明经平（2009）
孙立强（2010） 朱群峰（2010）
1.2
1.0 1.0
85.0
80.0 80.0
5.0
20.0 7.4
47.6
20.0 65.2
7.5
3.0 2.0
排水板
排水板 排水板
3、劈裂真空法简介
竖向排水体内的负压沿深度的衰减，导致真空预压加固深度 较小，深部加固效果变差。
出处 李小和 (2002) 加固深度描述 22m处沉降为零，17m以下的沉降几乎无变化，13.7m处的磁环 沉降增加亦很慢。 浅层加固效果较好，但深层效果不明显，在7.0 m以上土的抗剪 强度提高较大 10 m范围内的加固效果很明显，超过10m的效果不明显，18m 以下土层无加固效果
推广真空预压法另一个核心问题是缩短固结时间，提高地基 固结度，减小工后沉降。
3、劈裂真空法简介
针对真空预压法的上述局限性，刘松玉等提出了气压劈裂 联合真空预压法加固深厚软土地基的新技术(简称劈裂真空法)
高 压 气 源 喷 气 主 管 控 压 制 力 阀 表 密 封 膜 抽 真 空 主 管 抽 真 空 装 置
r 2 b 0 1 R
2
裂隙渗透性计算—立方定律
kf gh 2 f f 12 v
25
设计计算
固结度计算
u Z , t ΦV (σ w) ΦV E(ΓV ) 1 θ F(ΓV ) 1 κ u t ΦV E(ΓV ) θ F(ΓV ) κ
0.14 ～ 0.77
3.5 ～ 16.2
1.00 ～ 1.34
2 工程地质条件
2 工程地质条件
CK0+970 N 阜 宁
3
CK1+030
6
BK+040
5
CK1+070
2 1
CK1+050
4
CK0+000
路 基 中 心 线
建 湖
2 工程地质条件
锥 尖阻 力 qt(MPa)
0 0 2 4 6 8 2 4 6 8 0
CPTU 2
CPTU 4
CPTU 5
2 工程地质条件
CPTU孔号 测点深度（m） t50（min）
5.0 CPTU 2 12.0 15.0 CPTU 4 5.0 12.0 86 8 20 63 15.7
渗透系数 (10-7cm/s)
0.01 0.03 0.01 0.01 0.02
6.0 CPTU 5 14.0
2-1a层粉质粘土：灰黄色，可塑，中等压缩性，局部夹粉砂薄 层，局部地段揭示。 2-1c层粉土：黄色，湿，中密~密实状态，干强度低，局部夹 粉砂薄层，局部夹粉质粘土，连续分布，局部双层分布。
2 工程地质条件
CPTU孔号 测点深度 （m） 5.0 12.0 15.0 5.0 12.0 6.0 14.0 21.0 t50（min） 86 8 20 63 15.7 75 37 0.6 固结系数 (10-3cm2/s) 0.15 1.63 0.65 0.21 0.83 0.17 0.35 21.69
气压劈裂真空预压法加固深厚软土地基推广应用段
设计与施工方案汇报
无锡市交通工程有限公司 东 南 大 学 交 通 学 院 2013年6月4日
汇报内容
1、工程概况 2、工程地质条件 3、劈裂真空法简介 4、劈裂真空法设计 5、劈裂真空法施工
1、工程概况
本项目位于苏北平原中部的盐城市阜宁县及建湖县境内， 路线全长36.204km。实现阜宁县高速公路从无到有的突破。
另一方面可提高深部土体的渗透性、加速深部超静孔压 的消散，加快土体固结，以缩短预压时间和有效控制工后 沉降。
汇报内容
1、工程概况 2、工程地质条件 3、劈裂真空法简介 4、劈裂真空法设计 5、劈裂真空法施工
4、劈裂真空法设计
1
设计原则与适用条件
2
设计流程及内容
3
设计计算
22
设计原则与适用条件

不满足
假定预压时间
计算固结度
验算工期和工后沉降 满足 强度增长计算

整体稳定性验算
确定排水板布置方式、间距和深度 不满足 详细设计文件

注气管深度设计 10m以下开始设置，垂直距离取2~4m 注气管布置形式 间距根据单点喷气试验确定，可取4.8m 输气管路形式 支管和主管，分区喷气 喷气方式 分区喷气，以10~30分钟为宜，间隙性
随机抽样，每5000m2 一个，每供货批抽样不少于1个。
砂垫层上铺设无纺布技术要求
密封沟断面图
沉降标平面布置示意图
沉降标示意图
补充研究重点：
（1）间歇性喷气对真空荷载和最终加固效果之影响 方法：依据孔压消散速率进行喷气间隙的动态优化 （2）气压劈裂裂隙增加现场宏观渗透系数的验证 方法：现场施工过程中CPTU孔压消散测试
S 工后 S 1 U
26
设计计算
劈裂真空法计算程序
施工立面示意图
塑料排水板、注气管相对位置平面布置图
注气管布置示意图
d= 4.
d=4.8
注气管深度： CK0+810.0
0.36
d= 4
d=4.8
CK0+849.0 注气管深度：
0.6
d=
d=4.8
d= 1
.2
注气管深度：
d=1.2
Qleak
p avg K gas I r0 rw grad
rn R
(rn2 rn21 ) n
b
r r4 2 p d 3k 2k ln r 128 D w
2

