高真空击密法软土地基处理施工控制方法

高真空击密法软土地基处理施工控制方法
发表时间：2018-03-06T11:44:30.990Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第29期作者：笪佐军[导读] 本文主要叙述轻型真空井点降水结合低能量强夯法进行软土地基处理，方案简便实用，在施工实践中有一定的参考价值。

上海忠辰建设工程有限公司 201615 摘要：采用高真空击密法对软土地基进行处理施工在上海地区市政工程施工中已逐步推广，控制好地下水位高度和夯击能量是保证该工法施工质量的关键。

本文以上海临港新城主城区C2道路（海港大道-S16路）工程1标为例，介绍高真空击密法软土地基处理施工控制方法，供同行们参考。

关键词：真空降水低能量强夯
1、工程概况
临港新城主城区C2道路（海港大道-S16路）工程1标，道路等级为城市次干路Ⅰ级，道路长度约为1260米，红线宽度50m。

拟建场地位于上海市东南端，地处东海与杭州湾的交汇处。

拟建场地系围海造地、人工吹填形成，现状地势平坦。

根据《临港新城主城区C2道路新建工程》勘察报告，工程范围内的上层土系近期围海造地和滴水湖开挖吹填形成，道路沿线场地遍布，厚度有变化，吹填土形成时间短，属欠固结土，具有含水量高，孔隙比大，强度低等不良地质特征。

拟建道路沿线场地地基土组成及特性如下表。

2、高真空击密法软土地基处理简介高真空击密法是通过数遍的高真空压差排水，并结合数遍合适的变能量强夯，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。

该方法具体是通过快速高真空排水与强夯多遍循环，两道工序的有机结合、相互作用，形成了高真空击密法软地基处理（降水强夯法）的独特机理。

高真空击密法软土地基处理施工后，地层上部较差的软弱地基形成理想的超固结层，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，可满足上部结构使用功能的要求。

该工法具有造价低，工期快，质量可控的优点。

3、施工工艺流程图施工工艺流程图
4、原地面清表
清表厚度一般为30cm，清表宽度为地基处理范围，局部植物较为茂盛的区域根据实际情况加大清表厚度，确保将施工范围内原地表层的植被、耕植土、淤泥、树根、草根等彻底清理干净。

5、排水明沟及集水井开挖
在道路两侧开挖临时排水明沟与附近沟浜连通。

明沟距离人行道外侧6m，明沟底宽1m，深1.5m，边坡为1：2，明沟之间贯通，每隔150m集水井（沉淀井），明沟底向现有水系方向设置1％的坡度以利排水。

排水明沟内铺衬竹篱笆加编织布作为支护，以防明沟受冲刷坍塌。

6、测量放样、施工小区划分
引测控制基线、基准点，形成“＋”字形测量控制网，按3000m2/区将施工区域分成若干个施工小区，根据现场情况作可适当调整。

7、夯前小螺钻及静力触探检测
地基处理前对施工场地原状土每1000m2测一组小螺钻及静力触探检测，试验孔深8m。

分析现状各土层分布特性、含水量及承载力。

8、主要施工设备配置
设备数量根据工程的实际情况布置，主要施工设备规格、型号、参数见如下。

8.1 真空排水设备表
真空排水设备表
9、真空降水
9.1 预埋水位观测管
预埋水位观测管，每小区2孔，埋深6.0m，滤头长1.5m，水位观测管周围灌粗砂至地面下50cm，孔口地面以下50cm内用粘土密封。

编制水位孔的编号，并进行定时测量和记录。

正确掌握真空降水对地下水位的变化情况，以确定初始地下水位和控制强夯区域排水时间。

在地基处理过程中进行地下水位观测并进行记录，每天观测2次，地下水位观测精度要求小于±1cm。

水位观测孔位置详见下图：《外围封闭管及水位观测孔布置图》。

9.2 外围封闭管
在施工小区外侧布设2道外围封闭管，外围封闭管距小区边线距离为3米。

第一道外围封闭管井点管间距为4米，井点管长为6米。

第二道外围封闭管井点管间距为4米，井点管长为3米。

要求井点管周围灌粗砂至地面下50cm，孔口地面以下50cm内用粘土密封
外围封闭管布置详见下图：《外围封闭管及水位观测孔布置图》。

9.3 第一遍降水
第一遍降水，井点管管长3m，井点管间距4m，卧管间距2m，卧管沿道路纵向布置，要求井点管周围灌粗砂至地面下50cm，孔口地面
以下50cm内用粘土密封。

