高真空击密地基处理新工艺
关于软基处理高真空击密技术
关于软基处理高真空击密技术浅谈摘要：高真空击密地基处理施工工法就是：高真空击密法通过人为在土层中制造“压差”，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。
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。
处理后地基承载力满足一般路基的承载力和刚度使用要求。
关键词：高真空击密技术；软基处理abstract: the high vacuum densification foundation treatment construction method is: high vacuum densification method by artificially in soil layer manufacturing“ pressure “, “ pressure “ to the rapid dissipation of excess pore water pressure in soft soil, the water discharge quickly. high vacuum drainage, the compaction effect is greatly improved, so that the overconsolidation “ crust layer is formed with a certain thickness of soil “. because of the “ hard shell “, makes the surface load effective diffusion, reduced due to uneven settlement caused by inhomogeneous load. after processing the bearing capacity of foundation bearing capacity of subgrade and meet the general stiffness requirements.keywords: high vacuum densification technology; soft foundation treatment文献标识码：a 文章编号：2095-2104（201中图分类号s477+.21、高真空击密工法的工作原理高真空击密工法是一种快速加固软土地基的新技术，它是通过数遍高强度真空强排水，并结合适度能量的击密，达到降低土层的含水量，提高密实度、承载力，减少地基工后和差异沉降量的目的。
真空预压法在建筑工程软基处理中的应用
真空预压法在建筑工程软基处理中的应用真空预压属于排水固结法的一种高真空击密法，是一种快速加固地基的新技术，近年来被用于软土地区的地基处理。
真空预压法适用于建筑工程超软地基的加固，特别不良基础施工的填土同时也适用于饱和均质黏性土及含薄层砂夹层的黏性土，但不适用于无法堆载的倾斜地面和施工场地狭窄等场合和在加固范围内有足够水源补给的透水土层。
其工作原理是使土体中的孔隙水流入砂井并被排出以达到固结的目的。
标签：建筑工程；真空预压；固结；软基处理1 引言真空预压属于排水固结法的一种，真空预压系统由抽真空系统和排水排气系统两部分组成，施工时首先在原地基表面铺垫一定厚度的砂垫层将不透气的薄膜铺设在砂垫层顶面上薄膜四周埋入不透水土中再在土体中打人塑料排水板、袋装砂井或砂井作为竖直排水体，将薄膜下砂垫层中的空气抽出借埋设于砂垫层中的管道使其形成相对负压，由于砂井渗透性较大在砂井和砂井周围土体之间形成孔压差，该负压能够快速传递到砂井深部从而使土体中的孔隙水流入砂井并被排出达到固结的目的。
2 真空预压法的设计技术指标控制真空预压法加固软土地基符合有效应力原理。
真空预压的设计内容主要包括竖向排水体的尺寸、工艺设计、密封膜内的真空度、加固后的沉降以及加固土层平均固结度等技术指标。
（1）膜内真空度。
根据工程经验加固土层平均固结度真空预压效果和密封膜内真空度大小有关，膜内最低设计真空度不应低于650 mmHg当采用合理的工艺和设备时，若工期许可设计要求达到的平均固结度一般不低于80%也可根据实际适当提高。
（2）真空预压的面积。
真空预压的效果与良好的气密性有关预压面积与周边长度之比也越大预压面积越大气密性就越好，一般真空的边缘应比建筑基础外缘超出不小于300mm真空预压的面积不得小于基础外缘所包围的面积。
（3）竖向排水体。
设计时若不能满足要求则可缩小井距或延长工期可先假定井距再计算地基固结度，真空预压法的竖向排水系统可采用塑料排水板、袋装砂井以及普通砂井。
高真空击密法
权利要求书1、一种快速“高真空击密法”软地基处理工法，其特征在于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，以提高土体的密实度。
息。
“高真空击密法”通过人为在土层中制造“压差”，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。
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。
