堆载联合真空预压排水固结法加固沿海软弱地地基
真空预压排水固结法
真空预压排水固结法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]堆载联合真空预压排水固结法加固沿海软弱地地基王必卫范伟霍广勇[摘要] 堆载预压法和真空预压法同属排水固结法,二者各有优缺点。
本文结合工程实例,详细论述了堆载预压和真空预压联合加固软基的原理和施工要点。
[关键词]堆载预压:联合;真空预压;加固;软基。
一、概述沿海地区广泛分布着含水量高、透水性差、压缩性大、强度低的海相沉积软弱粘士层,其地基承载力和稳定性很差,在荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差,影响建筑物的正常使用,因此,这种地基通常需要加固处理。
排水固结法中的真空预压法和堆载预压法就是处理软弱地基的常用方法,二者加固地基的原理相同,只不过是施加预压的加载方式不同。
真空预压法与常规的堆载预压法相比,具有加荷速度快、无需堆载材料、加荷中不出现地基失稳现象等优点,其最大缺点是预压荷载偏小(不超过100KPA);而堆载预压法工期相对较长,需大量的预压材料,但其优点是最大预压荷载不受限制。
若能将真空预压与堆载预压联合加载就刚好可以发挥二者的优点,而理论分析和工程实践都已证明真空预压法与常规的堆载预压法是可以联合使用的,这两种方法在加固软土时分别产生的负超静水压力(真空预压)和正超静水压力(堆载预压)是可以迭加的,由此产生的有效应力迭加在一起,最终使土体产生垂直压缩变形、强度增长。
堆载预压法有个特例就是用建筑物的自身重量(比如路堤土等)作为预压荷载,加固结束后不再卸载,从而节约投资、缩短工期。
为和常规堆载法区分,这里称之为自载预压法。
在用排水固结法加固软基过程中,为了加快施工进度、提高加固效果,把自载预压法作主要荷载,而把真空预压当作超载来进行联合加载时,我们称之为自载联合真空预压法。
二、自载联合真空预压法在沿海公路建设中的应用在深厚软弱地基上修建公路,通常采用自载(路堤土)预压法处理地基,但其往往面临两方面的问题:1、工后沉降量过大问题在公路设计与施工时,虽然对桥头和路堤的工后沉降量提出了明确要求,但却难以做到。
排水固结法加固滨海软土地基的比选应用分析
图 1 大 型 铁 路 货场 与试 验 段 的 平 面 位 置 示 意 图
12 试 验 方 案 .
图 2 试 验 段 A 分 层 沉 降的 经 时 变 化
在 高潮位 时机 , 利用运砂船直接在场地 内自东向西大面积 吹填海砂 , 待几轮涨落潮过后 , 自然 形成 平整稳定 的砂垫层 工 作面( 标高约 2 0 。然后在此工作面上进行排水板超载预压 . m) ( 试验段 A)砂 桩超 载预 压 ( 、 试验 段 B 和真 空联合 堆 载预 压 ) ( 试验段 C) 的三种 软基处理方案 的试验性施工 。 试验段 A 的施工方 案为 : 打设排 水板 穿透淤泥层 ( 水板 排 宽度 1 0 m, 0 r 正方形布置间距 12 深度 2 m, a .m, 0 工期 5 )分两 d; 层堆载并压实砂石层至设计标高( 工期 2 d ; 0 ) 静置至沉 降初步
05 . m~O 0 堆填起来的 , .m) 要求设计标高 为 4 I , . r 要求工后 a
沉降小于 0 3 且尽量减小场地内的不均匀沉降 。 .m, 由地勘报告可知 , 地 内滨海 相 淤泥层 厚度 约 为 1m~ 场 6 1 m, 8 呈深灰色 、 和流 塑状态 , 土性 空间分 布较均 匀 , 土 饱 其 其
灰 岩 。
表 1 处 理 前 淤 泥 层 的 物 性值
项 目 值
本文 以福州 江阴港铁路大型货场 的吹填造陆工程 为背景 , 在 同一场地上采用排水板超载预压 、 砂桩超载预压和真空联合 堆载预压三种方法对滨海 相软土地 基进行小 范 围的试验性 施 工, 以综合 比较三种排水固结方法的工期 、 本与地 基加 固效 成 果 。然后 利用效用 函数及效 用并 合理 论 , 决策者 的角度 出 从 发, 为吹填造 陆工程 中的大面 积软基 处 理方 案做 出科学 合 理
真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术
真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术摘要:高速公路路基施工阶段,常会遇见软弱地质土层,如果弱地基处理方案不适当,在车辆载荷的持续影响下,容易出现不均匀沉降,导致高速公路路面裂缝、坑槽等病害,严重影响公路路用性能和使用安全。
现阶段,针对软土路基的加固补强方法很多,其中堆载预压可以产生超净孔隙水压力,加速路基排水固结,从而有效增大路基中有效应力,提高其结构稳定性。
在高速公路软土路基加固方面,土石堆载预压应用广泛,但堆载预压结束后必须将土石装运到指定的场地,不但需要消耗大量的土方,而且会占用土地资源。
如果工程项目本身土地资源紧张,但水资源丰富,则可以充分利用水资源装载水袋,结合真空联合堆载预压法两种方式,采用联合堆载预压施工技术。
基于此,本篇文章对真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术进行研究,以供参考。
关键词:真空法;堆载预压法;软土地基;处理施工技术引言软土在我国东南沿海地区分部广泛,因其承载能力较差,需要对软土地基进行加固处理方能进行建筑施工。
真空联合堆载预压法以其施工简单、工期短、加固效果良好等优点得到了广泛的应用。
真空联合堆载预压法施工通过大型机械在软土路基中打设竖向排水井,随后通过在软土路基上一定方式的加荷,逐步排出软弱黏土层中的孔隙水,最终软土路基得到了固结压缩,路基强度得到了大幅度提高、减少了工后沉降及不均匀沉降。
真空联合堆载预压处理软土路基能有效地解决工后沉降过大、路堤施工稳定性及工期过长的问题。
然而,在实际工程施工过程中,部分施工企业并未真正掌握该方法的本质,盲目加快堆载的速度,不控制加荷速率,导致出现一些路堤滑坡、塌方等事故。
因为,本文探究真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术的应用分析。
1软土地基1.1软土地基危害分析含水量比较高所带来的危害。
因为软土地基含水量通常在35%~75%之间,使得部分地区的软基出现流动现象,地基稳定性明显下降,一旦受到外界压力,会给地基的正常施工带来较大影响。
等载超载预压施工
堆载联合真空预压排水固结法加固沿海软弱地地基王必卫范伟霍广勇[摘要] 堆载预压法和真空预压法同属排水固结法,二者各有优缺点。
