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真空预压法加固软土地基施工技术

关键词:真空预压;软土地基;围海造地;加固
真空预压法是一项比较新的软土地基加固技术, 属于排水固结法的一种。 它通过铺设水平排水砂垫层 和设置在软基中的竖向排水体, 再在砂垫层上铺设不 透气的封闭膜,通过真空泵使土体中形成负压,将土体 孔隙中的水抽出, 从而增加有效应力, 使土体产生固 结,减少后期沉降,达到了提高地基承载力的目的。
不必控制加载速率
预压区土体产生指向预压 区中心的侧向变形
土体固结,有效应力提高, 土体强度增长, 无剪切蠕 变影响 与土的渗透系数、竖向排水 体以及边界排水条件有关
与抽真空作用强度、 竖向 排水体、 土的孔隙分布情 况以及相关边界条件有关
降低地下水位, 地下水位 的降低将使相关土层产生 排水固结
加载过程中,剪应力增加, 可能引起土体剪切破坏
表 1 场地地质特性
地层标高 /m -5.00 以上 吹填土
-18.50 以上 天然土
地层编号
主要岩性
1b
吹填土(粉砂质)
1c
吹填土(淤泥、粉质粘土质)
6at 粉土为主
6a
淤泥质粘土为主
6b
粉质粘土为主
6c
粉土为主
7
粉质粘土
由表 1 可知,-5 m 以上基本为吹填所形成的淤泥 质和粉砂质土层,它的主要特性表现在以下几个方面。
需要控制加载速率 加载时预压区土体产生向 外的侧向变形 土体固结,有效应力提高, 土体强度增长, 受剪切蠕 变影响 与土的渗透系数、竖向排水 体以及边界排水条件有关
主要与堆载面积和荷载大 小有关
地下水位不变
由表 2 可知, 此类软土地基通过真空预压法加固 后,各个方面均具有优越性,因此本工程场地选择采用 真空预压法进行地基加固。
引用本文格式:张文博.李栋.赵鹏 真空预压法加固软土地基施工技术[期刊论文]-天津建设科技 2015(6)
2)为保护密封膜,在密封膜上下各铺设一层 250 g/ m2 针刺无纺土工布。 待过滤管路、真空测头及其它观测 仪器埋设完后,在其上铺设土工布,铺设面积略小于密 封膜(收边 2~3 m),铺设范围略大于加固区,每边约加 宽 1 m。 根据场地情况,按一定方向将土工布展开并铺 设平整。 土工布搭接部位采用缝接处理,用手提缝
1)强度低:由于沉积的时间短,吹填土固结尚未完 成,处于欠固结状态。
2)均匀性差:由于吹填物质来自不同水域以及水 力分选的作用,吹填土土性变化较大。
3)含水量高:吹填区主要位于海边,吹填土与地表 水的水力联系特别紧密,地下水埋深很浅,土体中含水 量高,不易排出。
2 地基加固方案选择
针对此类吹填土所形成的软土地基, 加固方法主 要有真空预压法和堆载预压法, 对于这两种加固方法 我们在施工中进行对比,见表 2。
在密封沟覆水前,应先进行试抽真空,仔细检查每 台射流泵的运转情况及密封膜的密封情况。 试抽真空 时间宜为 7~10 d, 膜下真空压力应达到 0.06~0.08 MPa,如果低于此值,应及时查找原因进行处理,在此期 间应开始真空压力和沉降量等参数的观测。
试抽真空达到要求后,可进行覆水转入正常抽真空 阶段,这一阶段是真空预压的主要阶段,膜下真空压力应 稳定在0.08 MPa 以上,一般持续 2~5 月抽真空时间。
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参考文献: [1]JTS 147-2—2009,真空预压加固软土地基技术规程[S]. [2]JGJ 79—2012,建筑地基处理技术规范[S].