【摘要】：强夯法处理饱和软土地基的关键是孔隙水的排出和超孔隙水压力的快速消散。
该工法既是针对这一关键问题进行研究和提出解决办法的。
本文第一遍高真空排水固结通过特制与安设的高真空排水设备的排水,可迅速在所需处理的土体范围内生产高真空,促使孔隙水和孔隙气体快速排出而导致土体固结。
随之而插人的高真空管作用下产生孔隙水压力差而加速孔隙水排出与超孔隙水压力消散,进一步导致土体的排
水固结。
高真空排水对饱和软土的固结作用。
据介绍，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：一是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；二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；三是根据处理土体的自振频率，调整击振频率；四是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；五是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；六是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”法在软弱路基处理中的应用
【 关键词 】 高真空 ， ， 击密 地基处理 ， 孔隙水压力
【 中图分类号】 Ｔ ４ １８ Ｕ ７ ．
１ 工 程 概 况
【 文献标识码】 Ｂ
【 文章编号】 １０ — ８４ ２ １）９— ０９ ０ ０ １ ６６ （０ １０ ０９ — ３
②、 含淤泥细砂③ 、 全风化 泥岩④ 、 强风 化泥岩⑤ 、 中风化 泥 岩⑥ ， 工程地质特 征 岩各 土层 自上而 下 的物 理力 学参 数 按
见 表 １ 。
道路建设场地 原为海域 ， 于海积 地貌 ， 属 经人工 吹填 砂
形成 ， 场地较 平 整 。场 地 岩 土 层 主要 为吹 填 细砂 ① 、 泥 淤
表 １
各 土层的物理力学参数
注： （ ） 经验值 。 打 为
场地各岩土层 中吹填 细砂① 为强 透水层 ； 淤泥 ② 、 含淤 泥细砂③ 为弱透水层 ； 全风化 泥岩④ 、 风化泥 岩⑤ 透水性 强
对 第二 遍 高真 空击 密 法 施工 后 的 地基 进 行 信 息化 检 测
对第 一 遍 高真 空 击密 法 加 固效 果进 行 信息 化检 测
对 地基 处 理 效 果 进行 检 测 ：
１荷载板检测 ； ．
２ 静 力触 探 检 测 ； ． ３ 施 工 沉 降量 检测 ．
着夯 击遍 数的增加夯沉效 果逐渐 变差 。这是 因为表层 吹填 细砂 在夯能的作用 下 强度 和刚 度不 断 提高 ， 下 卧软土 中 而 的孔隙水在夯击 能和 井点 降水 的联 合作 用 下迅 速排 出 ， 土
４ １ 地面标高测量 ． 在各试 验小区布置 １ ｍ Ｘ１ｍ 的地 面沉 降测 点方格 网 ， ０ ０ 测量处理前 和每遍处理后 的地 面平均 沉降情 况。对 于试验
高真空击密法在软土地基处理中应用论文
浅谈高真空击密法在软土地基处理中的应用【摘要】本文首先介绍了高真空击密法的施工原理以及优点，随后分析了高真空击密法在软土地基处理中的应用，以最终确保高真空击密法优越性的充分发挥。
【关键词】高真空击密法；施工原理；优点；软土地基处理；应用高真空击密法-hvdm是一类加固饱和软土的工艺，也是快速击密固结及动力排水的工法，它的设计机理包括以下特点：通过特用的高真空系统进行土体含水量的强制调节，对要处理土体进行控制，慢慢地趋近于最优含水量；要处理土体分遍逐渐趋近于最优含水量，通过特用的大型击密设备，对要处理土体进行分遍击密，趋近于最大密实度；按照处理土体具有的自振频率，进行击振频率的调节；对被处理土体超孔隙水压的消散时间进行计算，正确定出土体各遍击密的固结恢复时期，避免产生“弹簧土”；由于土体含水量及渗透系数的不相同，进行每层土平衡参数、真空度及真空气量的分层多遍强制调整；按照地基处理深度标准，合理算出每层不同土体击密应有的击振能量。
与此同时，此法还有节省成本、施工便利以及安全性高、减少工期的优越性，由于在实际中一直进行完善，该方法会日益广泛地应用到软土地基处理中。
一、高真空击密法的施工原理以及优点1. 高真空击密法的施工原理对于快速“高真空击密法”，其能进行软土地基的快速加固，进行多次的高真空压差排水，还进行多次恰当的变能量击密，使土层含水量减少、承载力及密实度增加、地基工后沉降以及差异沉降量减少。
此方法使软土超孔隙水压力消散、强夯极易导致软土产生“弹簧土”的这些主要问题减少，人为地于土层内进行“压差”的制造，使超孔隙水压力迅速地消除，还迅速排出软土里的水。
因为运用高真空排水，击密效果得以提升，让被处理土体出现具有某种厚度的一种超固结“硬壳层”。
因为此“硬壳层”，表面荷载得以合理扩散，使由于荷载不均造成的不均匀沉降变少，其是对在饱和、粘土含量高的土层内运用强夯以及强夯置换法进行的健全及改进，是一类真实的“动力排水固结法”。
浅谈几种新的地基处理方法
封膜上加铺 一层 防止填土料顶破密封膜 的无纺布等 其他织 物（ 见
图 １。 ）
３ ＤＤＣ灰 土桩
Ｄ Ｃ又称孔 内深层强 夯法 ， 一种 有效 的地基 处理 方 法 ， Ｄ 是 其