本文结合工程实例,详细论述了堆载预压和真空预压联合加固软基的原理和施工要点。
[关键词]堆载预压:联合;真空预压;加固;软基。
一、概述沿海地区广泛分布着含水量高、透水性差、压缩性大、强度低的海相沉积软弱粘士层,其地基承载力和稳定性很差,在荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差,影响建筑物的正常使用,因此,这种地基通常需要加固处理。
排水固结法中的真空预压法和堆载预压法就是处理软弱地基的常用方法,二者加固地基的原理相同,只不过是施加预压的加载方式不同。
真空预压法与常规的堆载预压法相比,具有加荷速度快、无需堆载材料、加荷中不出现地基失稳现象等优点,其最大缺点是预压荷载偏小(不超过100KPA);而堆载预压法工期相对较长,需大量的预压材料,但其优点是最大预压荷载不受限制。
若能将真空预压与堆载预压联合加载就刚好可以发挥二者的优点,而理论分析和工程实践都已证明真空预压法与常规的堆载预压法是可以联合使用的,这两种方法在加固软土时分别产生的负超静水压力(真空预压)和正超静水压力(堆载预压)是可以迭加的,由此产生的有效应力迭加在一起,最终使土体产生垂直压缩变形、强度增长。
堆载预压法有个特例就是用建筑物的自身重量(比如路堤土等)作为预压荷载,加固结束后不再卸载,从而节约投资、缩短工期。
为和常规堆载法区分,这里称之为自载预压法。
在用排水固结法加固软基过程中,为了加快施工进度、提高加固效果,把自载预压法作主要荷载,而把真空预压当作超载来进行联合加载时,我们称之为自载联合真空预压法。
二、自载联合真空预压法在沿海公路建设中的应用在深厚软弱地基上修建公路,通常采用自载(路堤土)预压法处理地基,但其往往面临两方面的问题:1、工后沉降量过大问题在公路设计与施工时,虽然对桥头和路堤的工后沉降量提出了明确要求,但却难以做到。
真空联合堆载预压法处理软土地基的施工与检测-精选资料
真空联合堆载预压法处理软土地基的施工与检测一、真空联合堆载预压法概述真空排水预压法加固软土地基属于排水固结法的一种。
运用该法加固软土地基时,先在欲加固的软土地基上按一定间距打设塑料排水板或袋装砂井(统称垂直排水通道),然后在地面上铺设一定厚度的砂垫层,再将不透气的薄膜铺设在砂垫层上,借助于埋设在砂垫层中的管道,通过抽真空装置将膜下的空气和水抽出,使土体得以排水固结。
真空联合堆载预压法是利用抽真空来加固软土地基的一种较为经济高效的软土地基加固方法。
适合加固含水量较高的软土地基。
该处理方法近年来建设的青岛市滨海公路(南段)工程、青岛经济技术开发区北部工业园主干道路网工程以及与本工程临近的青岛出口加工区南海一路及其区内主要路网等软路基处理工程中均部分采用了该处理方法,本次在双高公路和双积公路的建设中得到了大范围的应用。
二、项目概况和技术内容青岛双高公路和双积公路的工程地质勘察结果表明,项目所在地基本为海湾滩涂、虾池和盐田等,软土层含水量大,强度低, 属高压缩或中等压缩性软土,该路段在上部填土,路面结构以及使用荷载作用下,将产生较大的沉降。
在上部建构筑物建设之前,需要进行以消除沉降,提高土体强度为主要目的的软基处理。
根据青岛高新区双高公路和双积公路的工程地质勘察结果及项目施工进度安排,经过比选,最终选用真空联合堆载预压法处理一般路基范围的软土地基,桥头区域内的软土地基采用水泥搅拌桩复合地基法处理。
采用真空联合堆载预压方案,即在软土预压区四周设置粘土帷幕,然后打设塑料排水板,铺设密封膜并抽真空,利用大气负压代替堆载对软基进行预压,并联合30 kPa 的堆载,使软基中的孔隙水固结排出,达到消除沉降,提高土体强度的目的。
三、施工工艺及技术要求1、施工工艺场地地表水疏干―场地平整f铺设一层土工布―铺设下层风化砂垫层f铺设下层排水砂垫层f粘土帷幕、打设塑料排水板(机具就位f定位f塑料排水板穿靴f沉管f拔管f割断塑料排水板)f观测设备埋设f埋设真空分布管f铺设上层排水砂垫层f铺设密封膜f真空泵安装连接f抽真空f堆载预压(分层填筑)f监测f横向粘土帷幕桩加固f卸载2、施工技术要求:1)铺设垫层之前,必须先进行场地地表水疏干、整平场地,铺设一层土工布,其上铺设下垫层(风化砂,颗粒均匀,无硬块)2)排水砂垫层应采用透水性好的中粗砂,其渗透系数不小于1.0 x 10-2cm/s,能起到一定反滤作用,避免土颗粒渗入垫层的空隙中阻塞排水通道。
浅析真空预联合堆载预压法在处理淤泥质软土地基方面的优势
浅析真空预联合堆载预压法在处理淤泥质软土地基方面的优势摘要:本文主要介绍了软土地基的概念,工程界常用的地基加固方法和工作原理,并且重点介绍了真空预压排水法的概念和加固机理、堆载法的机理。
通过对比分析可知,真空预联合堆载预压法和其他方法相比,在处理淤泥质软土地基方面具有独到的优势,在沿海地区具有广阔的应用前景。
关键词:真空联合堆载预压;加固机理;比较分析1 真空排水预压法1.1 真空排水预压法概念真空排水预压法加固软土地基的方法属于排水固结法的一种,是处理软弱粘土地基的有效方法之一。
运用该法加固软土地基时,一般来说都是先在欲加固的软土地基上,打设一定间距的塑料排水板或袋装砂井(通称垂直排水通道),然后在地面上铺设一定厚度的砂垫层,再将不透气的薄膜铺设在砂垫层上,借助于埋设在砂垫层中的管道,通过抽真空装置将膜下土体中的空气和水抽出,使土体得以排水固结,土体的强度同时也得到增长,达到加固的目的,如图1-1。
真空排水预压法由排水系统、加压系统和密封系统三部分组成[1]。
排水系统:设置排水系统的目的主要在于改变地基原有的排水边界条件,借助排水系统来传递真空压力,增加孔隙水排出的途径、缩短排水间距,减少加固时间。
加压系统:对加固区产生固结作用的荷载,使地基土的有效固结压力增加而产生固结。
密封系统:对加固区域起密封作用,保证加压系统产生的荷载能持久、稳定地作用于加固区,是真空预压加固取得效果的关键因素。
3 真空联合堆载预压法的优势3.1 真空联合堆载预压法与堆载预压法相比(1)稳定性好由于堆载预压处理地基时增加了土体的总应力,并且在加载的瞬间土体中孔隙水压力最大,这时土体容易发生侧向挤出变形,如果某一级堆载过高过快,有可能造成路基失稳。
真空预压法在加载地基土时,总应力不会发生改变,孔隙水压力反而会降低。
孔隙水压力是一种球形应力,不会造成土体发生侧向挤出变形和剪切破坏,发生的只有收缩变形[3][5]。
因此真空联合堆载预压加固地基时,堆载造成土体的侧向挤出变形与真空预压导致的侧向收缩变形相互抵消,地基不会因为堆载速度过快而产生失稳。
浅谈堆载预压排水固结法处理软土地基的施工工艺
