真空预压施工工艺

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图3真空联合堆载预压工艺原理 4工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程见图4.1 1-平整场地;2-量测地面起始高程;3-埋设施工沉降观测板;4-铺设30 ㎝砂砾垫层;5-打设排水板;6-铺设20cm砂砾垫层;7-铺设10cm砂垫层 并敷设主管、滤管;8-埋设砂垫层中的真空度测头;9-挖密封沟;10安置主管出膜装置;11-量测施工沉降量;12-铺土工布及土工膜;13铺设10cm砂垫层;14-安装抽真空装置;15-回填密封沟;16-联接主管 到抽真空装置;17-设置膜上沉降标;18-测沉降初值;19-试抽真空; 20-检查膜上及密封沟漏气情况;21-正式抽真空;22-施工监测开始; 23-土方填筑开始;24-抽真空结束;(流程图见下)
4.2.2.8密封沟是指在加固区四周开挖用于埋设密封膜的沟槽,其深
度一般为1.2~1.5 m,当被加固区土层粘粒含量较高,渗透性较差时,
取较小值;沟的宽度为0.6~0.8m,人工开挖时可适当放大。
4.2.4.9密封沟挖好后,将膜放入沟中,应注意将膜贴于沟的内壁,
并将膜放至沟底,然后分层回填;
4.2.4.10当被加固的地层表面下不太深(3~5m)的地方,有一层厚
度不大(2~3 m)的透水层存在,应考虑采用钢板桩法、灌浆法、深层
搅拌法等对该透水层进行密封处理;
4.2.4.11加固区出现裂缝时,一旦发现漏气,可用一定稠度的粘土
浆倒灌裂缝中,将其封闭。
4.2.5施工检测
4.2.5.1施工检测项目有:沉降观测、侧向位移观测、真空度观测
4.2.5.2沉降观测分为施工沉降和填筑沉降两部分。施工沉降指打设
3工艺原理 真空预压法是排水固结法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,土体中的水分被排出,土体得到加 固,土体强度得到提高。 根据达西定律,土体中孔隙水的渗透速度与水力坡度成(△h/L)正 比,增加水头差△h和减少排水距离L均可加速土体的排水固结。真空预 压的加固机理是通过保持土体中的总应力不变,降低垂直排水通道中的 孔隙水压力使之小于原有的孔隙水压力,即产生负孔隙水压力,形成渗 流需要的水力梯度;而堆载预压是通过施加外荷载使土体中的总应力增 加,导致软土中的孔隙水压力增加并超过垂直排水通道中的孔隙水压 力,即产生正的孔隙水压力,从而形成渗流需要的水力梯度。两者联合 应用,正负孔隙水压力压差增大,也就是增加了水头差,造成孔压消散 更快,加固效果更好,真空联合堆载预压加固软基工艺原理见图3
1.4 在同等条件下,真空预压法加固地基时抗剪强度增长率比堆载排水 法大。 1.5 真空预压法的工程造价主要取决于真空泵的动力消耗。 1.6 真空预压与堆栽预压相结合可以达到超载的目的,而不会产生填土 超载预压的不利于稳定的弊端。
2适用范围 2.1 堆载材料缺乏,价格较高,工期较紧而电力供应不紧的地区。 2.2 难以施加荷载的超载地基。 2.3 临近危险边坡地带。
表4.2.6.3真空荷载的卸初标准
采用的加固办法
路段的种类
图4.2.3.2主滤管布置图 4.2.3.3滤管与滤管连接可在管头涂PVC 胶水,再将小管头塞入略大 管头相连接。 4.2.3.4主管与滤管连接由三通和四通构成,三通、四通与个管采用钢 丝橡胶软管,要求钢丝橡胶软管套入真空管和三通、四通的长度≥10 ㎝,并用12号铅丝绑扎,绑扎时注意沿线路横向不应过紧,达到不使沙 砾进入真空管即可,并要求铅丝头向下,以防止其损坏密封膜。 4.2.3.5 主管出膜采用在膜上挖洞,在膜外用专用塑料胶水粘贴双层密
移动插班机就位,调正套管垂直度,对准桩位。在空心套管中插穿入钢 靴,再将排水板回插入套管咀中,拉紧排水板,使钢靴紧贴套管沉入土 层,至设计要求深度;
以震动加压的方式将套管沉入土层,至设计要求深度; 拔出空心套管,由于土对钢靴及排水板的粘结力而使排水板留在土
中; 留出排水板埋入砂垫层的长度约为30㎝,将排水板减断,移动导管
1、路堤稳定控制标准:采用有效固结应力法进行稳定性计算,不论 在施工期还是运营期,其稳定系数K≥1.5;
2、路面设计使用年限(15年)内残余沉降满足下列要求:桥台与路 堤相邻处≤0.10 m,涵洞或箱形通道处≤0.20 m,一般路段≤0.30 m。 4.2.1水平排水系统施工
4.2.1.1清除表土,整平场地形成自路中心向两侧2%的横坡; 4.2.1.2砂的质量和规格必须符合设计要求和规范规定; 4.2.1.3砂垫层表面不得存留石块及其他尖利杂物并符合表4.2.1.3要 求;
封膜堵漏进行处理,要求见图4.2.3.5 图4.2.3.5主管出膜图
4.2.3.6 主管出膜后用橡胶软管接入止回阀,止回阀再与抽真空装置连 接,其安装见图4.2.3.6.