□中国分类号:TU753.8 □文献标识码:C □文章编号:1008-3197(2015)06-71-02 □DOI 编码:10.3969/j.issn.1008-3197.2015.06.025 □收稿日期:2015-01-18 □作者简介:张文博/男,1985 年出生,工程师,中建八局第三建
表 2 真空预压法和堆载预压法施工对比
对比项目
真空预压
堆载预压
总应力不变,随着相对超 总应力增加, 随着超静孔
土中应力 静孔 隙 水 压 力 的 消 散 而 隙水压力的消散而使有效
使有效应力增加
应力增加
剪切破坏 加载速率 侧向变形 强度增长 固结速度 处理深度
地下水位
抽真空的过程中, 剪应力 不增加, 不会引起土体剪 切破坏
3 真工前,先将场地进行平整,清除表面的积水、树
根、生活垃圾、建筑垃圾等杂物,保证场地的高差≯250 mm。 根据设计进行定位放线并按要求设置沉降标。 3.2 砂垫层施工
最好采用中粗砂, 铺设厚度控制在 200~300 mm, 泥质等杂质的含量控制在 5%以内。 由于沿海区域吹填
通过对真空压力值和地面沉降量的记录观测,通 过一段时间的持续真空预压, 地面沉降量随着真空压 力的持续而不断增长, 软土地基中的孔隙水也不断减 小,土体有欠固结状态逐渐向固结状态转变,最终地表 沉降量趋于稳定,达到最终的地基加固处理的效果。
4 结语
实践证明, 真空预压法处理软土地基是一种有效 的地基加固技术,它施工噪音小、无污染、能耗低,可缩 短施工周期,提高施工建设速度,具有较高的技术经济 效益,可广泛应用于沿海地区、轻型建(构)筑物和消除 欠固结土体对桩体的负摩擦力等方面的软土地基加固。
第 25 卷 第 6 期 2015 年 12 月
天津建设科技 Tianjin Construction Science and Technology
市政公用建设 Municipal and Public Construction
真空预压法加固软土地基施工技术
文 / 张文博 李 栋 赵 鹏
摘 要:在我国可利用土地资源日趋紧张的情况下,采用真空预压法将围海造地所形成的 软土地基进行加固处理再利用,是一种行之有效的地基加固技术,具有成本低、效 果好、工期短的施工优点,目前在沿海地区被广泛应用。 文章以实际工程为例,对该 技术进行介绍。
为保证将来覆盖密封膜的完整性,因此在砂垫层 施工中严禁混有尖石、铁器、铁丝、塑料外壳的锋利棱 角的物体,在砂垫层铺设完毕后,必须安排人员对砂垫 层面层的杂物和可能破坏密封膜的物体进行清除。 3.3 塑料排水板施工
塑料排水板应在砂垫层铺设完毕后进行, 根据设 计对排水板位置逐一定位。 在插板机施工中,应该根据 土层的软硬程度确定施工方法, 如果土层硬可采用振 动插板机,如果还打插不下,则需先打引孔,然后再打 插导管。
纫机进行缝接,缝接时搭接宽度≮30 mm。 3)密封膜按先后顺序依次铺设,先检查土工布的
平顺性,去除尖利的杂物,然后将两层聚氯乙烯薄膜依 次铺放覆盖整个预压区。 铺设时自一边开始,分层依次 由近及远铺设,将膜的四周放到密封沟底,膜边压入 土中,沟内覆水。
4)膜下真空度测头均匀布置在四周角点和加固区 中心区域的砂垫层内, 观测点和观测断面按设计要求 的数量、位置埋设,距离滤管≮2 m,四周角点膜下真空 度测头距加固区边线 6~7 m。 3.6 抽真空具体要求及效果
设有限公司,从事工程技术管理工作。 □李 栋、赵 鹏/中建八局第三建设有限公司。
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真空预压法加固软土地基施工技术
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期):
张文博, 李栋, 赵鹏 中建八局第三建设有限公司
天津建设科技 Tianjin Construction Science and Technology 2015,25(6)
塑料排水板施工的重点是控制好打入的标高和深 度,在打塑料排水板之前,先在插板机上按设计要求的 板长作好刻度标记, 打插过程中应注意控制导管的垂 直度,偏差≯1.5%,打插塑料排水板时,打入地基的塑 料排水板应为整板,防止出现扭结、断裂和撕破滤膜的 现象。 3.4 铺设过滤管网
过滤管网一般采用 φ60~70 mm 的铁管、硬塑料管 或波纹管连接,将过滤管打孔加工外包滤水层,达到只 透气不透砂的效果, 过滤管可采用胶管用铁丝绑扎连 接,严禁铁丝四头朝上。 过滤管应该埋在砂垫层中间, 最少距离砂垫层表面 50 mm。 3.5 预压安装
1 工程概况
工程位于天津临港工业区, 场地长 320 m、 宽 130 m,占地面积约 42 000 m2,是通过围海造地的方式所形 成的典型陆域软土地基, 通过真空预压法将软土地基 进行加固,最后用于建筑工程地基。 根据本工程特点及 场地实际情况,通过原状取土、标准贯入试验、取水及室内 水(土)试验等综合勘察方法,得知其地质特性见表 1。
1)密封膜应该采用聚氯乙烯膜或聚乙烯薄膜制作, 密封膜的大小根据真空预压区域大小由生产厂家预先 定制加工, 整幅密封膜的大小要能够保证一次性全部 覆盖整个真空预压区。 加工时膜的大小考虑埋入密封 沟的部分, 留有足够的富余, 最小大于加固区相应边 3~4 m。 密封膜加工采用热合法,热合逢平搭接接缝宽 度≮15 mm,严禁出现热穿、热合不紧等现象,不宜有交 叉热合缝,如果有空洞,应及时修好,热合完毕后必须 验收合格方可施工下一道工序。
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天津建设科技
市政公用建设 Municipal and Public Construction
后的淤泥质土强度低,表层软,无法承受人员及机械使 用时的重压, 所以在类似区域进行真空预压法加固地 基时,需根据地质条件在砂垫层铺设前,铺放 1~2 层 竹笆片或其他人工编织物,用细铁丝或扎带绑扎在一 起,保证搭接长度在 200 mm 以上。
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