高空击密工法

高真空击密法”工法介绍
2008-01-31 09:04:57| 分类：施工问题|字号订阅
“高真空击密法”软地基处理工法，具体来说，就是巧妙地解决了软土超孔隙水压力消散及强夯容易使软土形成“弹簧土”等关键问题，克服了塑料排水板真空度沿深度衰减及由于塑料排水板通道存在导致地基工后沉降较大的缺陷，通过人为在土层中制造“压差”(击密产生的超孔隙水压力为“正压”，高真空产生的为“负压”)，利用“压差”来快速消散超孔隙水压力、使软土中的水快速排出。

由于采用高真空排水，使击密效果大大提高，从而使被处理土体形成一定厚度的超固结“硬壳层”，由于“硬壳层”的存在，使得表层荷载有效扩散，减少了因荷载不均匀产生的不均匀沉降。

此外，由于“硬壳层”下卧层不存在排水通道，工后沉降得到有效控制。

“高真空击密法”优势明显
据上海港湾软地基处理工程有限公司武亚军博士后介绍，传统的四种软地基处理工法（堆载预压法、真空预压法、强夯法、水泥搅拌桩法）都各有优缺点。

“快速高真空击密法”则是在总结了这几种方法的基础上发明创造的，是目前为止可控制性较高、造价较低的实用工法。

据介绍，高真空击密工法是一种快速加固软土地基的新技术，它是通过数遍的高真空强排水，并结合数遍合适的变能量的击密，达到快速降低土层的含水量，快速提高土层的密实度和承载力，从而达到减少地基土工后沉降量和差异沉降量的目的。

与常规工法相比，本工法具有以下特点：1、工期短：单位面积施工工期为10~25天，是常规工法的1/3~1/2。

2、造价低：高真空击密工法，在快速的同时，工程造价是常规工艺的40%~80%。

3、质量可控：有效控制软土含水量、密实度、工后沉降和差异沉降，快速提高承载力，克服真空度沿塑料排水板深层衰减及塑料排水通道的存在导致工后沉降较大的缺陷；弥补了强夯法对饱和软土易形成“弹簧土”的缺陷。

“高真空击密法”五点创新
1、在夯前采用高真空系统，合理控制施工参数，减小了饱和土的饱和度，使规范“饱和软土不宜强夯”成为过去。

2、高真空结合合适的变能量动力击密，扩大了规范的真空井点在低渗透性土中排水的应用范围。

3、由于数遍高真空的作用，缩短了软粘土二遍夯击间隔时间，软土强夯的间隔时间从规范“不小于3-4周”缩短为“5-10天”，大大节约了工期。

4、通过高真空击密，使浅层地基（10m内）形成超固结硬壳层，改善地基的受力性能；由于深层软土不形成排水通道，深层软土工后沉降将明显减小。

5、大面积加固，对地基有一定的降水预压作用。

“高真空击密法” 设计原理六大要素
根据介绍，快速高真空击密法属快速排水、快速击密固结的工法，其设计原理有六大要素：
1、采用特制的高真空系统强制调整土体的含水量，控制需处理的土体逐步接近最优含水量；
2、在需处理土体分遍逐步接近最优含水量的同时，采用特制的大型击密设备分遍击密需处理的土体，逐步接近最大密实度；
3、根据处理土体的自振频率，调整击振频率；
4、正确计算被处理土体超孔隙水压的消散时间，合理确定土体每遍击密的固结恢复时间，严防“弹簧土”的形成；
5、根据不同土地的渗透系数、含水量，分层多遍强制调整各层土的真空度、真空气量、平衡参数；
6、根据地基的处理深度要求，正确计算各层不同土体击密所需的击振能量。

“高真空击密法”应用前景好
据悉，四年来，该工法技术相当成熟，已经在上海、浙江、江苏等重大工程软地基处理中成功应用面积已超过2000万平方米，节约造价数亿元。

典型成功案例，就是在中国最大的海陆空工程中的成功应用。

如在中国最大的港口—上海港外高桥，中国最大的航空港—上海浦东国际机场二号跑道、中国最大的船坞，都有大面积应用，至今使用效果良好。

根据专家介绍，“高真空击密法”比较适用于大型港口道路、高速公路、厂房仓库、开发区等地的应用。

快速“高真空击密法”软地基处理工法（国家发明专利号ZL01127046.2），是采用高真空井点降水加振动碾压或强夯方法来降低被处理土体的含水量，以提高土体密实度。

高真空井点降水即采用：在需处理软地基上扦置数排真空管，在井点设备基础上，加置一真空泵和一自动动态平衡筒，平衡筒分别与真空泵、井点设备总集水管和排水泵相连，真空抽水至一定含水量；振动碾压或强夯即采用：在需处理土体达一定含水量的同时，采用击振设备击实需处理的土体达一定密实度。

“高真空击密法”属快速排水、快速击密固结的工法，其设计原理有六大因素：
1.采用特制的高真空系统强制调整土体的含水量，控制需处理的土体逐步接近最优含水量；
2.在需处理土体分遍逐步接近最优含水量的同时，采用特制的大型击密设备分遍击密需处理的土体，逐步接近最大密实度；
3.根据处理土体的自振频率，调整击振频率；
4.正确计算被处理土体超孔隙水压的消散时间，合理确定土体每遍击密的固结回复时间，严防“弹簧土”的形成；
5.根据不同土体的渗透系数、含水量，分层多遍强制调整各层土的真空度、真空气量、平衡参数；
6.根据地基的处理深度要求，正确计算各层不同土体击密所需的击振能量。

快速“高真空击密法”软地基处理工法已成功应用到上海浦东机场二号跑道、上海港外3~5期、上海外高桥船务、宁波北仑港三期道路堆场、广东湛江奥里燃油发电厂、佛山美的空调第五工业区、广州南沙久泰能源、广州南沙电厂、珠海情侣北路、肇庆高新区亚洲铝业等项目。

与传统软地基处理方法相比有工期短、造价低、工后沉降和不均匀沉降可控的特点，据大量工程实例总结，该工法比常规工法成本节约30%以上、工期节约50%以上、质量更能有效控制。

快速“高真空击密法”软地基处理工法自科研到应用以来，在国内获得多项科技成果奖，2001年该应用技术被上海市科委鉴定达到“国际先进水平”，2006年还以技术输出形式出口海外。

珠江三角洲软土地基发育，运用快速“高真空击密法”软地基处理工法，不但大大减少软土地基处理的投资，还缩短工期，工程质量得到有效保证。