空 主、 滤管埋设 。４ 密封膜铺设 ， ） 砂垫层表 面要清 除杂物 ， 不能有
使所 处理 的土体 在强夯 产生 的压缩波 作用 下形成 超孔 隙水压力 和在剪切波作 用下 产生剪 切破 坏而 形成 渗水通 道 。在 随之 而插 入 的高真 空管作 用下产 生孔 隙水压力 差而 加速孔 隙水排 出与超 孔隙水压力消散 ， 进一步导致土体 的排水 固结 。强夯 作用深 度 范
浅 谈 几 种 新 的 地 基 处 理 方 法
彭 军
摘 要： 详细介绍 了几种新的地基 处理 方法的工作原理 ， 工流程 ， 艺特征 及具体 施 工方法 ， 施 工 包括真 空联合 堆载 法 ， 高 真 空击密法 ， Ｄ Ｄ Ｃ灰 土桩 等 ， 出在进行地基 处理 时应根据不 同的地质条件 因地 制宜选取 合适的地基处理方 法。 指 关键词 ： 地基处理 ， 空联合 堆载法 ， 下真 空预 压法 真 水
１ 高真空排水 固结 。通过 特制 与安设 的高 真空 排水设 备 的 ） 排水 ， 可迅速在所需 处理 的土 体范 围 内产 生高 真空 ， 使孔 隙水 促 和孔 隙气体快 速排 出而导致土体 固结 。
２ 压力差排水 固结 。第一遍 高真空排 水后实施 的高能 强夯 ， ）
垫层 ， 打设塑料排 水板 施打来自， 排水 板 时插板 机行驶 应使 同一断 面 保 持水平 ， 以保证施 打时垂 直度小于 １５ 。２ 观测设备埋 设 ， ．％ ） 用 以监测软基在加 固前后 的应力 、 应变变化情 况及控制 填土 。３ 真 ）
“高真空击密法” 南粤大地显神威
合理 控制 施 工参数 ， 小 了饱 和土 的饱 和度 。由于 减
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 “ 差 ”击 密产 生 的超 压 （ 孑 隙水 压力 为 “ Ｌ 正压 ” 高 真空 产生 的为 “ 压 ”， ， 负 ）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 ， 击 密效 果 大大 使
想 ． 理难 度非 常大 。地 下水 位 高 ， 处 淤泥 层 大约有
３ ｌ 一 ０米 ． 水 量 为 ７ ％， Ｓ值 为 ０１ ａ 地 层 未 含 ０ Ｐ ．ＭＰ ，
２０ 年 第 ２期 ０６
］ Ｉ Ｉ ＿
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医墨
处理 前承 载力 为 ３ ｋ ａ ５ Ｐ 。这样 的地 质条 件 ， 果按 如
提高 ，从 而使 被处 理 土 体形 成 一 定厚 度 的超 固结
“ 壳层 ” 由于 “ 硬 ， 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 ” 卧层 不存 存 排 水通 道 ， 后 下 工
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封面 故、 搴
● 黄 育怀
广州 建设 新技术 推广 站 去年 ｌ ０月 １ ８日曾在
米 ．分 为 ｌ ０万平方 米 和 ２ ０万 平方米 ２期 工程 处 理 。一期 的 ｌ ０万平 方米 已经顺 利完 成 ， 二期 的 第
举 行 了一场 “ 真空击 密 法” 地基 处理 工法 高 软
ｊ 特魅 力 。 勺 独
高真空击密处理软土地基的加固效果试验分析
两道 工序的有机结合和相互作用是该法 的特 点。该工法 已经
在 多个重大工程中成功应用 ， 尚未形成完 善的设计 理论和 但
计算方法，本文结合具体工程，通过施工过程现场测试对软基 处理高真空击密法加 固机理和加固效果进行分析和评价【 】 。
天左右 ；室 内和原位 试验表 明：土体 的各项物理 学指标 都得 到 了加强，土体抗剪强度 的提 高幅度在 ３％ ～１７ 之 间；静 力 ｌ ７％ 触探 测试 结果表 明：处理后的浅层淤 泥质粉土和 下部粉 土的锥 尖阻力比处理前分别提 高了 １ 倍 和 ２７ 。 ２ ．倍 关键 词：高真 空击密法；加 固效果；软土地基 ；试验分析
锤印相互搭接 。满夯前若标 高较低 ，则 需要先 回填土 方到略 超过路基标高后再进行满夯 。 击密 能量 以及击数 需根据施工 过程中的排水情况和现场 的试击密情况进 行调．
２ 高真空击密法对饱和软土的加固机理
高真空击 密法处理软土地基 的加 固机理通过 以下三 个
摘 要：高真 空击密法解决 了强 夯法在加 固淤泥质 土地基 时常会 出现 的“ 橡皮土” 象，并依托软基处理 实体 工程 ， 高真 空 现 对 击密法的加 固效果分析进行 了现场监 测、室内试验 、原位 试验 和静力触探测试 。现场监测结果表 明：高真 空击密法能够有 效
地控 制地表沉降、加快超静孔 隙水压 力消散和 土体 的 固结 ，地表沉 降在 ２ 天后趋 于稳 定 ，超静 孔隙水压力的消散 仅需 ｌ ２ ５
环 节 实现 ：
（ ）高真空排水对饱和软土的固结作用 ：高真空 设备 可 １ 迅速在所 需处理的土体范围 内产生高真空 ， 促使孔 隙水和 孔 隙气 体快 速排 出而导致 土体 固结 ，高真空排 水 同时进行 强 夯， 而形成渗水通道 。 加速孔隙水排 出与超孔 隙水 压力消散 ，