r r 2 2 R 8k pd 8 p d 10 k rw 8k 16 p d 16 k ln r 256 D w k r2 k R4 w R2 64 D 32 D
1 1


涂抹区 土层1 土层2
……
砂井
r z1 z2


u 0 ut U u0 u
沉降计算
最终沉降
e e S s 0i 1i i 1 1 e0 i
m
土层l 土层l+1
……
zl H
裂隙
rw rs re
hi
土层m-1 土层m
工后沉降
侧壁 摩阻 力 fs(kPa)
50 100 150
孔 隙水压力 u2(kPa)
0 200 400 600 0
摩阻 比 Rf(%)
2 4 6 8 0 2
土分 类
4 6 8 10 12
10 12 14 16 18 20 22
灵敏性细粒土 有机质、泥炭 粘土 粉 质粘土-粘土 粘质粉 土-粉 质粘土 砂 质粉 土-粘质粉 粉 砂 -砂 质粉 土 砂 土-粉 砂 砂 土 砾石-砂 土 非 常坚硬细粒土 砂 土-粘质砂 土
密封沟
导气塑料 排水板 高压喷气管 裂隙
3、劈裂真空法简介
在常规真空预压法的基础上增加气压劈裂系统。
当高压气体压力超过某一临界值以后，土体发生劈 裂，土体中产生大量裂隙，裂隙与预先打设的塑料排水板 组成有效的排水导气网络。
一方面可以提高真空荷载向深层土体的传递效率，有效 克服真空荷载随深度快速衰减的局限性；
层位
天然 含水量 ω （%）
孔隙比 e
液性指数 （IL）
压缩系数 a1-2 (Mpa-1)
压缩模量 ES (Mpa)
锥尖阻力 qc (Mpa)
侧壁 摩阻力 fs (kPa)
含水比
1-2
36.6 ～ 85.2
1.033 ～ 2.452
0.92 ～ 1.31
0.480 ～ 2.210
1.44 ～ 4.32
1、K0+939-CK1+190
1、工程概况
FN-2标施工图设计会议纪要及落实情况
气压劈裂真空预压法
1、工程概况
戛粮河
沟 东益互通
汇报内容
1、工程概况 2、工程地质条件 3、劈裂真空法简介 4、劈裂真空法设计 5、劈裂真空法施工
东益互通:软土连续分布，土性为淤泥、淤泥质粉质粘土（粉土），局部地段 夹粉土薄层，具高孔隙比，高压缩性。有机质含量一般为0.97%～4.84%，平均 值2.62%；一般层顶埋深0.0～3.8m，一般层厚1.7～5.6m，层厚最深达19.8m；
设计原则
对高速公路等，工程实践中对变形的要求不断提高，工程实践提出了以沉降为 控制目标的设计新原则。
以工后沉降为控制目标的设计原则已经隐含了稳定性的要求（赵维炳，2004)。
适用条件
劈裂真空法主要适用于淤泥、淤泥质土等软土地基，对于软土厚度或埋设大于 10m时其加固优势会更为明显。
23
设计流程及内容
施卫东（2003）
魏波（2003）
朱建才（2004） 2-14m的淤泥层压缩量最大，约占总沉降量的70% 周波（2008） 沉降主要发生在地面以下0～8m的范围内
如何提高深部土体的加固效果成为扩大真空预压法应用 范围的核心问题之一。
3、劈裂真空法简介
《真空预压加固软土地基技术规程》（JTS 147-2-2009）指出 真空预压加固地基固结度需达到80%。大量的工程为了满足 上述要求，抽真空时间较长。
21.0
75 37
0.6
0.01 0.01
0.27
汇报内容
1、工程概况 2、工程地质条件 3、劈裂真空法简介 4、劈裂真空法设计 5、劈裂真空法施工
3、劈裂真空法简介
真空预压法加固软土的加固效果主要取决于膜下真空度和竖向排 水体中负压的分布规律。受井阻影响，竖向排水体内的负压沿深 度会有一定程度的衰减。