工程采用履带式插板机, 导管采用菱形加矩形管靴, 为静压的打设工艺。塑料排水板的打设工艺顺序为: (1) 将塑料带通过导管从管靴穿出, 将塑料带与桩尖连接, 贴紧管靴并对准桩位; (2) 静压沉入导管达设计深度; (3) 拔管并使塑料排水板与软土粘接锚固留在软基内; (4) 在砂垫层中预留30cm后, 剪断塑料排水板; (5) 将塑料排水板与桩尖再连接, 移位重新打设。
当塑料排水板搭接时, 搭接长度在20cm以上。
3 真空预压施工工艺
3.1 主、滤管及其布置
埋于砂垫层中的管道分主管和滤管2种, 其作用是传递真空压力以及将从土中己流至砂垫层中的水, 通过这2种管道输送到膜外抽真空装置的水箱内。主管和滤管的管材可以是自来水管或PVC管。
主、滤管的平面布置一般采用条形或鱼刺形排列。本工程中的主、滤管布置形式为双排鱼刺形。主、滤管布置时在适当位置放置循环管, 各管之间的连接采用橡胶软管连接, 以适应场地的不均匀沉降。
滤管埋设在水平排水砂垫层的中部, 在其上有0.15-0.20m厚的砂覆盖层, 以防止滤水管上尖利物体刺破密封膜。
主管主要起到向滤管均匀传递真空度的作用一般不打设孔洞, 目主管直径要大于滤管。
3.2 密封沟和围堰
密封沟沿加固区边界开挖, 其深度要达到地下水位并切断透水层, 沟底宽度不小于0.4m, 以保证密封膜与沟底粘土充分接触。
围堰的位置沿密封沟的外沟沿, 用粘土夯筑。
3.3 密封膜的铺设
密封是真空预压工程成功的关键。密封膜应具备重量轻、强度大、韧性好、抗老化、耐腐蚀等特性。本工程选用聚氯乙烯薄膜。
密封膜铺设时顺风伸展, 加固区四周余量大致相等。施工人员穿软底鞋上膜面工作, 严禁穿高跟鞋、钉子鞋。每铺一层膜, 必须检查膜面, 发现空洞必须及时修补。余留部分在密封沟内侧坡面铺平, 过长部分将其折至沟底, 不得折铺到外侧坡上。薄膜加工时, 其下料长度应考虑埋入密封沟的部分并留有2-3m, 且在铺设时适当放松薄膜, 不宜拉得太紧, 以防止薄膜被撕裂。
加工好的密封膜面积要大于加固场地面积。在本工程中, 密封膜每边宽出加固区相应边5m以上。
为了保证整个预压过程中的密封性, 塑料膜铺设了2层, 每层膜铺好后进行检查并粘补破漏处。膜周边的密封采用挖密封沟折铺膜的方法。密封沟深度大于1.5m, 并且挖至渗透系数小于1×10-5cm/s的土层。如果密封沟底或两侧有碎石或砂层等渗透性较好的夹层存在, 应将该夹层挖除干净, 回填40cm厚的软粘土。
3.4 抽真空设备的施工
抽真空设备主要包括出膜装置和真空射流泵。出膜装置是指将膜下的主管与膜外的抽真空装置相联接的一种装置, 该装置使整个膜内、膜外抽真空系统形成一个有机的整体, 使管路系统连续、通畅, 同时又使薄膜不漏气。出膜装置是在主管的出口部位联接一个带有法兰盘的弯曲钢竹, 该法兰盘上焊有4个固定的螺杆, 实施时先在膜内法兰盘上放置一个密封橡胶垫圈, 将密封膜穿过固定的螺杆置于法兰盘上, 再将膜外的垫圈和有4个孔的膜外法兰盘置于膜上, 将弯竹与法兰盘联接, 就形成了出膜装置;再通过钢丝螺纹橡胶软管就把抽真空装置和膜下的管路系统联系起来, 形成一个抽气系统。
真空射流泵包括离心泵、射流喷嘴和循环水箱。本工程中使用的离心泵为3BA-9型7.5k W的水泵。射流喷嘴和循环水箱由玻璃钢制成。
在覆水前, 进行试抽真空, 同时检查每台射流泵的运转情况和薄膜的密封情况, 发现真空压力上不去必须及时处理。试抽期长短根据地质条件和密封性能决定, 一般为7-l Od, 连续3d真空压力稳定在80k Pa, 即可在膜上覆水, 进入正式真空预压期。
保证膜下真空度的稳定是加固过程管理的一个重点直接影响到真空预压的处理效果。为使抽真空设备保持稳定、正常的工作, 在施工现场应保证有一定数量的备用设备, 同时配置相应功率的柴油发电机组, 以保障供电连续。
3.5 抽气阶段施工要求与质量要求
经常检查各项记录, 发现异常现象时, 如出现膜内真空度值小于80k Pa等情况, 应尽快分析原因并采取措施补救。
冬季抽水应避免过长时间停泵, 否则膜内、外管路会发生冰冻而堵塞, 抽气很难进行。
3.6 在铺设滤水管时, 滤水管之间要连接牢固, 并选用合适的滤水层目包裹严实, 避免抽气后杂物进入射流装置。
铺膜前应用砂料把砂井空隙填充密实;密封膜破裂后, 可用砂料把井孔填充密实至砂垫层顶面, 然后分层把密封膜粘牢, 以防止砂井井孔处下沉致使密封膜破裂。
3.7 抽气阶段的膜内真空度要求达到大于80k Pa的标准;停止预压时地基固结度要求大于设计值;预压的沉降稳定标准为连续5天实测沉降速率不大于2mm/d。
建立严格的值班制度, 对加固过程严格的关注、检查, 进行各种现场观测, 做好详细记录, 及时处理发生的问题。
4 路堤碾压和填筑
由于本工程段穿越平原稻田区, 土源较缺, 因此只能开采路线附近的山地土作为填料。路堤的压实视材料及粒径而确定, 最大粒径不大于12cm。在摊铺过程中注意粒度的均匀性, 避免集中出现粗块区和细块区, 影响路基的密实度和强度。
参考文献
[1]王丽.真空排水加固软土路基设计分析[J].科技创新导报.2011 (09) .
[2]许佳扬, 汤棵.浅谈影响真空排水预压加固效果的因素[J].江苏建筑.2012 (03) .