高真空击密技术
高真空击密技术在京唐港煤炭泊位堆场地基处理工程中的应用摘要：本文简要介绍了京唐港煤炭泊位堆场地基处理中高真空击密技术的运用。
关键词：高真空降水；软基处理；经济分析；效果显著。
一、概述1、工程概况京唐港3000万吨煤炭泊位工程位于河北省唐山市海港开发区四港池北侧；该工程包括一个堆场和前后辅建区的地基处理，面积为92万m2，建成后年吞吐能力为3000万吨。
2、地基处理的结构型式该工程地基处理方式初始设计为点夯+满夯+碾压，后来因施工中发现部分区域无法按上述方式施工，故处理方式发生较大变化。
初始设计的技术参数如表-1：表-1变更后的技术参数如表-2：表-23.1分区地质情况该地基处理工程有三种地形：一种为新近回填土区域简称回填区（含E、F、D区），面积约36万平米，回填标高+3.5m～+4.5m；一种为新近吹填土区域简称吹填区（含A、H区），面积46万平米，标高+2.5m～+4.0m；一种为拆迁区域（含B、D区），约10万平米，标高+3.5m～+4.0m。
3.2地质勘探资料对本工程的地质评价在标高-15.90～-9.85m以上的土层相对较差并且很不均匀，主要表现在表层的冲填土和素填土，主要成分为松散状粉细砂和稍密状粉土，局部为软塑状粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土，土质不均匀；①粉细砂呈松散～密实状，土质不均并夹不等厚的淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土及粉土透镜体，工程性质差异较大；②1粉质粘土、②2淤泥质粘土、②3粉质粘土等海相沉积层均为软弱土层。
3.3地下水位该工程紧临渤海，地下水位高，根据地质勘查资料显示，该区域地下水的平均稳定水位为+2.15m。
其中吹填区和回填区地下水位均在+2.5m左右，拆迁区地下水位在+1.7m左右。
二、高真空击密技术引入和运用1、引入原因高真空击密技术主要应用于吹填区，吹填区大部分区域处于超饱和状态，基本没有承载力。
其次吹填土质差，粘粒土含量超过30%，且由于吹填区域原来是多年使用的养虾池，淤泥淤积达到1m以上，透水性极差，加之地下水位高（离吹填区地表不足1米），因此吹填完成后吹填土中的水位下降很慢，基本处在液化状态。
软土路基处理中高真空击密法的应用研究
４ ４ 地下水位变动 ． 地基处理过程 中， 观测点 的水位与第一次夯击过程
有关。随后的夯击过程中水位变化缓慢 ， 整体变动不大 ，
水位变化在 ２ ｍ ５ ｍ之间， 表明地基处理过程对周围地面沉
隙水压力的上升。当土体 内孔压大于周围压力时， 即存在
一
定的水力梯度 ， 孔压随之减小， 并随土体的卸荷膨胀而
・
由表 ３可以看出， 相同条件下 ， 高真空击密法和低位 高真空预压法加固地基后承载力差不多都在１０～ ４ ｋａ ３ １０Ｐ
之间， 采用高真空击密法 的施工工期大大缩短 ， 造价降低
约 ４ ％。因此高真空击密法更有优势。 ０
１ ・ ４
Ｏ
１
２
３
４
５
程艳青 等／ 软土路基处 理中高真空击密法 的应 用研 究
静载荷试验
采用平板载荷慢速维持荷 载法试验
４ 数 据分 析
４ １ 路肩点的静力触探结果对比 ．
天变化平缓； 到后期， 由于击密作用 ， 孔压变化 比较大 ， 但
最 终趋 于稳定 。
５０ ４
５ ５ ３ ５ ０ ３
高真空击密处理前后 的地基在 ０～ ． ｍ范围内 Ｐ值 １Ｏ 提高幅度约 ４％ ～１０ ，． ２Ｏ ４ ０％ １０～ ．ｍ范围内 ｐ值提高幅 度约 ５ ％ ～ ５％ ，． ７ ３３ ２０～３Ｏ ．ｒ 围内Ｐ 值提高 幅度约 ｎ范 １％ 一 ８ ％，． ４Ｏ ６ ２１ ３０～ ．ｍ范围内 ｐ值提高幅度 约 ８ 一 ％
一
１
，
广 应用 。豢
参 考 文 献
１ 朱 劲松 ．高真 空 击 密 处 理 软基 工 艺 在 锦州 港 的应 用 ［ ］ 港 Ｊ．
广州科学城高真空击密技术软基处理方案
１ 工程概 况 Biblioteka ２ ８万 ｍ２规 划 建 筑 面积 ７ 万 ｍ２ 本 次 三期 项 目将 于 ２ １ ， ０ 。 ００年 ６月 开工 ， 要包括 １ 主 ０栋 厂 房 和 ２座 污 水 处 理 设 施 。
根据设计要求 ， 拟采用 高真 空击密区处理的 ｃ －Ｃ ０栋 厂房 ５ １
广 州 科 学 城 高 真 空击 密 技 术 软 基 处 理 方案
孙 冬 来
摘 要： 以某工业厂房软 基处 理方案 为例 ， 归纳 了本项 目的具体 实施方 案及 高真 空击密法软地基处理 方法 的工 艺， 出 指 采用 该工法巧妙地解决 了软土超孔 隙水 压力消散及强夯 引起 的“ 弹簧土” 等关键 问题 ， 高 了土层承载力 。 提 关键词 ： 高真 空击密法， 软基处理 ， 方案
地 带 及 山 岗剥 蚀 残 丘 。
本次地基处 理采 用 高真 空 击密 法 ， 要 目的是 为消 除 淤 泥 状态 ， 主 进水 易软化 ， 载力 低 ， 承 不能 直接 作为 地基持 力层 。２ ②一 ） ，
层、 厚填土层影 响下 的建 筑结构 与 园区 工业 管道 的破坏 ， 高 土 淤泥局部分布 ， 提 主要分 布在 道路 区和房 屋基 础 的局部 区域 ， 度 厚