浅谈堆载预压排水固结法处理软土地基的施工工艺发表时间:2017-11-13T14:58:24.000Z 来源:《基层建设》2017年第22期作者:刘俊雄[导读] 摘要:沿海地区广泛分布着软黏土,具有含水率大、孔隙比大、压缩性大、渗透系数小、强度低的特点,需进行地基处理才能为工程建设所用。
广东省航运规划设计院有限公司 510000 摘要:沿海地区广泛分布着软黏土,具有含水率大、孔隙比大、压缩性大、渗透系数小、强度低的特点,需进行地基处理才能为工程建设所用。
堆载预压排水固结法因其适用范围广、造价低,地基处理效果好,被广泛用于软基处理。
分析了排水固结法地基处理加固机理,并通过工程实例叙述排水固结法处理软土地基的施工工艺。
关键词:软黏土排水固结法砂井预压系统 1概述软黏土泛指淤泥、淤泥质土,其含水率大于液限。
初始孔隙比大于1.5的为淤泥,介于1~1.5的为淤泥质土。
软黏土具有“三高两低”的特点,即:含水率大、孔隙比大、压缩性大、渗透系数小、强度低。
我国沿海地区广泛分布着软黏土,如不对其进行处理,无法满足人类生活工程建设的需要。
软弱地基的处理分为置换和加固,置换方法如复合地基、换填法等。
地基加固常用的方法采用排水固结法进行处理。
传统的排水固结法又称为预压法,适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和粘性土地基。
近二十年来该法得到了长足的发展,其主要得改进来之于荷载或附加压力形式的多样性。
饱和软黏土在附加压力作用下,孔隙水慢慢被排出,土的孔隙比减小,随着超静孔隙水压力消散,有效应力提高,土的强度增加。
通过排水固结法处理地基可以使地基称将在加载预压期间大部或基本完成,减少建筑物在试用期间的沉降和沉降差,也可提高地基承载力。
排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。
排水系统通常有普通砂井、袋装砂井和塑料排水板等;加压系统通常有堆载预压法、真空预压法、降低地下水位法、电渗法和联合法。
近年来,竖向排水系统采用竖向排水板和袋装砂井较多,加压系统采用堆载预压法和真空预压法较多,也有采用真空加堆载联合预压法,特别的是,堆载预压法具有造价低,施工效果好的优点,因此作为一种经济而有效的选择。
沿海陆域真空堆水联合预压软土地基处理施工工法
沿海陆域真空堆水联合预压软土地基处理施工工法沿海陆域真空堆水联合预压软土地基处理施工工法是一种针对沿海地区软土地基处理问题的方法。
本文将依次介绍该工法的前言、工法特点、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。
一、前言沿海地区的软土地基常常具有较弱的承载力和较大的沉降变形性,一般需要进行地基处理才能满足工程要求。
沿海陆域真空堆水联合预压软土地基处理施工工法是针对沿海地区软土处理的一种方法,通过应用真空堆水、预压技术以及合理的工艺原理和施工工艺,可以显著提高软土地基的承载力和稳定性,减小地基沉降。
二、工法特点沿海陆域真空堆水联合预压软土地基处理施工工法具有以下特点:1. 真空堆水预排水处理:通过利用真空堵水技术,将软土中的水分抽出,降低软土的含水率,提高软土的强度和稳定性。
2. 预压处理:通过施加一定的预压力,在软土中形成一定的应力状态,改善软土的细观结构,提高软土的承载力和变形性能。
3. 联合应用:将真空堵水和预压这两种处理方法相结合,相互协作,达到更好的处理效果。
4.灵活可调:根据不同地基的条件和工程要求,可以灵活调整处理参数,以获得最佳的处理效果。
三、适应范围沿海陆域真空堆水联合预压软土地基处理施工工法适用于以下情况:1. 沿海地区软土地基:沿海地区常常存在较厚的软土层,该工法可以有效改善软土地基的力学性能。
2. 承重性能要求较高的工程:适用于承受较大荷载的基础工程,如大型厂房、码头、桥梁等。
3. 基础沉降要求较小的工程:适用于对基础沉降要求较高的工程,可有效降低施工后的沉降量。
四、工艺原理沿海陆域真空堆水联合预压软土地基处理施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面:1. 真空堆水原理:应用真空堵水技术,挖掘软土中的孔隙水,降低软土的含水率,增加软土的有效应力。
2. 预压原理:通过施加预定的压力,改善软土的细观结构,消除软土的压缩裂隙,提高软土的承载力和变形性能。
沿海滩涂区地基预处理方案
沿海滩涂区地基预处理方案摘要:本文根据海湾滩涂区的场地特点,针对场地地基预处理主要解决的问题,介绍了堆载预压+强夯及高真空击密两种软土地基处理方案的原理和工艺流程。
关键词:滩涂区;淤泥;地基预处理1 工程概况某工程拟建厂址大部分位于海湾滩涂与浅海地貌单元连接地带,考虑到场地的防洪和防内涝要求,场地设计整平标高为9.35m,目前厂区大部分地段表层为淤泥,厚度为7.9~19.7m,平均为15.5m,顶面标高为1.75~4.2m,平均为2.9m,因此场地需回填的厚度约为5.15~7.60m,平均为6.40m。
场地地基预处理主要解决的问题主要有:(1)淤泥层的压缩沉降和变形问题;(2)回填土的处理问题,处理后能满足一般建(构)筑物地基要求。
2 地基预处理地基预处理主要是预先固结,减少工后沉降,提高场地稳定性。
其方法有开挖换填(挖除淤泥,用中、粗砂结合碎石土换填)、静力排水固结(堆载预压法、真空预压法及两者的联合)、静动排水固结(堆载预压+低能量强夯)等多种。
排水固结法是对天然地基,或先在地基中设置砂井、塑料排水板等竖向排水通道,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物建筑以前,在场地先行加载预压,使土体中的孔隙水被慢慢排出,孔隙体积慢慢地减小,地基逐渐固结,地基发生沉降,同时,随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土的强度逐步提高的方法。
排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。
近年来,竖向排水系统应用广泛的有袋装砂井和塑料排水板。
增加固结压力的主要方法有堆载法、真空预压法以及这两种方法兼用的联合法等。
根据本工程特点,本工程排水固结法可采用两种方案:堆载预压、真空预压。
在土体回填过程中,对回填土也有一定的承载力和密实度要求,因此回填土也需要分层碾压或强夯。
综合对淤泥和回填土处理的要求,本工程地基预处理有两种方案:堆载预压+强夯,高真空击密。
3 堆载预压+强夯方案3.1堆载预压堆载预压是软土地基处理的方法之一。
临海地带软基处理 真空联合堆载预压施工工艺指导