真空排水预压加固 篇2
关键词:天津港地基加固浅谈
1 天津港建设特点及真空预压法的简介
天津港是在淤泥质海岸上建设的港口,港区陆域均为吹填造陆而成。所以,向大海要地,围海造陆是天津港建设的特点之一。历年疏浚淤泥和新建码头开挖港池的泥土需要处理,建港需要大量砂石回填料,而天津港又远离这些材料的产地,因此充分利用疏浚和施工弃土具有现实的经济意义。造陆前,原泥面至-13～-14m左右的土层为海相沉积,由于成土历史短,划称第四纪“全新世”新鲜层。属淤泥,淤泥质粘土或亚粘土。其孔隙比大,压缩性高,强度低。其上则是造陆中吹填的(更)新鲜的淤泥土,犹如稀粥。在这样的超软土地基上修建道路、堆场、仓库等配套建筑,必需根据不同的设计要求对软土进行加固处理,这就是天津港建设的另一个特点。随着天津港建设的发展,在软土地基处理范围上,由原有的回填区扩大到大面积的新吹填区,由浅层处理发展到深层处理;在港口建设处理技术上,由低承载力要求提高到高承载力要求,由简单的换填处理发展到采用先进的综合技术和现代化设备的复杂处理。真空预压法是一种较理想的软土加固方法。按要求施工可获得相当8.0t/m2堆载预压的加固效果,能满足多数建于软基上的一般货场,仓库地坪以及低层的工业与民用建筑的设计要求。真空预压法是将不透气的薄膜铺设在软土地基表面的砂垫层上,四周密封好,埋设于砂垫层中的管道,用真空泵将膜下土体间空气抽出,使其形成真空, 利用真空作用,使土体加速排水而固结。
2 真空预压法排水板有关问题的探讨
对大面积较深厚的软土(甚至超软土)地基进行加固已经成为制约天津港建设速度和控制工程造价的主要因素。對此,天津港作出了大量努力,不论从加固法的分类、加固材料的选用、施工机具和工艺,还是预压荷重的施加方法上进行了上述一系列的试验研究,以寻求合适的软土加固方法。实践证明:真空预压排水法加固大面积软土地基是最为行之有效的。由于在新港地区存在着砂石料源不足,进料困难,运输不便等不利条件,相比之下,真空预压法较之堆载预压法具有较多的优点,成为天津港目前最为经济有效的软土加固技术。但是在实际实施真空预压排水法还有很多问题需要探讨,本文只在关于塑料排水板的设计、管理、施工及监理方面进行浅谈。
2.1 设计方面 在真空预压加固工程中,塑料排水板的布置方式与间距是影响加固效果的重要因素之一。根据理想井的固结计算结果,在一定的土质条件下,缩短井距可有效减少固结时间。真空预压加固工程中的塑料排水板间距多采用0.8~1.0m。工程实践证明,在天津港区的土质条件下,这样的井距能够满足大多数工程对加固效果、工期所提出的要求,而且造价合理。但是,对一些工期要求较紧的工程,不得不采用缩短塑料排水板间距的方法加速固结,以满足工期要求。真空预压加固工程的工程造价,主要由砂垫层铺设、塑料排水板打设、膜沟开挖、换粘土、加固后膜沟换填山皮土、真空预压6部分组成。随排水板间距的变化,导致加固费用变化量主要由塑料排水板打设费、真空预压中人工费、单级离心泵台班费、真空预压设备台班费4部分费用的变化量而产生。其中,随塑料排水板间距的变化,塑料排水板打设费大幅度增大或减小,对地基加固的总费用起主导作用。而其余3项对地基加固的总费用影响较小。对于大多数以加固费用控制的加固工程,由加固费用反算塑料排水板间距,并在该间距下加固费用满足开发商要求。板间距缩小,加固时间较短,则加固费用提高,反之加固时间增长,加固费用降低。在间距—单价关系中,加固费用随着排水板间距的增加而逐渐降低。同时,在排水板间距较小时,随加固间距的变化,加固单价的变化较剧烈,而排水板间距较大时,加固单价对排水板间距变化敏感性降低。当排水板间距大于1m时,加固费用提高较少,但加固时间增加较多;在排水板间距小于1m时,虽然加固时间得到了明显缩短,但加固费用却大幅提高。设计时应根据具体工程情况的土质、工期对打板深度和打板间距进行综合考虑。
2.2 施工管理方面 根据规范要求施工前应对每批次生产的塑料排水板每20万m进行一次抽样检验。施工中要求监理单位、施工单位严格按照此项标准进行送检,进检的合格率一般都很高。现阶段的基建条件、工程投资一旦落实,工期都相当紧,施工时往往是没有拿到进检报告前就开工,对施工单位带来较大的风险,因此有必要对生产厂家建立生产许可证制度,并由有关部门核发生产许可证并进行年审。以降低施工风险。
2.3 施工及监理控制 塑料排水板加固地基的效果很大程度上取决于塑料排水板的施工质量,塑料排水板的施工质量控制就成为工程应用及保证加固质量的关键问题。塑料排水板施工是一项隐蔽工程,根据施工技术规程,主要应从排水板的打设垂直度、平面位置偏差和打设深度这三个方面来控制每根的施工质量。其中打设深度是排水板最重要的控制指标,也是目前施工中最难控制的。若施工板长达不到设计要求,就会影响到软基竖向排水体的纵向排水效果,导致软基处理效果达不到预定的工后沉降要求,故施工中根据实际地质情况确定灵活的施工方案。解决排水板在地底的锚固问题,保证所施工的塑料排水板各项质量指标均符合规范要求。施工规程规定,打设排水板每根回带长度不超过500mm,回带总量小于打设数的5%。目前施工中一般采用的方法是在套管外侧刻有深度标记或在桩管上焊一个钢筋圈来控制这一指标。由于受土质条件、打设机具、操作水平等各方面的影响,稍有不慎就会出现大回带现象,致使板底标高达不到设计要求,而且施工中经常会出现这些超标情况。这主要是由于打设机具的套管尺寸不合理、下端开口过大、管靴的材料及尺寸和套管配合不够紧密、套管提升过抉、操作不当等因素所造成的。另外,施工队伍的选择是影响施工质量不可忽视的重要因素,根据近几年天津港南疆地区软基加固发包施工情况来看,各施工单位施工人员的素质参差不齐,加之各单位大量使用临时工,在总包单位忽视对分包单位现场施工质量控制时,监理工程师现场监理过程中发现打假板、回带严重而未补打等恶性质量事故。因此,完善的监理制度和有效的检测方法则是确保施工质量的可靠保证。最近施工中有采用长度自动记录仪来控制塑料排水板施工长度及回带现象的,使用排水板长度自动记录仪,可以减少人为因素。当发现板长不足或回带时即可采取补救措施。通过在插板机上安装记录仪,使施工中排水板的控制深度能达到设计要求,也极大地减少了监理工作量,以免塑料排水板施工失去控制,在今后的工程中应积极提倡。
3 结语
从第一根塑料排水板试验应用至今已经20多年了,在这20多年中,塑料排水板从设计理论、施工机械及工艺、质量监测方法等方面得到了长足的发展,已形成了设计、施工、材料、质量检验规程、施工技术规程在内的成套技术,为塑料排水板的发展打下了良好的基础。它的开发应用引起了地基处理施工工艺、原材料市场的变化,促进了相关产业的发展,具有显著的经济意义和广泛的社会意义。塑料排水板的设计是真空预压加固地基处理设计的关键因素之一,直接关系到工程的造价和工期;塑料排水板施工质量好坏直接关系到软基加固工程质量,由于是隐蔽工程,质量问题不容易发现,这就加大了施工控制难度。所以对真空预压加固技术的研究,特别是对塑料排水板在设计、管理、施工及监理等方面的问题进行研究是十分必要的。
参考文献:
[1]张永波,贾宁,李荣华.塑料板排水法处理软土地基中排水板布置方案的优化设计.工程勘察2004年第6期.