１ 地 基 回 弹模 量 大 于 ２ ａ ） 基 处 理 后 工 后 沉 降 不 大 ） ５ＭＰ 。２ 地
广州科 学城 火 村 兴 建 科 技 企 业 加 速 器 项 目， 占地 面 积 室 内地坪及其邻 近区的道路 。 总
５ｃ ｎ ） ２ Ｐ 。 ， ４栋 厂 房 于 １ ｒ。３ 地基处理后地基 承载力不小于 １ ０ｋ ａ Ｃ
处 理 上 部 填 土层 。
地基处理新方法——高真空击密法的机理与优势比较
２ ２ 高真 空 击密 法的设 计标 准 ．
经稳 定 与 沉 降 验 算 处 理 范 围 至 路 基 坡 脚 外
７ｍ ， 般 需 要 进 行 ３遍 高 真 空 强 排 水 ， 要 对 表 层 一 主
填 土 及 下 卧 软 土 层 进 行 有 效 的 高 真 空 排 水 ， 点 间 管
距 ３ ３ ５×４～ ５ｍ ， 管 深 度 根 据 实 际 地 质 情 况 而 ～ ． 插 定 ， 处 理 区域 外 围 ２ ５ｍ 处 设 置 外 围封 管 ， 围封 在 ． 外 管 间 距 １ ７ ． ５ｍ。 强 夯 夯 锤 直 径 ２． － ２． 夯 锤 重 ２ ５ｍ，
及 粉 土强度低 ， 站 在其 上 ， 留下 明 显 的脚 印 ， 人 能 用
脚跺几 下 ， 会 冒水 ， 见 施 工 机 械 更 无 法通 行 ， 就 可 在 ９ｍ多 填 方 路 基 下 沉 降 和 稳 定 均 会 超 限 。 针 对 该 段
不 良地 质 我 们 作 了 两 种 处 理 方 案 ： １ 高 真 空 击 密 法 （）
了有效 的使用 ， 得 了很好 的成 果 ， 高 速路地 基处 取 在 理上也 开始 推广使 用 。
的 击 密 ， 得 被 处 理 土 体 形 成 一 个 超 固 结 的 “ 壳 使 硬 层 ”， 于 “ 壳 层 ” 存 在 ， 得 表 层 荷 载 有 效 扩 散 ， 由 硬 的 使 减 少 因 荷 载 不 均 匀 产 生 的 不 均 匀 沉 降 。 由 于 “ 壳 硬 层 ” 卧层 不存在 排水 通道 ， 余 沉降 速度很慢 。 下 剩
＋堆 载 预 压 ； ２ 碎 石 桩 ＋搅 拌 桩 。 （）
遍 ） 满 夯 夯 击 能 量 为 ６ ０～ １ ０ ０ ｋ ｍ ； 夯 收 锤 、 ０ ０ Ｎ・ 强
沉积带地质条件下高真空击密法地基处理施工工法
沉积带地质条件下高真空击密法地基处理施工工法一、前言沉积带地质条件下高真空击密法地基处理施工工法是一种用于加固沉积带地质条件下地基土层的方法。
在沉积带地质条件下，土层常常松散、孔隙比较大，地基承载能力较低。
为了提高地基承载能力，需要采取相应的施工措施。
高真空击密法地基处理施工工法便是一种有效的方法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点高真空击密法地基处理施工工法具有以下特点：1. 采用高真空技术，通过抽取地基土层中的空气，使土颗粒得以挤压和重新排列，从而提高地基的密实度和承载能力。
2. 操作简单，施工速度快，可以在较短的时间内完成地基的加固工作。
3. 适用于各种沉积带地质条件下，包括砂质土、淤泥等。
4. 对环境污染较小，可以减少施工过程中的粉尘和噪音。
5. 施工过程可控性强，可以根据实际情况进行调整，以达到设计要求。
6. 处理后的地基可获得较高的承载能力和稳定性，能够满足工程的要求。
三、适应范围高真空击密法地基处理施工工法适用于以下范围：1. 适用于土层较松散、孔隙较大的沉积带地质条件下的地基加固工作，如砂质土、淤泥等。
2. 适用于需要提高地基承载能力和稳定性的工程，如建筑物、桥梁、堤坝等。
3. 适用于有限施工空间的工程，可以在小范围内进行施工，不受其他施工工艺的影响。
四、工艺原理高真空击密法地基处理施工工法的工艺原理如下：1. 抽取空气：通过高真空设备将地基土层中的空气抽取出来，使得土颗粒之间的接触更紧密，提高地基的密实度。
2. 土颗粒挤压：在抽取空气的作用下，土颗粒会发生挤压，从而使土层变得更加紧实。
3. 土颗粒重新排列：挤压过程中，土颗粒会重新排列，形成更密集的土层结构。
4. 形成新的地基：通过上述过程，地基土层会形成新的结构，具有较高的密实度和承载能力。
五、施工工艺高真空击密法地基处理施工工法的施工工艺分为以下几个阶段：1. 地基勘测：根据设计要求，对地基进行勘测，确定施工的范围和要求。
软土路基常用处理方法及高真空击密法分析
整体抗滑能力。改 良后的加固土桩只考虑桩的置换作用 、 应力集中效 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 应， 进而减少总沉降。 加固土桩包括水泥搅拌桩 、 粉喷桩和旋喷桩。 加 存在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 固土桩与桩间土的应力 Ｉ ｚ Ｂ （ ｎ ） 根据当地试验工程或类似工程的试验确 土” 的缺陷。４ ） 施工环保。Ｈ Ｖ Ｄ Ｍ 属力学物理变化 ， 无需添加剂。 定。无资料时 ， ｎ可取 ３ ￣ ６ ， 当桩底土质好 ， 桩间土质差取高值； 否则取 ３ 高真空击密法在道路路基中的使用效果 高真空击密法在珠海景观大道路基处理中的应用 ， 效果 良好 ， 该 道路全长 ５ ｋ ｍ， 地质复杂 ， 淤泥深度 １ ８ ｍ， 采用低位高真空分层预压 ， １ ． ４ 排水固结法 ３ ０ ｋ Ｐ ａ 以上 ， 节约造价约 ３ ０ ％以上。