广珠铁路珠海西站物流中心一期(货场扩建一期)软基处理施工指导真空预压的发展史真空预压加固地基方案最早由瑞典皇家地质学院的杰尔曼于1952年提出。
但是由于施工工艺方面的困难,主要是抽气设备、密封材料、垂直排水通道、打设技术等方面的原因,这个技术发展比较缓慢。
1958年美国费城机场首次采用真空井点降水和沙井相结合的工法处理飞机跑道扩建工程的地基问题,获得成功。
20世纪70年代,日本东北地区新干线在加固第七号谷地的泥炭土和混有有机物淤泥地基时,在加固区内打设了垂直排水通道—纸板,在加固区四周打设钢板桩并利用膨润土溶液进行密封,解决了漏气问题,但膜下真空度仅能达到60kpa。
1982年,日本大阪南港在第二阶段的加固工程中,采用袋装砂井和排水纸板作为垂直排水通道,抽真空和抽水相结合来降低水位的方法,取得了良好的加固效果。
我国从50年代末60年代初开始对真空预压法进行研究,但是都是理论阶段。
80年代,一航局在天津新港进行了几次现场试验后取得成功,1985年12月获得了国家技术鉴定。
然后真空预压法在我国的软土地基处理中得到了广泛的应用。
真空预压工艺原理真空预压法:真空预压法是在软粘土中设置竖向塑料排水带,上铺砂层,再覆盖薄膜封闭,抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态,排除土中的水分,使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。
堆载预压法:在建筑物施工前,在地基表面分级堆土或其他荷载,使地基土压实、沉降、固结,从而提供地基强度和减少建筑物建成后沉降量。
达到预定标准后再卸载,建造建(构)筑物。
真空预压的同时,在地基上再进行堆载。
与一般的堆载预压法相比,真空联合堆载预压法可以充分发挥真空预压和堆载预压各自的优势,加速孔隙水的排出和地基的固结,提高加荷速率,缩短工期,增大加固深度及减少工后沉降。
主要工序:1、摊铺砂垫层:起横向排水的作用。
2、插打排水板:起竖向排水的作用,和袋装砂井作用是一样的。
3、铺设管网:基础固结,土体内的结合水变为自由水通过排水板排出,进入砂垫层,管网的作用就是把砂垫层中的水吸走排出。
天津滨海软土地区地基处理技术应用与研究
天津滨海软土地区地基处理技术应用与研究天津软土分布广泛、地质情况复杂。
通过研究前人对天津滨海的软土性质研究,并相关工程施工中的实际情况。
针对天津滨海地区的建设,介绍滨海使用过的置换法、排水固结法、直排式真空预压技术、强夯与强夯置换法等技术措施,能够为软土地基技术发展提供参考,针对不同处理方法对软土地基处理进行综合分析比较研究。
标签:软土地基;地基处理技术;置换法;排水固结法1 天津滨海地区软土特性软土地基通常是指强度较低、压缩性比高的软弱土基。
其特性一般表现为土层水分含量大、土质疏松。
通常淤泥质土、软粘性土、湿陷性黄土都属于软土性状。
天津滨海新区沿海地区多属于软弱土基。
其特征如下:(1)含水率高,天然孔隙比大:天津滨海地区软土的含水率ω一般大于35%,统计平均值为55%。
孔隙比e一般在1.0~2.48内,统计均值为1.6。
(2)土体饱和度大于95%。
(3)垂直渗透性差:土地渗透系数在10-6~10-8cm/s,使得土地在载荷作用下固结速度慢,强度难以提升。
(4)抗剪强度和承载力较差:土地抗剪强度为1~27kPa,其强度随土地深度的增加而有所增加;内摩擦角φq较小。
地基承载力一般为20~130kPa,统计均值为68kPa。
(5)压缩性能较好:压缩系数a1-2的统计均值为1.17MPa-1,最大的达到3.3MPa-1。
2 天津滨海地区软土地基处理技术应用由于天津滨海地区的软土特有性质,大部分工程采用以下方法进行处理:2.1 置换法:置换通常是指用砂砾、石子、沙等物料替换软土地基中的部分土体,或者在软弱土体中掺杂一些石灰、水泥等物质形成混合加固体,与其他土体共同形成复合型地基,以此达到提高地基承受载荷的能力、减少地基下沉的目标,常见的处理方式方法有:振冲置换、换土回填、粉体喷射等。
振冲置换法一般利用水平振动的振冲器,在软土层地基中形成孔状,振冲器沉入土层预定深度,然后对清孔、通过孔向土层中注入碎石或卵石等物料,边填边振,使得地基中形成桩体(碎石或卵石形成)。
真空堆载联合预压法在码头软基加固中的应用
文章编号:100926825(2007)0820137202真空堆载联合预压法在码头软基加固中的应用收稿日期6228作者简介安 忠(32),男,工程师,日照港建设监理有限公司,山东日照 686安 忠摘 要:结合日照港集装箱码头软基处理工程实例,介绍了真空堆载联合预压法的加固机理以及施工工艺,并提出了施工过程中各个环节的技术要求,以供类似工程参考借鉴。
关键词:真空堆载联合预压法,软土地基,加固中图分类号:TU471.8文献标识码:A引言真空预压法最早由瑞典皇家地质学院W 杰尔曼(W.K jell 2man )教授于1952年提出[1]。
由于早期密封工艺及真空产生技术上的问题,未能在工程中得到广泛应用。
我国从20世纪50年代末开始研究这一方法,直到1980年才在工程应用上获得了成功。
该项技术于1985年12月通过国家技术鉴定[2]。
真空堆载联合预压是在真空预压的基础上,再利用填土进行堆载预压的方法,具有能够提高加荷速率、缩短工期、减少工后沉降等优点。
目前,真空堆载联合预压加固软土地基技术已广泛应用于高等级公路、港口、仓库、机场、油罐、市政设施、堤坝边坡、人工岛等工程的地基处理中[3],取得了良好的经济效益与社会效益。
真空堆载联合预压施工成功的关键在于在施工实践中把握好各施工环节的质量,文中对真空堆载联合预压工法加固日照港集装箱码头软基的施工工序及各施工环节的技术要求进行了论述。
1 工程概况山东日照港西港区散装材料堆场(淤泥)场地位于日照港西港区集装箱堆场以西,北京路以东,香港路南、北各有一块场地。
其中南部场地面积约7万m 2;北部场地面积约7万m 2。
该场地由东、西、北三侧吹填或陆填其他场地时,将流泥挤压至本场地,形成7m ~10m 厚的扰动淤泥土层。
淤泥层表面有龟裂,局部有积水;场地标高在6.00m ~7.00m 之间,淤泥层底标高在-1.00m ~-2.00m 之间。
地基处理后要求:地基承载力f ak ≥100kPa ,固结度不小于85%。
真空预压法组合加固软基技术
一、真空预压法组合加固软基技术(一)技术内容(1)真空预压法是在需要加固的软粘土地基内设置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使软土与大气隔绝,然后通过埋设于砂垫层中的滤水管,用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产生一个气压差,这部分气压差即变成作用于地基上的荷载。