[2]沈坤,陈光生.软土地基塑料排水板施工关键技术.黑龙江交通科技2004年第4期.
[3]真空预压法加固软土地基施工技术规程.(HG/T20578-95).
[4]建筑地基处理技术规范.(JGJ79-2002).
真空排水预压加固 篇3
关键词：公路工程,软基加固,真空排水预压施工
1 真空排水预压法的加固机理
软土地基选取真空预压法进行施工时, 需将一定厚度的砂垫层铺筑于原地基表面, 其可看做是水平排水体, 随后将袋装砂井、塑料排水板等打入土体内, 且看做是竖向排水体, 随后在软土地基表面砂垫层内铺筑不透气的薄膜, 且在土内埋住薄膜四周。利用抽真空装置的负压, 及在砂垫层内埋置的管道, 抽出薄膜下土体之间的空气, 保证其能够形成相对负压, 因砂井具有较大渗透性, 可向砂井内传送负压, 以此在砂井及附近土体内产生孔压差, 保证向砂井内流入土体孔隙水, 且及时排除, 进而达到固结的作用。
2 工程案例
某公路工程总长度为234km, 其中K215+339—K215+818为软土路基分布段, 其地层分为素填土—粘土—淤泥—卵石等情况。为有效处理该路段软土地基, 本文选取的加固方法为塑料排水板真空排水预压法。不需要分级进行预压荷载施加, 即可在极短时间内达到加压最大值, 因此, 可达到加快施工速度、减短工期的目的。
3 公路软基加固中真空排水预压施工工艺
在社会经济高速发展的今天, 我国公路工程施工技术水平也得到了极大的提升。与此同时, 人们也愈加重视公路工程施工建设质量问题。作为一项新型软基加固技术, 真空预压具有较为复杂的施工工艺, 具体如下:
3.1 施工准备
在施工前, 技术人员首先要对施工图纸进行全面熟悉, 对设计的意图进行深入理解, 设置试验段进行施工试验, 技术人员在全面掌握施工要点后, 将注意事项和关键技术内容向施工人员进行交底。根据施工图准确定位加固区边界, 随后将加固区内的杂物清理干净, 确保在15cm以内控制场地高差。且做好钻探取样、原位测试等工作。要求在材料、设备进场后, 先进行砂砾垫层铺筑, 厚度为50cm左右, 随后进行塑料排水板打设。要求选取中粗砂作为砂垫层砂料, 3%为其最大含泥量, 且具有良好的排水效果, 一般每秒在0.01cm以内控制其渗透数。在铺设砂垫层时, 需及时处理掉多于砂垫层的塑料排水板, 或向砂垫层内埋设。要求具有均匀的厚度, 并盖好滤管, 紧密连接主管、滤管与竖向排水系统, 确保排水通畅。
3.2 打设塑料排水板
根据施工设计要求, 需对塑料排水板进行施工测量定位、放样。其打设深度可通过红油漆进行准确标注。打设施工中, 应避免撕裂、污染透水膜及损坏排水板等问题出现。如排水板长度不足, 不得用于搭接延续塑料排水板, 应确保打设排水板后其具有良好排水性能。当带桩长度在50cm以上时, 需做好原桩位补打施工, 且对补打桩位进行详细记录, 且在1.5%以内控制垂直度偏差。在真空预压施工中竖向排水体极为关键, 其作用为真空度传送及排水通道。因此该工程施工以竖向排水体为主, 选取塑料排水板施工。施工时, 先利用导管把塑料带由管靴内穿过, 随后连接塑料带和桩尖, 保证与管靴紧密贴近, 并与桩位相对。静压将导管沉入, 保证其满足设计深度即可停止。随后将管拔出, 保证在软土地基内塑料排水板能够紧密粘结软土, 并做好锚固作业。最后连接塑料排水板和桩尖, 完成以上作业后需及时移动机械, 再次进行打设施工。搭接塑料排水板时, 需在20cm以上控制搭接长度。
3.3 真空预压施工
第一, 布设主、滤管。主管、滤管主要埋设于砂垫层内, 一般选取PVC管作为管材。布设形状为双排鱼刺形为主。布设主管、滤管时, 需将循环管放置到适当的位置, 且选取橡胶软管连接各个管, 以此降低沉降差。要求在水平排水砂垫层中间位置埋设滤管, 并将砂覆盖层铺设其上, 厚度为15到20cm之间, 避免密封膜被滤水管刺破。
第二, 密封沟及围堰。顺着加固区边缘进行密封沟开挖施工, 保证其深度与地下水位相符, 随后将透水层切断, 0.4m为沟底最小宽度, 确保密封膜能够充分接触沟底粘土。同时顺着密封沟外沟位置设置围堰, 夯筑时可选取粘土进行施工。
第三, 铺设密封膜。铺膜时, 应铺设一层, 便对膜面进行一次检查, 如存有空洞需做好修整工作。其他部分则需铺平于密封沟内侧, 如长度过大可向沟底设置, 不得向外侧坡设置。加工薄膜时, 与密封沟埋设长度相比, 其下料长度应多出一些, 不得过度紧拉, 避免损坏薄膜。为确保预压施工具有良好密封性, 需进行2层塑料膜铺设。如良好渗透性夹层存有密封沟底或两侧位置, 需及时清理干净夹层, 并进行软粘土回填, 厚度需控制在40cm左右。
3.4 碾压、填筑路堤
因该工程土源不足, 填料需以山地土为主, 且根据材料、粒径进行路堤压实度的确定, 并在12cm以内控制最大粒径。在摊铺施工中, 必须对粒度的均匀性进行严格控制, 避免粗块区、细块区集中出现, 对路基密实度、强度造成极大影响。
3.5 质量控制
在密封膜铺设前期, 需彻底处理干净真空预压区砂垫层, 袋装砂井或塑料排水板打设填平时, 必须进行孔洞留设。上部堆载施工前, 需将无纺布铺设到密封膜上, 要求选取细砂、粘性土作为填土, 50cm为其厚度, 避免密封膜破损。在抽真空、联合堆载施加施工中, 需随时检测其真空度, 并满足设计要求的80Kpa。采用轻型运输机械进行堆载, 避免对密封膜造成任何破损。
密封膜一般需埋设2层, 要求在0.14mm以上控制一层密封膜厚度。选取的材料应具有不透气性, 抗老化性、良好韧性等, 本工程选取密封性聚乙烯薄膜。安装真空泵前应确保其具有良好密封性, 且在6.5m以内控制排水滤管间距。如在80Kpa以内控制真空预压加固区膜下真空度, 根据施工现场实际情况, 抽真空时间基本为180d, 待不下沉后即可停止施工, 卸除荷载。沉降板、分层沉降仪等需在预压地基前设置到地表位置, 通过以上工具对土层表面整体沉降、深层沉降进行准确测量, 并进行孔隙水压力计埋设, 对孔隙水压力进行测量。
4 结语
综上所述, 近年来, 随着公路工程通车里程的日益增多, 施工技术水平也得到了不断提升, 公路施工中各种新技术相继得到应用, 真空排水预压施工技术在公路软基工程建设中发挥着重要作用。该技术能够确保施工质量得到进一步提高, 不仅能有效处理软土路基, 还能缩短施工周期, 因此备受施工企业青睐。
参考文献
[1]徐科凤.浅析真空-堆载联合预压法及其工程应用[J].中国水运 (下半月) .2010 (06) :208-209.