该法在 排水 固结法通过在软地基中设置排水体 ，排水系统主要 由水平 击密处理承载力提高到 １ Ｅ 常好 。 和竖向排水体系构成， 主要起到改变地基原有排水边界条件 、 缩短地 内蒙古高速公路和上海同盛大道等道路工程 中应用 果 者 基孔隙水的排水距离、 加速软土地基的固结过程。排水固结法是软地 批用高真空击密法处理的地基做为道路路基的工程设计 ， 有 有的正在进行施工 。 大量的检测数据显示 ， 用高真空 基处治的有效方法。 竖向排水体可选用袋装砂井和塑料排水板。 早期 的已经交付使用， 击密法处理好 的地基 ， 承载力 、 稳定胜、 密实度等各项指标均达到了路 基本采用袋装砂井来处治软土路基， 效果很好。
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民营 科技２ ０ １ ３ 年第２ 期
软 土路基常用处理 方法及 高真 空击密法分析
张 育 红
高真空击密法地基处理质量控制及施工要点
高真空击密法地基处理质量控制及施工要点摘要：在很多地区，饱和软粘土因其厚度大、承载力低、敏感性高、流变性大等原因，在开挖时常常会产生较大的回淤量，造成边坡变形、施工难度大；而传统的填筑工艺又是盲目的，质量参差不齐，容易造成承载力不足或高承载力，造成资源的浪费。
本工程采用高真空击密法和固化法相结合的施工工艺，可有效地解决上述问题。
关键词：高真空；击密法；地基；质量；施工引言：高真空击密法是一种将高真空抽放和打密工艺相结合的软弱地基处理技术。
针对工程地质条件，采用高真空排水系统，采用高真空排水技术，对软弱地基的含水量和承载力进行了初步的改进；在击密条件满足时，再进行击密处理。
采用高真空压实技术对路基进行加固，但由于土质松软，不能满足地基的承载能力，通过在某一深度加入水泥和固化剂，可以使路基得到加固，从而形成稳定的板状结构，减小沉降差，提高基础承载力，从而达到强度指标。
1.高真空击密法简介“高真空击密法”是一种新型的软土地基加固技术，它采用多次高真空压差的方法，利用多种不同的能量密度，实现了土壤含水量的减小，土体的致密程度和承载能力，从而减小了地基的不同沉降。
尤其是在“高真空快排”与“高密度多次循环”的双重作用下，产生了一种特殊的高真空致密化机理。
采用高真空压实技术，可在地面上形成一层较厚的硬壳层，可提高软弱地基的承载力，减少土体的液化，从而取得较好的治理效果。
2.高真空击密法基本原理“高真空击密法”软地基处理技术（ZL01127046.2）是一种利用高真空压强的高压排水技术，并在一定程度上利用了一定的变形密封性，降低了地基的含水率，增强了基础的强度和承载能力，降低了工程后的沉降量和下沉量。
它的特点是：高真空高压、多次撞击，两者的有机结合，产生了一种高真空击密法。
该方法有效地解决了由于超孔隙水压力的耗散以及强夯时产生的“弹簧土”问题，并通过人为引起的“压差”（击密所造成的超孔隙水压力被称为“正压”，而在高真空状态下产生的称为“负压”）快速地排出了超孔隙水压力。
高真空击密工法
2.2-高真空击密法与其它强夯工法 的关系
（1）传统强夯法与工艺改进: a 常规强夯法 b 强夯加塑料排水板 c 低能量强夯法 d 强夯置换法 e 降水强夯法 f 高真空击密法
a常规强夯法 从应用效果来看，对于粗颗粒土、低含 水量的非饱和土较为成功；沿江沿海地 区，由于地下水位较高，应用效果较差， 特别是有灵敏度较高的软粘土时，容易 出现失败。软粘土含水量高，渗透性低， 强夯产生的超孔隙水压力短时间内难以 消散，强夯后，土的强度不但不易提高， 反而可能下降，出现橡皮土
如：粘性土受取土扰动的影响较小，其物理指 标的变化能说明一定问题，根据确认的△e可 以反算出处理后土层中增加的有效应力， △’=△e/a=Es△e/(1+e0)。根据上述公式推算， 某工程的粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉砂增 加的有效应力△’分别为397kPa、118kPa， 表明相对120kPa使用荷载，加固后浅层粉质粘 土处于超固结状态，稍深一些的淤泥质粉质粘 土夹粉砂也将近达到了的100%固结度。砂性土 取不到原状土，为工前总沉降和粘性土沉降之 差，△’=△s Es /h。如果△’大于设计荷 载，即工前压缩量大于设计荷载下的压缩量， 工后沉降的减小量最多按后者计算，即认为该 层土在设计荷载作用下的沉降提前完成，其实 际压缩量为超固结土的压缩量，其变形指标为 用回弹再压缩指标。
击密：夯击能量，包含单击能量大小、击数、 夯点击数，遍数，与加固要求，土层分布情况 有关。主要根据经验、小区加固和单点夯击试 验确定。如果降水效果较好，夯击的停夯标准 参照地基处理规范，可以取得较好的击密效果。 如果通过检测局部区域加固效果较差或局部区 域需要达到更高的承载力要求，可通过增加一 遍高真空击密达到设计要求。 由于地基土的复杂性，在施工中常会遇到意想 不到的问题和困难，这些问题往往主要依赖施 工人员的敬业精神和现有经验想方设法加以解 决。