地基随着等向应力的增加而固结。
(2)真空堆载联合预压法是在真空预压的基础上,在膜下真空度达到设计要求并稳定后,进行分级堆载,并根据地基变形和孔隙水压力的变化控制堆载速率。
堆载预压施工前,必须在密封膜上覆盖无纺土工布以及粘土(粉煤灰)等保护层进行保护,然后分层回填并碾压密实。
与单纯的堆载预压相比,加载的速率相对较快。
在堆载结束后,进入联合预压阶段,直到地基变形的速率满足设计要求,然后停止抽真空,结束真空联合堆载预压。
(二)技术指标(1)真空预压施工时首先在加固区表面用推土机或人工铺设砂垫层,层厚约0.5m;(2)真空管路的连接点应密封,在真空管路中应设置止回阀和闸阀;滤水管应设在排水砂垫层中,其上覆盖厚度100~200mm 的砂层;(3)密封膜热合粘结时宜用双热合缝的平搭接,搭接宽度应大于15mm 且应铺设二层以上。
密封膜的焊接或粘接的粘缝强度不能低于膜本身抗拉强度的60%;(4)真空预压的抽气设备宜采用射流真空泵,空抽时应达到95kPa 以上的真空吸力,其数量应根据加固面积和土层性能等确定;(5)抽真空期间真空管内真空度应大于90kPa,膜下真空度宜大于80kPa;(6)堆载高度不应小于设计总荷载的折算高度;(7)对主要以变形控制设计的建筑物地基,地基土经预压所完成的变形量和平均固结度应满足设计要求;对以地基承载力或抗滑稳定性控制设计的建筑物地基,地基土经预压后其强度应满足建筑物地基承载力或稳定性要求。
主要参考标准:《建筑地基基础工程施工规范》GB51004、《建筑地基处理技术规范》JGJ79。
(三)适用范围该软土地基加固方法适用于软弱粘土地基的加固。
水土联合堆载预压技术加固市政道路软土地基的施工技术要点
水土联合堆载预压技术加固市政道路软土地基的施工技术要点【摘要】水土联合堆载预压是软土地基处理的方法之一。
水土联合堆载预压法即堆载预压排水固结法。
该方法通过在场地加载预压,使土体中的孔隙水沿排水板排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高。
本文针对某市沟河纵横,水系发达,软基厚度不大的特点,分析了市区某干道软弱地基处理采用水土联合堆载预压的必要性和可行性,并采用此方案完成了该工程的修建。
【关键词】水土联合堆载预压加固软基在我国经济发达的沿海地区,软土地基十分常见,但是由于社会建设发展的需要,我们必须在这样的地质条件下进行大量的基础设施建设,为了保证建筑的质量,我们就得采用相应的措施对软弱地基进行处理。
目前常采用的软弱地基处理的方法有:排水预压法、挤密砂桩(碎石桩)法、深层搅拌法(包括粉喷和浆喷)和强夯法、堆载预压等。
通常在软土地基上修建道路上市政道路最常用的是堆载预压法,堆载预压法的特点是施工简便、技术较成熟且应用广泛。
但是堆载预压法通常采用土、砂或其他它建材作为堆载材料,预压完成后还需清除超载部分填土,对于线长面广的道路工程,常造成堆载、卸载麻烦,施工周期长,且成本较高。
而对于河流、沟渠纵横交错,水系发达地区的道路,要实现加速软基处理的意图,堆载预压土料的获取就相当困难,我们应当因地制宜,改变常规的堆载方法,采用所谓的水土联合堆载预压法。
利用该技术,可大量节约土方资源,加快工程进度,同时产生很好的环保效应,值得广泛的应用。
一、工程概况1、工程简介本工程为某市市区一条主干道,全长15.74km,道路沿线河流、沟渠纵横交错,水系发达,地下水位高。
2、工程地质条件自上而下主要有人工填土、素填土及耕植土(厚度为0.8~4.3m)、粘土层、淤泥层(厚度为4.0~15.7m)、淤泥质土层、淤泥混砂层、粘土混砂层、中细砂、中粗砂等,基岩为强风化、弱风化及微风化的泥岩。
3、施工方法选择按照工程设计要求,本工程沿线路基范围均采用水土联合堆载预压排水固结法对淤泥软弱地基进行加固处理,路基平均处理宽度为66m,预压土厚度为2m。
堆载预压排水固结法在软基加固过程中的沉降量和固结度推算分析
堆载预压排水固结法在软基加固过程中的沉降量和固结度推算分析作者:裴伟民廖德华何文润来源:《西部交通科技》2020年第10期摘要:文章基于沿海吹填区域软基加固处理工程实例,对地基加固过程中的沉降量和固结度计算分析方法进行了探讨,并结合现场沉降监测数据,分别采用三点法、Asaoka法、双曲线法对地基最终沉降量及固结度进行了预测计算。
结果表明:塑料排水板堆载预压法对沿海吹填的软基加固效果较好;经验双曲线法的推算结果较大,固结度较小,较三点法和Asaoka法的计算结果偏于保守,对实际工程偏于安全。
关键词:排水固结法;软基处理;表层沉降;固结度0 引言对于港口码头等沿海工程的建设,常面临大量软土地基处理问题。
通常在水域上进行填筑造陆时所吹填的多为淤泥性软土,后续需对其进行吹砂填淤,并采取相应措施对软基进行加固处理,才能满足荷载对地基的要求。
软土地基工程性质特殊,其特点一般有流变性、触变性、透水性低、压缩性高和抗剪强度低等,在荷载作用下,有着缓慢的排水固结、较差的地基稳定性和沉降难以控制等现象[1]。
吹填区域地基处理常以真空预压或堆载预压工艺为主[2]。
其中,堆载预压排水固结法具有使地基稳定性显著提高、工期缩短、工程造价低、工艺简单等优点[3],是一种有效的软土地基加固处理方法。
如何准确计算地基沉降和固结度是软基处理工程中要解决的关键问题[4]。
目前软基处理工程中应用较多的地基沉降预测方法有双曲线法、三点法、浅岗法、星野法、沉降速率法等[5],而采用单一的方法进行地基沉降量预测,往往缺乏可比性和可信度。
为了提高地基沉降量及固结度推算预测水平,本文结合北海邮轮码头工程港区软土地基处理工程实例,探讨塑料排水板堆载预压法的沉降量和固结度的计算。
基于现场软基沉降监测实测数据,采用“三点法”“Asaoka法”“双曲线法”对加固后的软土地基沉降进行预测,通过对比分析地基的最终沉降量及固结度计算结果,对各计算方法间的差别及其适用性和局限性进行了分析。
真空预压排水固结方法介绍
真空预压法是排水固结法一、基本原理在沿海和内陆地区广泛分布着海相、湖相和河相沉积的软弱粘土层,具有高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性等特点,在建筑物荷载作用下会产生较大的沉降,地基承载力和稳定性差,不能满足工程需要。
为有效消除软土的沉降变形,提高地基承载力和稳定性,应对地基进行加固处理以满足工程建设的需要。