真空排水预压加固 篇4
1 工程概述
某水利工程采用真空预压固结排水法对上下游的水利工程连接部分进行加固处理, 使得水利工程的连接断软基具有一定的强度, 防止因为水流的冲刷而出现坍塌的问题。所采用的真空预压固结排水法应用的范围在上下游的护底部位、护坦部位以及砌石的相应部位。就相关的设计图纸来说, 采用真空预压施工的部位主要包括八个, 这些施工部分主要分布在两个区域中, 施工的范围达到了7.0万m2。在利用真空预压施工的过程中, 主要是应用插入塑料排水板的方式进行真空抽取处理。
2 真空预压加固法工艺流程
2.1 场地平整
利用真空预压加固法对水利工程堤防进行加固处理的过程中, 首先要做的就是对施工场地进行平整处理, 对施工场地上附着的一些杂物进行有效的清除, 这样可以使得一些机械设备能够顺利的进入到施工场地中, 从而保障水利堤防加固施工的顺利进行。在进行场地平整处理的过程中, 也要严格的依照施工的具体需求, 根据水利工程堤防的加固特点, 在将准备工作做充分之后, 将场地的平整度把控在适宜的范围内, 然后再利用真空预压加固法来对水利工程堤防进行施工, 这样既可以有效的提升水利工程堤防加固的效果, 也能够减少加固施工中对资源和能源的浪费。
2.2 真空抽水设备的安装
真空抽水设备安装的质量将直接影响到真空预压加固法的应用效果, 因此, 在对真空抽水设备进行安装的过程中, 一定要严格的按照加固施工的具体要求以及设备安装的实际流程来合理的对真空抽水设备进行安装处理, 这样可以有效的提升真空抽水设备安装的质量, 从而可以使得真空抽水设备能够发挥出其真正的作用, 进而可以使得真空预压加固法的应用效果更加的明显和突出。而在对真空抽水设备进行安装的时候, 先要进行真空集水井的安装, 严格的根据施工的具体情况, 来对各个单元都进行合理的真空集水井安装, 充分的利用真空集水井来控制真空预压加固法的应用效果, 从而使得水利工程堤防可以得到合理的加固处理。
2.3 铺设真空膜
在水平管网系统完成后, 即可以铺设真空膜。真空膜采用14丝的PVC薄膜三层。铺设密封膜之前, 把出膜弯管与真空滤管连接好, 出口压盘与地层表面齐平, 并放好下橡胶垫圈;铺设时顺风向伸展, 加固区四周余留量基本—致;施工人员穿软底鞋上膜, 严禁穿带钉鞋上膜;封膜铺设层数满足设计要求, 每铺一层均由专人检查, 若有孔洞, 及时粘补;在密封沟内侧把膜铺平, 薄膜过长时, 可将其折于沟底, 不可外铺于外侧坡上。
2.4 真空负压操作
密封膜铺设完工后, 各单元的机泵系统进入真空操作阶段。密封膜上覆水前, 应进行试抽真空, 同时检查每台真空泵的运转情况及薄膜的密封性;试抽真空时间为10天, 要求密封膜下真空压力达到0.08MPa以上。试抽真空达到要求后, 可进行覆水转入正常抽真空, 正常抽真空时间应满足设计要求;覆水厚度应为300mm, 覆水后, 膜下真空压力应逐渐稳定在0.08MPa。真空操作要求有水必排。随着压力的逐渐上升, 排水量越来越小, 软基的固结程度也逐渐加大, 80天左右即可达到加固要求。
3 加固过程中的监测
在对水利工程堤防进行加固的过程中, 要想使得加固的效果得到充分的体现, 就需要合理的利用真空预压固结方法对水利工程堤防进行增压处理, 同时, 在增压加固的过程中, 也需要合理的利用一切相关的监测措施, 从而保障加固的质量和效果。
3.1在对水利工程堤防进行真空抽取之后, 就需要对已定的加固区域中所覆盖的膜下的堤防真空度进行合理的监测, 保障监测的精准性。根据监测的结果来对堤防出现损失的情况进行了解, 在此基础上, 可以选择适宜的措施来对地方内部所具有的压强进行合理的掌控, 从而达到水利工程堤防加固的效果。对堤防中的真空度进行测量的时候, 要定期定时的进行测量, 测量的时间最好是6小时一次, 一天要测量四次, 这样可以保障加固达到最佳的效果。
3.2进行水压的监测。在水利工程堤防中, 会有一定的孔隙, 针对这些孔隙水压要进行定时的监测, 之所以要对这些孔隙中的水压进行定期的监测, 就是为了能够全面的掌控堤防水的压力, 在压力不断增大的情况下, 要采取合理的手段, 进行减压处理, 这样可以有效的防止孔隙扩大, 从而可以防止堤防出现渗漏的问题。而在对孔隙水压进行测量的时候, 最好要利用探头进行深入的计量, 在将探头安置到孔隙中后, 就需要对孔隙中的水压参数进行有效的收集, 这样能够有效的达到加固的效果, 同时要对加固的效果进行有效的观测, 尽可能的每天进行一次加固监测。
3.3针对地表的沉降情况进行合理的测量, 在测量的过程中, 要根据地基的实际情况进行加固处理, 以凸显出加固的效果。而要想做到这一点, 就需要合理的进行沉降的观测。而在对地表的沉降进行观测的时候, 观测的时间最好是每隔两天观测一次。
3.4在处理完水利工程堤防加固后, 就需要采取有效的手段, 对加固部位的水位高度进行观测, 同时也要对加固部位的水平位移情况进行有效的掌控, 这样就能够有效的保障加固的效果。而在对水平位移情况进行观测的时候, 最好将观测的时间控制在三天一次的程度上。
结束语
综上所述, 要想使得水利工程的作用可以得到有效的发挥, 就需要进行堤防加固处理, 而在堤防加固工程中, 所采用的施工技术包括很多种, 而目前应用较为广泛的就是真空预压固结排水法, 这一方法的应用, 不仅有效的提升了水利工程堤防加固工程的施工质量, 而且也使得施工的周期得到了缩减, 起到了良好的加固效用, 延长了水利工程的使用寿命, 可以说, 真空预压固结排水法在水利工程堤防加固中发挥了积极的作用。
参考文献
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真空排水预压加固 篇5
1 工程概况