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高真空击密地基处理新工艺摘要：本文着重论述地基处理新工艺真空击密的施工方法、工艺及质量控制，以武汉铁路集装箱中心站工程施工中的真空击密为例进行阐述。
关键词：真空击密基本原理施工方法安全措施质量措施注意事项1 工程概况武汉铁路集装箱中心站工程采用真空击密处理的区域为辅助箱区及内部机械停车场，该场区地貌为长江、汉江Ⅰ级冲积阶地，地面标高22～24m左右，地形平坦开阔，为苗圃、菜地、奶牛养殖场及鱼塘等。
武汉市属于亚热带温润区，冬夏温差极大，夏季高温闷热，历史上最高气温41.3℃，最低气温-18.1℃，年平均气温16.8℃，有霜冻和降雪发生。
雨量充沛，年平均降雨量1214～1448mm。
降雨多集中在4～7月，约占全年降雨量的60％以上。
场地表层一般分布有厚度0.5m左右的种植土，局部为第四系人工填土，厚度为1.0m～3.9m；下为第四系冲积淤泥质黏土、黏土、粉质黏土，厚度为9.1m～14.0m；其下为粉砂、细砂，厚度大于20m。
2 基本原理“高真空击密法”软地基处理方法（国家发明专利号ZL01127046.2）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压差排水，并结合数遍合适的变能量击密，达到降低土层的含水量、提高密实度和承载力、减少地基工后沉降和差异沉降量的目的。
本工法具体是通过快速高真空排水——击密多遍循环，两道工序的有机结合、相互作用，形成了高真空击密法的独特机理。
该工法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，通过人为在土层中制造的“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”）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。
与其它地基处理方法相比该工法具有造价低，工期快，不需要外接电源、环境污染相对较少的优点。
3 工法特点对饱和土夯前先进行高真空排水，属于主动排水，可有效减小土的饱和度，增加夯击效率，同时减小产生的超孔隙水压力。
相对地塑料板属于被动排水，由于没有外荷载作用，无法形成水头梯度达到夯前排水的目的。
渗透系数较小的软土，在适当夯能的作用下，土中出现的微裂缝可增加土的渗透性能，产生的超孔隙水压力在再一次真空“压差”的作用下可进一步增加排水效果。
为此，本工法提出实施第二、第三遍高真空排水，甚至夯击与排水同时进行的排水工序。
多遍高真空击密排水最终以达到降低饱和软土含水量为目标。
由于第二次高真空作用，使第一遍强夯产生的孔隙水压力快速消散，使两遍强夯间隙时间大大缩短，从而工期与普通强夯法相比，不但不增加，反而大大缩短了。
4 施工方法4.1 高真空击密法的主要施工步骤图1 高真空击密法的施工流程图第一步，在详细研究即有地质资料的基础上，对施工现场需处理土体，进行详细勘察，取得土体的岩性、粒度、含水量、渗透系数等基础资料，分析场地饱和软土的分布规律及其在竖向的变化，为确定施工参数提供依据。
第二步，场地内有种植土和鱼塘，应先进行清除，并回填约1m厚的粗颗粒料，以方便大型机械设备进入场地并满足场地的标高要求。
按快速动力排水固结法原理确定施工参数与控制工后沉降量；第三步，进行第一遍高真空击密；第四步，实施第一遍处理后的效果现场检测；第五步，按第四步的资料调整施工参数，进行第二遍高真空击密施工；第六步，进行第二遍处理后的效果检测；第七步，满夯；第八步，质量检验。
4.2 高真空击密法的具体施工工艺流程1、施工区的划分施工小区以4000～6000平方米为宜。
2、外围截水“高真空击密法”施工首先要降低地下水位，要降水首先要想办法切断施工小区外部水的供给。
主要采取措施：一是在施工小区的外围开挖了截水沟，截住外围水的渗透，形成了截水的第一道屏障；二是在施工小区外围距离场地边界3-5m 处插设两排封管，深管6m，浅管3m，间距1.75m，交错布置，形成截水的第二道屏障。
（见图3、图6）3、第一遍高真空排水高真空管的布置间距、排距3.5m，入土深度深管6m，同时在深管间布置3m深的浅管（见图3、图6）。
滤水管采用铁管设排水滤孔，用双层尼龙布包裹。
第一遍高真空时间，试验区一般暂定5天。
以地下水为降至6m以下，采用小螺钻取扰动土试验，含水量降至21.0%左右为宜（试验区以此作为确定第一遍高真空时间，作为后续施工的参数依据）。
图2 高真空击密法的施工工艺流程图4、第一遍强夯夯点间距及布点形式：第一遍击密夯点间距按5.00米×5.00米正方形布点，拆除场区内的真空管。
布点应根据夯点布置图及各小区的控制桩，作夯点明显标志，各施工段的相接部位，严防漏点现象的发生。
（见图4）第一遍夯击能采用3000 KN.m，每点击数不少于6击，同时满足下列条件：1）最后两击的平均夯沉量不大于5cm；2）夯坑周围地面不发生过大的隆起；3）不因夯坑过深而发生提锤困难。
（试验区以此作为确定第一遍强夯的夯能和每点击数，作为后续施工的参数依据）5、第二遍高真空排水高真空管的布置间距、排距3.5m，入土深度深管6m，同时在深管间布置3m深的浅管。
滤水管采用铁管，设排水滤孔，用双层尼龙布包裹。
第二遍高真空时间，试验区一般暂定3天。