真空预压法是排水固结法的一种,主要由排水系统和加压系统两部分组成:排水系统主要包括竖向排水体和水平排水体,竖向排水体常用塑料排水板、袋装砂井、透水软管等,水平排水体常用砂垫层(纯净中粗砂),对于砂源紧缺、砂价较贵的地区可采用技术可靠的塑料盲沟或透水软管等土工合成材料,以降低工程造价。
设置排水系统主要为了改变地基原有的排水边界条件,传递真空压力,增加孔隙水的排出通道,缩短排水距离,以便在上部荷载作用下能以较快的时间使地基土的有效应力增加,地基土产生固结,完成预定的地基加固效果,满足工程建设需要。
加压系统主要是指抽真空装置。
真空预压原理见图2-1所示。
在实施真空预压法的同时在地基上部进行堆载(包括堆土、充水等),真空预压与上部堆载联合作用就形成了真空联合堆载预压法,见图2-2。
二、优缺点真空联合堆载预压法加大了超载压力,堆载预压中的超载部分为真空压力,增大了地基土体内的附加应力,同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势,可提高加荷速率、缩短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期内得以基本完成,从而有效减少地基工后沉降。
真空联合堆载预压法对地基实施超载预压加固,超载部分由真空荷载来代替,其最大荷载可达80~90kPa,相当于4~5m的填土荷载,大大超过地面设计荷载;真空荷载施加方便、迅速,几天之内就可达到80kPa以上,不存在分级施加的问题;由于有真空预压,只要塑料排水板有足够大的通水量,真空度就可以传递到土层深部而损失较小,使地基深层软土得到较好加固,从而在加固期间能消除较多的地基沉降。
采用真空联合堆载法处理场地软基,除了施工简单、有效消除地基土的沉降、填土速率不受限制、施工费用低廉等特点外,还可以大幅度提高地基土承载力,改善地基土土性,提高地基土强度。
真空预压堆载与粉喷桩在加固软基中的比较
真空预压堆载与粉喷桩在加固软基中的比较[摘要]本文通过对真空预压+堆载与粉喷桩处理软土地基的比较,为对同类工程的软基处理提供借鉴。
[关键词]真空+堆载预压粉喷桩软土地基一、前言加固软土地基在沿海发达地区成为高速公路建设的一个关键。
本文从真空预压+堆载联合加固法及粉喷桩加固软土地基的加固机理、适用范围、效益进行比较,为同类工程提供一些借鉴。
二、加固软基机理粉喷桩是深层搅拌加固技术的一种。
它是用改制的螺旋钻机,将钻杆钻至设计要求的土层深度,钻头到达下部持力层后,用压缩空气将水泥或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴,随同钻头旋转向四周土体喷射,同时钻杆以一定的速度提升。
钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割,使之疏松,并与水泥或生石灰粉搅拌混合胶结,硬化后即可形成一定直径的强度高于原土层的固结体。
粉喷桩的桩身无侧限抗压强度可达780~2000kpa。
采用粉喷桩处理后的复合地基承载力可达160~180kpa,甚至更高。
真空预压+堆载预压法加固软基是在真空预压法和堆载预压法基础上发展起来的,两者都是属于排水固结法。
排水固结法就是利用外加荷载,对天然软土地基或预设了竖向排水通道(通常是袋装砂井或塑料排水板)的软土地基进行分级加压,使土体中的孔隙水逐渐排出,沿横向排水系统(一般为砂垫层)被排至场地外远处,土体逐渐固结,地基发生沉降,同时强度也逐步得到提高。
真空联合堆载预压法就是利用“真空荷载”和堆土荷载作为分级加压的加压系统,一般设袋装砂井(或塑料排水板),砂垫层作为排水系统,在两个系统的共同作用下,地基迅速发生沉降,通常在预压施工期间,沉降基本完成或大部分完成;同时可增加地基土的抗剪强度,从而提高地基的承载力和稳定性。
当施加真空荷载抽出部分水和气时,土体孔隙中形成负的超孔隙水压力,部分土体处于非饱和真空负压状态,在总应力不变的情况下,孔隙水压力减小,原来由孔隙水承担的压力逐步转化为土的有效应力,从而使地基土强度及承载力得到提高。
李正中-真空联合堆载预压加固软基技术(地基处理技术课程论文)
真空联合堆载预压加固软基技术(地基处理技术课程论文)李正中200920166001土木工程学院道路与铁道工程专业2010年6月真空联合堆载预压加固软基技术与一般公路相比,高等级公路对路基、路面的要求更高,不仅要求路堤稳定,而且对工后沉降有较高要求,特别是需要严格控制工后不均匀沉降量。
我国沿海一带的软土地区建有较多的高等级公路,而软土具有强度低、含水量大、渗透性差、高压缩性等特点。
在该地区建设高等级公路,路基将由于固结和变形会产生很大的沉降和不均匀沉降,而且沉降延续的时间很长。
从已建软土地基上高等级公路运行情况看,工后沉降特别大。
目前,在高等级公路软基处理设计中常用的方法可分为两大类:土质改良法与复合地基法。
前者包括排水固结法、强夯法及其他方法;后者包括水泥土桩复合地基、碎石桩复合地基、低强度桩复合地基与加筋土复合地基等。
在土质改良法中,排水固结法是一种较好的地基处理方法,该法包括堆载预压法、真空排水预压法与真空联合堆载预压法等,其中堆载预压方法在软基处理中比较常见,该法易施工,造价较低,但工期较长;而真空排水预压法具有不需要堆载材料,无噪声,易施工,工期相对较短的优点;将此二者结合形成真空联合堆载预压法,与堆载预压法相比虽造价稍高,但具有工期短、加固效果明显等优势,尤其适用于软土地区高等级公路的建设中。
真空联合堆载预压机理明确,该技术最早在50年代初就已经提出,并在国内外的许多工程中得到应用,从施工角度而言,该技术已相对成熟,但是该方法的理论研究却远远落后于工程实践的需要,虽然有大量将该技术应用于软基处理的过程实例,但对其机理的研究、设计的改进和施工工艺的优化等方面仍存在严重不足,需要做更加深入的研究。
1 真空联合堆载预压法简介真空联合堆载预压法是由真空预压与堆载预压两部分组成。
真空预压法加固软土地基的第一步工序为场地平整,再铺设厚30cm的卵砾层,既作为水平排水体的一部分,又方便插板机械在其上行走。
浅谈沿海地区地基处理的排水固结施工方法
较快 的时问使地基 土的有效应 力增加 , 地基 土产生 固结 , 完成 预 3. 施 工 工 艺 1 定的地基加固效果 , 满足工程 建设需 要 ; 压系统 主要 是指抽 真 加 1 铺设主管 、 ) 滤管 : 排水板施工 完成后 , 再铺设真空管, 主管采 空装置。 用 + 6P C管 , 7 V 滤管采用 6 6P C管 , 7 V 管外打眼 , 滤跟直径 8Ea~ l l
勘 探 ,9 5 4 :86 . 19 ( )5 -0
[ ] 周黎 明 , 9 唐
进, 张
涛. 某地桩 基低应 变检测分析 [ ] 城 J.