图4.2.3.6主管与筏门图
4.2.3.7抽真空装置由水箱、射流喷嘴、真空吸管、污水泵组成,安装见 图4.2.3.7,水箱安装在密封沟上,并应使其高度低于密封膜面高度。 图4.2.3.7抽真空装置图
4.2.4 密封系统施工
4.2.4.1密封系统施工包括密封膜,密封沟,土体深层密封,加固中
地表开裂的密封。
4.2.4.2密封膜加工时,尺寸大小应考虑埋入密封沟的部分;
4.2.4.3密封膜铺设自一边开始,;两层一道依顺序同时由近及远
进行铺设; 4.2.4.4密封膜埋入密封沟时,注意膜不要被石头、草
根、树根等戳破;4.2.4.5密封沟回填好后,在沟中放水,水深控
真空堆载预压施工工艺
1真空预压的特点 1.1 真空预压法是利用大气来加固软地基,因此和堆载排水预压法相 比,不许要大量的预压材料。 1.2 真空预压法在施工时荷载无须分级施加,可以一次性快速施加到 80Kpa以上而不会引起地基失稳,与堆载预压法相比加载较快,可明显 缩短工期。同时该法在卸载时只要抽气停止就可以了,因而施工起来简 单、容易。 1.3 在同等条件下真空预压法处理后地基比堆载排水法处理的地基密实 度高,且加固均匀,平均沉降量要大
图4.1真空-堆载联合预压法施工工艺流程图
4.2施工工艺 下面结合杭州湾跨海大桥南接线工程第六合同段工程概况对真空联
合堆载预压的施工工艺予以说明。 工程概况:该工程位于浙江省慈溪市掌起镇,属于海积平原区。软土地 基的特点是②1亚粘土耕植土层厚1-2m。下伏③1层淤泥质亚粘土软土 层,土工试验指标低,变异性较大。主要的软土层为③1层:淤泥质亚 粘土(Q42+m)灰色、灰褐色,饱和、流塑。层间夹亚粘土或亚砂土薄 层,层厚约2-4cm。具有高含量、高孔隙比、高压缩性、高灵敏度等特 征,工程地址条件很差。全合同段分布,埋深1-2m,最厚达23.4m,不 宜作为基础持力层。 软土地基处理设计标准:
至下一桩位,继续下一根排水板施工。 4.2.2.2排水板施工注意事项 施工前根据设计要求打设深度及地质情况选用合适的插班机; 排水板在打设当中出现回带现象较严重时,除严格控制淤泥进入套管
外,必要时可向管内适量注水,如回带超过0.5 m时应重新补打; 打设排水板时留在孔口的淤泥应及时清除,以防污染砂垫层; 打设排水板不应扭曲,滤膜不应破损或污染; 排水板接长时应拆开滤膜,对准芯班槽口,再包好滤膜,用钉固定,
1.5
查施工记录
4.2.2.4排水板打设完毕并验收合格后应及时仔细地用砂料把打设时在 每根塑料排水板周围形成的孔洞回填好,否则抽真空时这些孔洞附近的 密封薄膜很容易造成漏气从而难以达到和维持要求要求的真空度; 4.2.3.1抽真空系统施工内容包括:主、滤管安装,主管出膜装置,抽 真空设备安装; 4.2.3.2一般每台真空泵担负软基处理面积为800~1000㎡,据此可根据 软基处理总面积算得真空泵的数量,再根据真空泵的数量计算出主管间 距,滤管间距一般为6~8m。主滤管布置要求见图4.2.3.2。
表4.2.1.3 砂垫层施工要求
项次
检查项目
规定值或 允许偏差
检查方法 和频率
1
砂垫层的厚度 不小于设计
每200检查4处
2
砂垫层的宽度 不小于设计
每200 m检查4处
3
反滤层的设置 符合设计要求
每200 m检查4处
4
压实度
90
每200 m检查4处
4.2.2垂直排水系统施工 4.2.2.1塑料排水板的施工工艺如下:
制在10㎝左右,若密封沟有
漏气,水面、会有漩
涡。
4.2.4.6密封膜铺好后,进行试抽真空,检查密封膜有无漏气。具体
方法:一般膜有漏洞的地方会发出风鸣声,此时派人穿软底鞋在膜上进
行地毯式巡查,发现膜破时用小块薄膜粘贴补好。