某水利工程主要是以软土地基为主, 其堤坝部位和上下游都处于软土层上。 经过水体的长期冲刷, 此水利工程的堤坝已经失去了其本身的强度, 稳定性严重下降。 经过长时间的使用, 该堤坝存在着较大的安全隐患。 为了对此水利工程的堤坝进行加固处理, 技术人员经过研究, 最终决定采用真空预压固结排水法进行。 此项工程在应用的过程中主要是对堤坝的上游以及下游的多处部位进行加固处理, 包括护底和砌石等等。
2 施工工艺
对于真空预压固结排水法来说, 在实施的过程中难度相对较大。 不仅要对施工的场地进行平整施工, 还需要对所需的放线进行定位。 除此之外, 工作人员还需要充分利用抽水设施来进行加固处理。 具体来说, 主要的施工技术可以从以下几个方面来进行阐述:
2.1 场地平整
此项水利工程已经投入使用多年, 而且年久失修。 堤防多处都需要进行加固。有些部位即使不需要加固, 也需要进行平整处理。因为堤防的平整性直接影响到工程施工的总体效果。 可见, 施工工程进行之前的场地平整处理至关重要。 其中比较典型的几点包括斜坡的平整、平面的平整等。 由于坡度和位置有所差异, 采用的平整方法也不尽相同。 通常情况下, 进行场地平整操作的最终目标就是为覆膜和抽压工程提供便利。 需要特别强调的是, 在场地平整处理之后, 需要在其表面覆盖相应厚度和重量的土体, 以满足场地的承重需求。 一般来说, 处理工作完毕之后, 高差需要控制在5 厘米为宜。
2.2 放线定位
放线定位主要是为了明确施工的位置, 在实际的放线过程中需要严格地按照整体的方案进行测量。 具体来说就是先用高精准度的测量仪来对排水板进行测量, 同时还应该明确集水井以及各类管网的位置, 做好标记工作。 其中, 排水板的高度、宽度需要和真空管网达到平行, 这样才能够提升放线定位的准确性。
2.3 设备的安装
所谓的设备安装主要是进行真空抽水设备的安装。 其中包括集水井和各类真空系统的安装和固定。 具体细分还包括井上真空系统和真空机械系统等等。 真空抽水设备的固定直接影响到整个工程的施工质量和效果。
2.3.1 真空集水井的安装
所谓的真空集水井, 主要材料为钢结构。 在施工工程中, 以加固单元为单位, 需要设置相应数量的真空集水井。 在工程中, 只要完成集水井的平铺工作之后, 就可以进行管道的铺设。 需要着重注意的是, 干管的衔接一般采用橡胶管来进行, 这样才能够实现密封。
2.3.2 井上真空系统的安装
井上真空系统在安装和加固的过程中涉及到的范围比较广, 包括各类真空泵、配电柜以及各种管道泵和计量仪器等等。 真空泵和管道泵的结合使用大大提升了真空集水井的工作强度。 一般来说, 真空泵需要进行固定处理, 潜水泵需要与集水井相连。 另外, 井上真空系统中各类泵体的连接都需要采用软管, 主要是这种管线的耐压性较高。 其他的设备完全按照常规的安装方式即可。
2.3.3 真空机械系统
真空机械系统包括往往复式真空泵及其附属设备。 每台真空泵与水气分离系统通过胶管相连接。
2.3.4 铺设真空膜
在水平管网系统完成后, 即可以铺设真空膜。 真空膜采用14 丝的PVC薄膜三层。 铺设密封膜之前, 把出膜弯管与真空滤管连接好, 出口压盘与地层表面齐平, 并放好下橡胶垫圈;铺设时顺风向伸展, 加固区四周余留量基本一致;施工人员穿软底鞋上膜, 严禁穿带钉鞋上膜;封膜铺设层数满足设计要求, 每铺一层均由专人检查, 若有孔洞, 及时粘补;在密封沟内侧把膜铺平, 薄膜过长时, 可将其折于沟底, 不可外铺于外侧坡上。
2.3.5 真空负压操作
密封膜铺设完工后, 各单元的机泵系统进入真空操作阶段。 密封膜上覆水前, 应进行试抽真空, 同时检查每台真空泵的运转情况及薄膜的密封性;试抽真空时间为10 天, 要求密封膜下真空压力达到0.08MPa以上。 试抽真空达到要求后, 可进行覆水转入正常抽真空, 正常抽真空时间应满足设计要求;覆水厚度应为300mm, 覆水后, 膜下真空压力应逐渐稳定在0.08MPa。 真空操作要求有水必排。随着压力的逐渐上升, 排水量越来越小, 软基的固结程度也逐渐加大, 80 天左右即可达到加固要求。
2.3.6 卸载
终止真空预压的标准:连续四昼夜实测地面沉降量小于2mm/d或地基固结度大于实测地基沉降曲线的80%。
3 加固过程中的监测
为了保证加固效果, 在采用真空预压固结方法进行真空增压的过程中, 还要做好一定的监测工作。 包括对真空度、孔隙水压力、沉降量和水平位移等四方面的严密监测。
首先, 在抽真空处理后, 要对每个加固区域覆膜下的真空度进行监测, 以掌握真空的损失程度, 便于随时采取措施来维持其内部的压强。 一般每隔6 小时就要进行测量一次, 以保证固结效果。 其次, 要对孔隙水压力进行监测。 其主要是为了充分掌握在固结力度不断加大的情况下, 随时掌控加固过程中水压消散的具体过程。 在孔隙水压力计的探头埋入到所要求的深度时, 就要立即采集初始读数, 自加固开始后, 每天观测一次 ( 在每天的同一时刻进行观测) 。 第三, 要对地表的沉降量进行监测, 这样可以掌握并推测地基的加固效果, 所以对沉降的观测是必要的。 沉降观测的密度不小于每3 天1 次。 第四, 要对加固部位的水平位移程度进行随时监测, 以便能及时采取措施。 观测的密度不小于每3 天1 次。
4 结论
一般情况下, 对水利工程的堤防进行加固处理主要采用的方式就是真空预压固结排水法。 虽然其他的方式都有可取之处, 但通过本文的简单阐述, 这种方式无论是在加固效果还是技术应用方面都有着独特性。 通过采用这种方式, 此水利工程的稳定性得到了较大的提升。 相信经过技术人员和专家学者的不断研究和改善, 这种加固方法可以应用到更为广泛的领域中。
参考文献
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[2]武占军, 王巍.对软土地基用塑料排水板施工工艺的探讨[J].价值工程, 2010 (06) .