[ ] 吴占刚. 6 钻孔 灌注桩施工事故的防范及 处理 [ ] 港 工技 术 , J.
22 施 工步骤 .
定位一安装 管靴一沉设套管一提升套管 、 剪断排水板 。 [ ] 陈仁俊 , 巨伟. 4 张 钻孔灌注桩常见问题分析与探讨 [ ] 地 质 J.
与勘 探 ,0 6 6 :5 —5 . 2 0 ( ) 1518
为压膜沟 , 将密封膜踩入其 中; 没有粘土幕墙 处 , 在处 理边界挖 沟 做压膜沟 , 再在外侧砌筑覆水 围堰 。
沉降量大 , 排水 固结缓慢 , 沉降稳定 时间很 长 , 地基稳 定性 差 , 在 大于 15 . %。2 塑料板与桩尖连接要牢 固, ) 避免提管时脱离 , 塑 将 建筑物的荷载作用下 会产 生相 当大的 沉降 和沉 降差 , 能满 足 料板带 出。3 桩尖平端 与导 管靴配合 要适 当 , 不 ) 避免 错缝 , 防止 淤 工程 需要 , 响建筑物 的正 常使 用 , 影 因此 , 这种 地基 通常 需要 加 泥或砂土进入导管增大对塑料的阻力 , 提管时将塑 料板拉断或 带
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堆载联合真空预压排水固结法加固沿海软弱地地基[摘要] 堆载预压法和真空预压法同属排水固结法,二者各有优缺点。
本文结合工程实例,详细论述了堆载预压和真空预压联合加固软基的原理和施工要点。
[关键词]堆载预压:联合;真空预压;加固;软基。
一、概述沿海地区广泛分布着含水量高、透水性差、压缩性大、强度低的海相沉积软弱粘士层,其地基承载力和稳定性很差,在荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差,影响建筑物的正常使用,因此,这种地基通常需要加固处理。
排水固结法中的真空预压法和堆载预压法就是处理软弱地基的常用方法,二者加固地基的原理相同,只不过是施加预压的加载方式不同。
真空预压法与常规的堆载预压法相比,具有加荷速度快、无需堆载材料、加荷中不出现地基失稳现象等优点,其最大缺点是预压荷载偏小(不超过100KPA);而堆载预压法工期相对较长,需大量的预压材料,但其优点是最大预压荷载不受限制。
若能将真空预压与堆载预压联合加载就刚好可以发挥二者的优点,而理论分析和工程实践都已证明真空预压法与常规的堆载预压法是可以联合使用的,这两种方法在加固软土时分别产生的负超静水压力(真空预压)和正超静水压力(堆载预压)是可以迭加的,由此产生的有效应力迭加在一起,最终使土体产生垂直压缩变形、强度增长。
堆载预压法有个特例就是用建筑物的自身重量(比如路堤土等)作为预压荷载,加固结束后不再卸载,从而节约投资、缩短工期。
为和常规堆载法区分,这里称之为自载预压法。
在用排水固结法加固软基过程中,为了加快施工进度、提高加固效果,把自载预压法作主要荷载,而把真空预压当作超载来进行联合加载时,我们称之为自载联合真空预压法。
二、自载联合真空预压法在沿海公路建设中的应用在深厚软弱地基上修建公路,通常采用自载(路堤土)预压法处理地基,但其往往面临两方面的问题:1、工后沉降量过大问题在公路设计与施工时,虽然对桥头和路堤的工后沉降量提出了明确要求,但却难以做到。
一是因为估算的沉降量本身就不易准确控制;二是因为预压期往往是在没有施加路面荷载的情况下确定的,因此当铺上了路面之后,路基在路面荷载的作用下又会产生新的沉降,从而使工后沉降达不到要求。
有的地方为此对路堤或桥头采取了等载预压的措施,即用与路面荷载相当的堆载先对地基预压一定时期后,再将此堆载卸掉修建路面,但是这就有一个寻找土源、重新移弃堆载土的问题,既不经济,又不环保。
2、加载过程中路堤稳定及工期过长问题采用堆载或自载预压法处理软弱地基时,始终得考虑路堤的稳定而必须分级加载,且加载后要稳定一段时间以便地基强度的增长能随得住荷载的增加,否则就容易在施工中产生滑坡或导致软土侧向变形过大、土体固结达不到要求,因此施工速度较慢、工期过长。
如果在自载预压的前提下再辅以真空预压进行联合加载,实际上是在对路基实施超载载预压加固,超载部分就是由真空荷载来代替,该荷载施加方便、迅速,其最大荷载可达80-95KPA,相当于4-5M的填土荷载,大大超过路面荷载(30KPA)和一般的超载(2M左右的填土),这不仅实现了等载预压、而且还真正起到了超载预压的加固作用。
因此,在对修建在沿海软基上的公路路基进行加固处理时采用自载联合真空预压法,可以解决以下三方面的问题:1、沉降问题,使地基的沉降在联合加固期间被基本消除,路堤在使用期间不致再有过大的沉降和沉降差,大大减少桥头跳车。
2、稳定问题,联合加固能加速地基土抗剪强度的增长,从而提高地基承载力和稳定性。
3、工程加快,能加快路堤的填筑速度,缩短工期达三分之一以上。
三、自载联合真实预压法加固地基的实施自载联合真空预压排水固结法加固地基是由排水系统(垂直及水平)和加压系统两部分组成。
排水系统的主要作用在于改变地基原有的排水边界条件和借助排水系统来传递真空压力,增加孔隙水排出的途径、缩短排水距离,减少加固时间;加压系统就是使地基土的有效固结压力增加而产生固结的荷载,即路堤本身自重和真空荷载。
排水系统是一种手段,如果没有加压系统,孔隙中的水没有压力差就不会自然排出,地基也就得不到加固;如果只增加固结压力,无良好的排水系统或不缩短土层的排水距离,则不能取得好的加固效果或不能在预压期内尽快地完成设计所要求的沉降量,强度不能及时提高,加载也就不能顺利进行,工期要求将得不到满足。
所以上述两个系统都是必不可少的,设计时总是要联系起来统筹考虑。