以地下水为降至6m以下，采用小螺钻取扰动土试验，含水量降至25%左右为宜（试验区以此作为确定第二遍高真空时间，作为后续施工的参数依据）。
6、第二遍强夯夯点间距及布点形式：第二遍击密夯点间距按5.00米×5.00米正方形布置，布置在第一遍点的中间，拆除场区内的真空管。
第二遍夯击能采用3000KN.m，每点击数不少于6击，收锤标准同时满足第一遍强夯的要求。
（试验区数据收集与第一遍强夯的相同）7、平整场地第二遍强夯结束后，对场地进行整平。
8、满夯夯击能量调至800KN.m，每点击数为2击，满夯2遍。
图3 高真空击密地基处理真空管布置图图4 高真空击密地基处理夯点位置布置图图5 高真空击密地基处理夯点位置布置图图6 高真空击密地基处理真空管剖面图5 施工质量控制5.1 高真空降排水施工质量控制（1）严禁“三无”（无控制参数、无检测参数、无调整参数）施工。
（2）每个施工小区地层结构详勘清楚，由专业工程师绘制每个小区的土层结构剖面图，每个小区施工分步操作控制参数及每个小区的施工成果、分步记录表、高真空击密法异常参数记录表等，分发给现场施工员、专职质检员、专职记录员、各班组。
（3）一旦发现含水量难以调至控制参数、强夯贯入量过大等异常情况，应立即停锤，汇报相关方，调整控制参数，严防“弹簧土”的形成。
（4）保证地基处理后的各项技术指标的均匀性，重点是做好施工参数的计算和调整。
针对软弱夹层、软弱区域，可采用增加分配软弱区的真空气量、“少击多遍”、增加工艺流程遍数等措施，将软弱区的孔隙水击出来，达到软弱区域快速固结排水，提高软的土力学性质。
（5）每遍高真空分层调整含水量临界点参数，是工程成败的关键，为此必须建立一套科学计算方法，有效的控制系统。
主要包括：①施工中布设地下水位观测孔，全过程检测地下水位情况，以保证对降水有效性把握；②在代表性区域设立一台高真空强排出水量记录系统，以控制每遍高真空的“变化期、稳定期”，以便大面积类似区域及时调整平衡参数；③在高真空排水稳定期，检测每一遍高真空后的含水量是否接近该遍计算值允许范围，否则调整施工控制参数；④为保证不均匀的土质经处理后的各项技术指标达标并均匀，遇沟、河、浜区域时除清淤换填中粗砂外，还应采用小螺钻详勘其埋深变化曲线，调整滤头孔距等控制指标，调整外围封管的方式，有针对性划小施工控制小区，然后按施工工艺，每步施工参数，控制施工。
（6）雨季高真空降排水施工应准确掌握天气预报，遇降雨天气，不拔真空管，合理控制“高真空与击密”间隔时间。
夏天进行高真空降排水施工，应进行表层含水量的检测，采用洒水等措施确保含水量的控制值。
（7）土基处理土层结构较复杂，施工参数较难把握和控制，当部分小区自检指标不合格时，应针对该小区进行技术指标缺陷的补救，其常规方法是：加密高真空管，调整控制参数；增加高真空遍数等。
5.2 强夯施工质量控制1、开夯前检查夯锤落距，确保单点夯击能量符合设计要求。
2、进行单点夯击试验施工，确定并验证强夯施工参数。
3、详细记录每个夯点的夯击次数及每击夯沉量。
4、每遍夯击前，对夯点进行复核，夯点平面位置偏差不大于±5cm。
5、夯击过程中，发现偏夯时，及时进行纠正。
6、认真进行高真空降排水方案的实施，确保降排水符合技术要求，抽水排至远离影响区的主排水沟内。
7、施工中实施全过程施工跟踪监测，及时采取措施，确保强夯时的地下水位和含水量、孔隙水压力符合强夯施工要求，保证强夯施工实效。
8、雨季施工，做好地表水的排疏，凡夯坑中有积水时，均需及时排除，防止积水浸泡土体，影响下道工序的施工。
5.3 质量检验真空击密的质量控制应贯穿施工的全过程，并坚持全过程的施工监理。
重点检查施工过程的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应补夯或采取其它有效措施。
1、检验时间：真空击密施工结束后应间隔28天方能对地基质量进行检验。
2、静力触探：静力触探试验深度不小于10m，每个单位工程不少于6组；3、载荷试验：每个单位工程不少于3点；4、钻探取样室内试验：试验项目天然含水量、压缩模量，取样间距为1.0m，钻孔深度不小于10.0m，钻孔数量每个单位工程不少于3孔；6 主要安全措施参加施工的人员必须熟悉本工种的安全操作规程，在作业中不违章作业、不违反劳动纪律。
特种作业人员必须经过专门培训，经考核合格，取得操作证方可上岗作业。
正确使用个人防护用品，执行安全防护措施。
进入现场的施工人员必须严格执行安全操作规程。
1、担任强夯作业的主机，应按照强夯等级的要求经过计算选用。
用履带式起重机作主机的，应执行履带式起重机的有关规定。
2、夯机的作业场地应平整，门架底座与夯机着地部位应保持水平，当下沉超过100mm时，应重新垫高。
3、强夯机械的门架、横梁、脱钩器等主要结构和部件的材料及制作质量，应经过严格检查，对不符合设计要求的，不得使用。
4、夯机在工作状态时，起重臂仰角应置于70°。
5、梯形门架支腿不得前后错位，门架支腿在未支稳垫实前，不得提锤。
6、变换夯位后，应重新检查门架支腿，确认稳固可靠，然后再将锤提升100～300mm，检查整机的稳定性，确认可靠后，方可作业。
7、夯锤下落后，在吊钩尚未降至夯锤吊环附近前，操作人员不得提前下坑挂钩。
从坑中提锤时，严禁挂钩人员站在锤上随锤提升。
8、当夯锤留有相应的通气孔在作业中出现堵塞现象时，应随时清理。