真空预压工程自排水应用探讨 篇6
关键词：真空预压,排水效率,自排水
0前言
真空预压法是处理软土地基的有效方法之一, 它是利用专门的设备, 通过抽真空在地基中产生负压, 使土体空隙中的水分排出, 从有效应力原理分析可知:孔隙水排出, 孔隙水压力减小后, 有效应力就相应的增加, 在压力差作用下, 土体的水分被排出, 土体得到加固, 土体强度得到提高。
某工程, 围堤吹填完后即刻进行真空预压, 吹填土含水量较高, 且工程所在区域四面环水, 地下水位高, 四周密封效果较差。因此, 真空预压期间所抽出的水相对较多, 如何更有效率的排水成为该工程中减少成本、提高效率的关键一步。
传统应对措施为排水期间, 安排数个抽水泵进行强排水。然而, 这种方法有它必然的缺点:造价高, 效率低;集中短时间排水, 易造成突发情况。本文针该工程的区域特点, 提出自排水的施工方法, 可有效解决以上问题。
1 传统排水法
传统排水主要集中在吹砂期间与深层抽真空后期, 水位实在过高的情况下进行。主要采用抽水泵, 用埋过路管或者在路面之上的形式, 将水头抬高到路面高程而进行排水。
它的缺陷主要集中在两点:首先, 10台7.5k W的抽水泵 (或5台22k W混流泵 ) 需要一台300k W的发电机 , 现在油价居高不下 , 无形中加大了工程的成本;另外, 采用过路管道的形式, 由于是后期施工, 路面已经成型, 此时挖过路管会对堤身造成一定的损害, 同时, 地基处理所需材料较多, 交通顺畅原本就是极难保证的事, 若在路面之上架管, 又会对交通造成很大的影响。
最经济、效率最高的是采用22k W的混流泵, 本文采用混流泵与自排水进行比较。
2 自排水原理
2.1 工程概况
该工程, 四面环水, 水上交通便利;东侧为半圆体, 对本工程可形成防护;本工程西侧为本工业区东港池 ;南侧为暂未开工的吹填区。
针对以往真空预压工程排水难问题, 该工程有得天独厚的条件:四面环水;围堰较高, 吹填泥面标高远高于路的标高, 同时, 抽真空期间围堤不能破坏。如何充分利用好这个条件, 更有效率的排水, 以降低工程投资和确保工期顺利完成成为我们着重考虑的问题。
2.2 自排水各阶段施工
2.2.1 施工前准备
吹填完工、一次处理及吹砂后的标高均高于排水管道2.2m的标高, 因此排水管的进水口长期处于泥面以下。这是自排水方法的最大障碍。
根据现场施工及进度情况, 利用吹泥期间的排水管路及水门, 并在竖直水门四周用两布一膜密封, 以防止抽真空期间漏气。同时, 浅层抽真空及深层抽真空期间, 在排水口附近单独做一个小区。
2.2.2 浅层期排水
吹泥期间, 将水门木板加到最高处, 口门处密封。一次处理前期, 待铺完土工布后, 在进口处附近方圆5m范围内, 用小袋装沙将土工布平面压到管口以下, 拆掉一块木板, 调整水门进水口高度。随着浅层抽真空进行, 根据需要, 拆卸木板, 合理排水或者蓄水。
2.2.3 吹砂期排水
吹砂开始于浅层处理中后期, 此时工作面标高在+5.6m左右, 重新用小沙袋在进水口附近方圆5m处垒砌小型挡堰, 防止砂从此处流失。根据吹砂的进度和工作面高程的变化, 调整挡堰的高度与水门的高度, 以控制水位。
2.2.4深层期排水
深层抽真空中期, 区域内平均水位达到0.5m~1m并且所有区域有覆水时, 开始自排水。预计此时工作面标高在5.0m左右, 并随着抽真空的进行, 工作面继续下降。此时继续拆除木板, 调整水门高度, 同时利用外围小袋装砂挡堰控制水流, 以达到控制水位的目的。
抽真空结束后, 工作面标高预计在3.8m~4.2m, 先通过水门排水, 后期拆除水门, 在排水管进水口处附近方圆5m内挖坑, 露出排水管进水口, 水自流排出区域。
3 排水效率分析
造陆二区面积为27.82万m2, 造陆三区面积为34.42万m2, 利用吹泥期间的排水管作为自排水通道, 取两个关键时刻:吹砂期间与深层抽真空后期的排水进行效率分析, 以区域面积较大的造陆三区为例, 来对比分析排水效率。
3.1 吹砂期间
3.1.1 流入区域水量
本工程四面环水, 水上交通方便, 且附近无相邻真空预压施工区域, 因此可以布置较多的吹砂船以加快工程进度。
造陆三区拟投入吹砂船4艘, 吹砂顺序由远离排水口开始向排水口推进。按照砂船供应及时来分析, 每条船每天吹砂1500方, 砂水比例1:4来计算, 每天向区内有1500*4*4=2.4万方水流入。
3.1.2 排出区域水量
水在重力作用下, 自流通过排水管排出, 因高低位水头无法精确的确认, 取平均数来计算。
因吹砂厚度总厚度为0.8m, 而吹砂前期为防止翻浆, 控制砂子厚度, 前期仅到0.2m~0.4m, 因此此阶段水头不大, 为0.3m左右。另外, 吹砂前期水流通过区域较长, 三区纵长为800m, 有较大的沿程水头损失;最后, 浅层抽真空各处沉降不同, 水流流动过程中有较大的水头损失。综上分析知, 这期间水头差不大而水头损失较大。因此可取一极限状态:该阶段水头损失极大, 无法自排水, 水逐渐集聚, 直到水位覆盖全部区域。
吹砂中后期, 随着未吹砂区域面积的减小, 当施工区域开始全部覆水时, 水头差为0m, 最后吹砂结束标高为0.8m时, 水头差为0.8m。因此吹砂期间的水头差取平均值0.4m, 忽略流体的粘性, 由伯努力方程p+gh+ (1/2) =常量来计算, 简化为:
取v1=0, 水头差h1- h2=0.4m, 计算得v2=2.8m/s。
考虑到水门与排水管相接处为90度转角, 有较大的能量损失, 因此预留50%的富余。取流速=1.4m/s。排水水门的横截面积S=0.2*0.5=0.1m2, 因晚上停止吹沙 , 流出水流较小 , 取流动时间12h, 所以每天每根排水管的排水量理论为:V0=1.4*12*3600*0.1=6048方。