4.2.4.7在试抽真空度稳定在80Kpa后保持7~10天,地基土达到一定
强度时,才能进行堆载欲压;
排水板、铺设砂垫层、安装真空等引起的沉降。
4.2.5.3施工沉降在平整场地后开始实施。沉降板采用20㎝×20㎝
×0.5㎝钢板制ຫໍສະໝຸດ Baidu,并在钢板中央焊一小铁钉,以便安装塔尺,钢板下
焊接两个长约25㎝左右的“耳朵”,便于插入地下,防止移动。
4.2.5.4施工沉降板一般情况下每100m埋设一组,左、中、右各一
图4.2.5.11真空度量测装置图 4.2.5.12 PVC软管直接穿过密封膜引至膜外,再与真空表连接。软 管出膜要求与主管出膜要求相同,见图4.2.5.13;软管与真空表连接处 要求挤上一些703硅胶加以密封。
图4.2.5.12真空表安装图
4.2..5.13真空度观测频率规定:试抽真空期间,要求每2个小时读 一次并记录,以便准确测出真空压力上升过程,及时发现漏气。当真空 压力达到设计要求后,4~6小时测读一次,并要求昼夜不间断。将每次 做的记录绘制成膜下真空度-时间过程曲线,见图4.2.5.13
搭接长度不应小于0.2 m严禁浮放搭接; 排水板应露出第一层砂垫层15㎝,弯倒埋入第一层砂垫层。 4.2.2.3塑料排水板施工要求应符合表4.2.2.3的规定 表4.2.2.3塑料排水板施工要求
项次
检查项目
规定值或允许偏差 检查方法和频率
1
板间距(㎜)
±150
抽查2%
2
板长
不小于设计
查施工记录
3
竖直度
个,埋设后应设醒目的标志,以防破坏,如有特殊情况位置可当调整。
观测分别在埋设后上完砂垫层后进行,其差值为施工沉降。填筑期间沉
降板及侧向位移桩构造如4.2.5.3
图4.2.5.3沉降板及位移桩构造
4.2.5.4填筑期间沉降板及侧向位移桩布置如图4.2.5.4
图4.2.5.4沉降板及位移桩布置埋设图 4.2.5.5软土路段观测断面设置根据设计图要求设置,路中沉降板应 避开通信管道位置,沉降板和位移边桩的布设可根据实际地形和施工情 况作适当调整。 4.2.5.6沉降板在密封膜铺完后安放。要求在板下铺一块土工布以防 损坏密封膜。施工期间根据实际情况进行接长,最后一节应安置管帽。 4.2.5.7施工中应注意保护沉降板和侧向位移桩,避免被施工机具破 坏,影响观测结果; 4.2.5.8沉降板及侧向位移桩观测频率要求:施工期间,每填一层观 测一次,路堤填高超过极限高度后,每天观测一次,因固停止施工,每 三天观测一次;预压期间,第一个月每三天观测一次,第二个月至第三 个月每七天观测一次,从第四个月开始,每半个月观测一次,直到铺筑 路面。 4.2.5.9施工期间,若中桩沉降板日沉降量达到1㎝/d,或日侧向 位移达到0.5㎝,应立即停止加载;停止加载后,必须每天进行观 测,并且当连续观测三天的沉降量与位移值之内时,方可继续进行 加载。最后将观测记录绘制成图 4.2.5.9,用以确定软基沉降量。 4.2.5.10真空度量侧装置要求80~1000㎡放置一个。 4.2.5.11真空度量侧装置由真空表、PVC透明软管、真空度测头组 成,其组成见图4.2.5.11;
图4.2.5.13膜下真空度-时间过程曲线 4.2.6.真空荷载的卸除
4.2.6.1真空荷载的卸除前提是路堤填筑高程已达到设计要求的路堤 高程或者路面高程,并且真空荷载始终大于80Kpa;
4.2.6.2施工监测中得到的在加固荷载下产生的路堤沉降量,大于在 满足设计路面高程下可能产生的固结沉降量;
4.2.6.3真空荷载的卸除的月沉降速率应满足符合表4.2.6.3的要 求:
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