自载联合真空预压加固的示意图如图1。
图1自载联合真空预压法加固软基示意图自载联合真空预压加固地基时,一般先在软弱地基上按真空排水预压法的施工程序进行施工,即依次进行铺设砂垫层、打设垂直排水通道、铺设主滤管、安装抽真空装置、铺密封膜等工序,在经试抽空并确认没有漏气发生后,就可进行路堤的逐层填筑施工。
在具体施工时要注意以下几点:1、一定得等膜下真空度稳定、并达到设计要求之后才能进行路堤施工,否则堆载上去之后一旦出现漏气问题就难以处理了。
2、为了防止堆第一层土时将密封膜和膜上的保护层弄破,最好在膜下也铺一层热粘针刺无纺土工布或编制土工布,以防膜被堆载中的尖利物戳破。
3、施工第一层堆载土要十分小心,可适当厚些,最好在40-50cm左右,铺设时尽量找平,先进行人工摊铺后再用机械由近向远逐步推进,压实时由轻到重进行多遍碾压。
4、第一层填土铺完碾压后不要急于铺第二层,观察一下膜下真空度的变化,以检查有否漏气。
若没有异常情况发生,则可一边抽真空,一边像路堤正常施工一样分层往上连续铺筑碾压,这样才能充分发挥自载联合真空预压的长处。
5、堆载时要注意保护膜面上的沉降观测标杆,并在堆载前进行一次测量,以记好堆载前沉降曲线的起点,便于日后对加固效果进行分析。
6、一些特殊的地方(如桥头高填土)采用联合加固时,要密切注意对已有构筑物的影响,避免一些意外事故发生。
四、工程实例深圳市宝安区某快速干道一路段长159M,宽约50M,设计填筑的路堤高5M。
当时因某些原因工期要求已落后4个多月,为了赶上工期,设计与施工单位采用自载联合真空预压的加固方法加固地基,最终不仅加固达到设计要求,而且工期也弥补上来。
这是自载联合真空预压法运用得比较成功的一个实例,详细介绍如下:1、路基土层的地质概况地质勘探资料表明,该路段自上而下由以下几层组成:第一层,人工吹填土,厚为0.3-0.5M;由粉砂、细砂组成,含少量细碎贝壳和淤泥;第二层,耕植土,厚0.5-1.3M,松散,含植物根系;第三层,淤泥混砂,饱和、软塑-流塑,富含有机质,局部夹粉砂,该层含水量高、孔隙比大、压缩性高、强度低,是地基加固的主要对象;第四层,粉土或砂混淤泥,厚3.5-73.5M,底板埋深一般在7.5M、最大为10.5M;饱和,该层渗透性较好,k=10-3-10-4cm/s;第五层,淤泥或淤泥夹砂层,层厚大于10M,饱和、流塑-软塑、强度低,含水量高,孔隙比大、压缩性高、强度低,也是加固的主要对象;第六层,淤泥质粘土层,饱和,软塑状,粘滑,含大量贝壳及腐植物,分布均匀,钻探未钻穿,应该说这也是一层需处理的对象,其对路堤的后期沉降会有较大的影响。
淤泥软土的土工试验综合成果见表1所示。
表1 淤泥软土的物理力学指标2、施工简况(1)场地打设了深20M、间距1.3M、直径为7CM、呈梅花形布置的袋装砂井作为垂直排水通道;表层铺设厚度为70CM的中粗砂垫层,作为水平排水通道。
(2)在加固区外采用淤泥搅拌墙(深7M、局部10M)及垂直插塑(深5M)等密封技术,对第四层粉土及砂混淤泥进行封堵,以保证加固区内有较高的真空度;实践证明这二项技术起到了作用,在试抽时膜下真空度一天内达到80KPA,而停抽一天后真空度才损失2KPA。
(3)密封膜上铺设了40#扁丝机织土工布(抗拉强度40KN/M)以保护其不被刺破。
(4)抽真空装置安排12台套,其中2台套为备用。
平均每台套担负800M2 面积,滤管间距为6M。
(5)在抽真空开始、膜下真空度达到80KPA后的30天才开始用吹填方式填筑路堤,填筑共分五层,层厚依次为1.2M、1.6-1.8M、1.0M、0.5M、0.5M,共5M厚;历时67天,此后自载联合真空预压又历时124天完成加固。
实际的加载历时曲线见图2,联合加载的典型断面如图3。
图2实际的加载历时曲线图3联合加载的典型断面3、自载联合真空预压加固的效果与分析加固现场设置了真空度、地表沉降、水平位移和孔隙水压力等观测项目,观测结果表明加固取得了较好的效果。
(1)加固中最大沉降速率达到72MM/D,发生在抽真空的初期;在联合预压加固中,每次加载的头几天沉降速率也都在40-50MM/D;远远超出规范要求的沉降速率宜控制在20MM/D以下的标准。
整个填筑过程中路提始终是稳定的,没有出现任何失稳的征兆。
路中心点平均沉降达277.5CM,估计固结度达到90%左右,基本满足工后沉降量〈30CM的要求。
典型断面的荷载——沉降曲线见图4。
图4典型断面的荷载——沉降曲线(2)孔隙水压力的观测结果(见图5)表明,开始抽真空时孔隙水压力就开始下降,形成负超静水压力,在地下9M深的测头孔隙水压力值下降较快、较大;在吹填加载期间,每加一级荷载,各个测头的孔隙水压力值均明显地出现短暂的增大、随后很快便稳定,在吹填加载5M的整个过程中,其最大累计升幅为30KPA(发生在埋深18M的测头处),其余为10-20KPA,而且所有测头读数都未超过出孔压初时的稳定值。
这是由于在加固区内始终丰在着稳定的真空压力,其产生的负超静水压力抵消了相当一部分堆载过程中始终处于低孔隙水压力的稳定状态,没有出现滑坡和失稳现象。
也正因此才大大缩短了堆载和维持堆载稳定的时间,加快了工期;该工程比常规的堆载预压法提前了4个多月的工期,保证了全线按时通车。
图5加固中孔隙水压力时间过程线4、小结本工程实例通过运用自载联合真空预压法,很好地解决了在珠江三角洲软土地基上修路时存在的两大难题,同时在施工结束后不存在卸除超载土的问题,既环保又节约了投资。
因此说在沿软弱土层地区修建公路,自载联合真空预压排水固结法是一种经济而有效的地基处理方法。