综上, 要是吹砂结束后不影响后期直接打设排水板要使后期排水量大于等于进水量, 因此设计预埋排水管数量为24000/6048=3.9, 预埋4根排水管。
3.2 深层抽真空期间
深层抽真空期间真空泵出水量的多少与浅层处理的效果、吹填泥的含水量等各方面因素有关, 所以无法估计各阶段的出水量。但可通过控制水门的高低以及外围挡堰的高低, 以调整自排水的水头差, 从而控制自排水的流速来控制区域内的覆水的多少。
具体来看, 一般情况我们平均要覆水0.5m~1m, 排水管外围挡堰高度垒砌为1m, 自排水的水头差为区域内的水位减去挡堰的高度。分以下几种情况:
1所以当水位未达到1m时, 排水管暂停排水;
2当水位超过1m后 , 水流过挡堰 , 通过排水管自排流出;
3当区域水位上升很快时, 可逐渐降低挡堰高度, 从而加大自排水的水头, 以加大自排水流速;
4当挡堰全部拆除水位仍然过高时, 可降低拆卸木板, 降低水门高度, 再次加大水头, 提高流速 (由以往施工经验知吹泥排水口处沉降最大, 因此此处膜平面标高低于区域内其他地方标高) 。
4 结束语
地基处理的施工全过程中, 都需要排水, 排水效率的高低很大程度决定了工程的工期与成本的大小, 本文通过现场的情况, 提出自排水的应用, 既解决了排水的问题, 又充分利用了现场的有关条件, 最大限度的提高了排水的效率, 减小了排水的费用。
参考文献
[1]龚晓南.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[2]赵维炳.排水固结加固软土地基处理指南[M].北京:人民交通出版社, 2005.
真空排水预压加固 篇7
关键词：真空预压,形状,加固效果,影响
2008年3月17日收到 真空预压法最早由瑞典皇家地质学院W.Kjellman教授于1952年提出,随后许多国家相继进行了探索和研究。我国于1958年开始从事这方面研究,并在加固原理、施工工艺及理论分析方面取得了一些重要成果,尤其是近20年来真空预压得到了广泛的应用和迅猛发展。如何提高真空预压的加固效果越来越受到关注,密封性、真空度、水平和垂直排水体、排水板的打设深度和间距等影响因素有了深入的研究。但加固区域形状作为影响加固效果的因素方面的报道较少。
1 地基形状系数讨论
1.1 原有地基形状系数[1,2]
真空预压中存在“边界效应”,通常,边界越长,边界效应就大,加固区周围对加固区的影响就会大,就会使加固区“损失”较多的“能量”,从而影响对加固区的加固。首先定义两个地基形状系数:
undefined (1)
undefined (2)
式中:S—加固区面积,A—加固区长边长,B—加固区短边长,C—加固区边界总长。用α,β来描述地基形状特性,在同样条件下,达到同样的加固效果,所耗费的时间越多,表1为某厂区内各加固区域的地基形状系数与加固效果。
表1较好验证了α,β与加固效果之间的关系,但在有的情况下却并非如此,下面简要的分析一下。
式(1)可化为:β=B2,加固区域的形状系数与加固效果成正比,亦可理解为加固区域的短边长与加固效果成正比,短边长越长加固效果就越好,或者说达到同样加固效果所需要的时间最短,这显然不能解释“边界效应”的说法。举个简单的例子,一个100 m×100 m的A加固区域和一个100 m×200 m的B加固区域,它们的短边都是100 m,地基形状系数β都是10 000,也就是说它们的加固效果是一样的,而根据“边界效应”理论,边界越长,边界效应就大,B加固区域“损失”的“能量”就较多,A加固区域的加固效果要好于B区域,两种说法自相矛盾。如果将式(2)限制在相同面积或相同周长下,地基形状系数β与加固效果成正比,就较有说服力了。
再来分析式(1)中的地基形状系数α,α是面积与周长的比值,假设,短边长B固定不变,当长边长变大时,undefined也会变大,而加固效果由于“边界效应”的影响会变差,这就遇到了与上面同样的问题,此时的α并不能与加固效果成正比。所以式(1)也应限制在相同面积或相同周长下才能解决矛盾。
1.2 提出新的地基形状系数
结合式(1)和式(2),综合分析它们各自使用时所遇到的问题,提出新的地基形状系数:
undefined (3)
γ作为地基形状系数与加固效果的关系见表1。
2 结合实际工程分析[3]
2.1 依托工程简介
拟建厂房位于南京市长江以北,包括1#厂房和2#厂房,设计室内地坪标高▽6.8m,主要布置一些进口高精度加工设备,设备荷载大约在30kPa。设备对地面沉降和不均匀沉降要求较高;拟建场地地貌单元属长江河漫滩,地形平坦,地势底洼,地面高程为5.4～6.6 m,场地原为菜地和部分农房。地质勘探表明,该区域淤泥质粉质黏土②-1埋深最浅0.8～3.0m,层厚3.8～14.8 m,分布较不均匀,含水量高,压缩性大,强度低,是本工程地基变形的控制性土层,也是软基加固的对象土层。
1#厂房在2#厂房北侧,相距40 m左右(平面位置见图1),均采用真空联合覆水预压法加固地基,1#厂房抽真空预压阶段从2004年3月27日至2004年6月16日,2#厂房抽真空预压阶段从2007年5月8日至2007年8月13日。两块加固区域的物理力学指标基本相同,地基处理范围为建筑各轴线每边各扩出5 m,膜下真空度达80 kPa以上。塑料排水板均采用C型板,排水板按梅花形布置、间距1.0 m。排水板的打设深度均为12.5～18 m不等,尽可能进入淤泥质土层,但又不打穿地下砂层。但两个区域的形状却不相同,分别计算出1#和2#厂房的地基形状系数γ以及各自的平均沉降和平均沉降速率,详见表2。
由表3可知,2#厂房的平均沉降速率大于1#厂房,即相同的时间内2#厂房的沉降量更多,从图1可以看出,1#厂房的形状不规则,而2#厂房是长短边相差不大的矩形,由于1#厂房形状不规则,取其短边长112.6 m,和长边长180 m计算出的形状系数γ为21.67,小于2#厂房的形状系数27.41。
2.2 两加固区域短边处测斜比较
为掌握加固区域边缘深层土体水平位移情况,在1#和2#厂房加固区域北侧距加固区域边缘6 m处各埋设一根侧斜管,具体位置见图1。在相同的地点,土体的侧向水平位移可以一定程度上反应这个加固区域加固效果的好坏,数据比较见图2。
由图2可知,1#厂房表层位移最大实测值为178.36 mm,2#厂房表层位移最大实测值为287.87 mm,2#厂房抽真空引起的周边土体向加固区域移动的能力明显强于1#厂房。
2.3 两加固区域静力触探检测比较
真空预压结束后,分别对两块加固区域进行了静力触探效果检测,下面对两块加固区域的静力触探数据进行比较。首先引进一个检验公式:
fk=0.026 9+0.104×Ps (4)
(4)式中:fk—地基承载力(MPa),Ps—比贯入阻力(MPa)。
根据现场检测数据,1#厂房加固前比贯入阻力Ps=0.47 MPa,加固后Ps=0.82 MPa,运用公式(4)可求得加固前地基承载力fk=0.076 MPa,加固后fk=0.112 MPa,地基承载力比加固前提高了47.4%。2#厂房加固前比贯入阻力Ps=0.47 MPa,加固后Ps=0.92 MPa,运用公式(4)可求得加固前地基承载力fk=0.076 MPa,加固后fk=0.123 MPa,地基承载力比加固前提高了61.8%。2#厂房地基承载力的提高幅度大于1#厂房,而且2#厂房加固后的地基承载力也比1#厂房加固后的地基承载力大9.8%。
综上,在大部分技术指标基本相同的情况下,而由于两块加固区域形状不同,2#厂房的地基形状系数γ大于1#厂房的地基形状系数γ,2#厂房的地基加固效果亦好于1#厂房。
3 结语
(1)提出的新的地基形状系数γ更能准确解释加固区域形状与加固效果的关系。
(2)地基形状系数γ与真空预压加固效果成正比。
(3)在一定的范围内,加固区域越接近正方形,面积越大,加固效果越好;但当加固区域面积大到现有的抽真空设备或施工技术水平难以实现时,加固效果也就无从谈起。
(4)要得到较大的γ,尽量使短边长B接近于长边长A,避免出现不规则的形状,这将对狭长形或超大面积加固区域进行优化分区加固提供理论计算依据。
参考文献
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[2]王强,顾长存,张伟东.真空-堆载联合预压加固区形状对加固效果的影响.水利水电科技进展,2004;(1):64—66
真空排水预压加固 篇8
1 工程概况
杭州某软土地基处理工程采用竖向排水真空预压法,加固处理面积为9.3万m2,施加的真空压力为80 kPa,处理区域的预加荷载为使用荷载的1.5倍～2.0倍,要求在施工荷载下固结度达到90%且连续5 d单天沉降小于2 mm才能卸载。场地内的土层从上往下依次为:
①层吹填土,黄灰色,饱和,可塑,局部含植物根系,平均厚度为2 m。②层粉质粘土,淤泥质粉质粘土,偶含粘性土和有机质,灰褐色,软塑。平均标贯值N<3击,平均厚度为2.5 m。③层淤泥质粘土,淤泥质粉质粘土,偶含少量有机质,灰黑色,软塑。平均标贯值N=1击,平均厚度为3.6 m。④层砂质粘土、淤泥质砂质粘土,灰褐色,软塑,标贯值平均为N=2击,平均厚度为4.4 m。⑤层淤泥,偶含粘性土,灰黑色,软塑～流塑,平均标贯值为N=2击,平均厚度为5.1 m。⑥层砂质粘土,灰黄色,可～硬塑,标贯平均值N=8击,平均厚度为7 m。⑦层砂质粘土,棕灰色,硬塑～坚硬,平均厚度5 m。
各土层物理力学性质见表1。
2 地表沉降监测及分析
在真空预压过程中,通过施工区域内埋设的5个表面沉降观测仪对地表沉降进行了跟踪观测,观测天数为78 d,结果如图1所示。5个监测点中监测最大沉降量为94.74 mm,最小沉降量为85.00 mm,平均沉降量为89.25 mm。从图1可以看出,在真空加载50 d时地表沉降趋势变缓,平均日沉降量小于0.5 mm。
根据三点法式(1)推算土体最终沉降量,再根据式(2)计算任意时刻的固结沉降量,从而对软基土体的加固效果进行评价。
其中,S∞为最终沉降量;Si为ti时刻的沉降量(i=1,2,3)且时间差(t2-t1)与(t3-t2)相等;St为t时刻的沉降量;Ut为t时刻的固结度。
根据观测到的沉降量,计算得出5个监测点中78 d时土体固结度最大为95.57%,最小为92.19%,平均固结度为94.12%。
3 孔隙水压力监测及分析
施工区域内设置了两个监测点以监测孔隙水压力的变化,监测点孔压计埋深由浅入深依次为10 m,15 m,20 m。图2给出了不同深度处孔隙水压力随时间变化的曲线,从图2中可以看出,不同深度土体的孔隙水压力变化在加荷50 d左右后趋于稳定,各深度土体的空隙水压力在真空预压过程中都有很大幅度的下降,这说明真空预压是非常有效的。在26 d～27 d时孔隙水压力有一定幅度的回弹,这是因为该时间段由于工程原因暂停抽水。
4结语
在真空预压加固软基的过程中,对沉降和孔隙水压力进行监测有助于评价分析地基的加固效果。
1)用真空预压法加固软土地基,78 d的土体平均固结度即达到了94.12%,满足施工设计的要求,说明该法加固软土地基是十分有效的。
2)真空预压过程中,各深度的土体孔隙水压力和地表沉降都在50 d左右趋于稳定,两者变化趋势一致。
3)在该工程真空预压施工过程中,土体发生了向加固区的水平变形,因此若类似工程施工区域周围存在建筑物,该水平位移应引起重视。
摘要：结合工程实例,对真空预压处理软基的地表沉降和土体空隙水压力监测数据进行了分析,并对地基加固效果进行了评价。结果表明真空预压法加固软土地基是非常有效的。
关键词：真空预压,沉降,孔隙水压力,效果
参考文献
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