连续72小时不断降水，降水至地面2.5m以下。

降水完毕后拆除并保留外围封管，进行第一遍强夯。

第一遍降水井点布置详见下图：《第一遍降水井点布置图》。

9.4 第二遍降水
第二遍降水在第一遍强夯后，采用一长一短相间的井点布置方式。

短井点管管长3m，长井点管管长6m，井点管间距4m，卧管间距2m，卧管沿道路纵向布置。

井点管周围灌粗砂至地面下50cm，孔口至地面以下50cm内用粘土密封。

第一遍强夯后场地平整完成立即插管降水。

第二遍降水要求连续降水7天，降至地面4.0m以下。

降水完毕后保留外围封管，间隔拆除卧管及与之匹配的井点管，形成卧管间距4m，3m井点管和6m井点管一长一短相间的井点布置方式。

进行第二遍强夯，强夯过程中井点降水继续工作，如此可以加速孔隙水消散，可有效缩短第三遍强夯和第二遍强夯施工间隔时间。

第二遍降水井点布置详见下图：《第二遍降水井点布置图》。

9.5 第三遍降水
由于第二遍降水完成，并间隔拆除卧管及与之匹配的井点管，形成卧管间距4m，3m井点管和6m井点管一长一短相间的井点布置方式，且第二遍强夯过程中，井点连续工作。

第三遍降水无需另行打设井点管，第三遍降水要求降至地面4.0m以下，连续降水5天。

第三遍降水完毕后保留外围封管，拆除小区内所有降水卧管及井点管，进行第三遍强夯。

第三遍降水井点布置详见下图：《第三遍降水井点布置图》。

9.6 真空降水施工
9.6.1 真空降水施工流程
准备工作—→铺放总管—→埋设支管—→支管总管连接—→真空泵安装—→调试—→抽水—→水位观测—→拆除—→强夯。

9.6.2 施工方法
（1）井位布置：按井位设计平面图安置抽水机组、总管。

（2）成孔：水冲法成孔，外径约150mm。

（3）下井管：孔深度达到设计要求才能下管，管顶外露约20cm。

（4）填滤砂：采取动水投砂，当成孔水逐步澄清，在管井周围均匀回填黄砂至孔口地面以下0.5m，孔口50cm用粘土封闭。

（5）设备安装：井点管与总管、真空泵机组连接后，进行运行调试，检查是否有漏气及死管的情况，发现问题应及时采取措施进行补救。

（6）抽水运行：真空泵机组安装真空表，注意真空度情况的变化，出水应先浊后清。

（7）进行24小时水位跟踪观测，水位下降达到设计要求和抽水时间满足设计要求后，方可拆除施工区域内井点管和卧管，进行强夯。

（8）由于土层中有淤泥质粘土存在，该类土质渗透系数很小，可能导致井点降水难以达到预期效果，发生这种情况时应根据具体情况采取相应措施（如增设井点管，延长抽水时间等）。

10、低能量强夯
10.1 施工顺序
第一遍铺管→降水→第一遍强夯→整平→第二遍铺管→降水→第二遍强夯→整平→第三遍铺管→降水→第三遍强夯→整平→碾压10.2 第一遍夯击
夯前第一遍真空降水，降至地面以下2.5m；
平整场地，垫路基箱进行第一遍强夯，击数一击，单点夯击能700KNm，第一遍强夯后马上布井点管进行第二遍降水。

10.3 第二遍夯击
第二遍真空降水，降至地面以下4.0m；
平整场地，进行第二遍强夯，击数两击，单点夯击能1350KNm；
10.4 第三遍夯击
第三遍真空降水，降至地面以下4.0m；
平整场地，进行第三遍强夯，击数两击，单点夯击能1500KNm；
10.5 强夯施工参数
10.5.1 强夯施工参数汇总表
低能量强夯施工参数汇总表
10.5.3 相邻两遍夯击之间间歇时间
相邻两遍夯击之间间歇时间为7天，同时要求超孔隙水压力消散85~90％，水位满足设计要求。

如不能满足要求，间歇时间应延长。

10.5.4 夯击控制标准
（1）周围出现明显隆起，如一击时就出现明显隆起，则要适当降低夯击能，相邻夯坑内的隆起量差值≤5cm。

（2）第二击夯沉量小于第一击夯沉量。

（3）两击夯沉量≤50cm。

（4）如不满足上述控制标准，通过现场监理认可，应减小夯击能。

10.6 强夯施工
（1）平整场地，按设计图测放第一遍夯点。

（2）测量地面沉降，地下水位初始值，经真空排水后地下水位降至地面以下2.5m。

（3）夯机就位，夯锤中心对准夯点。

（4）测量夯点标高作记录。

（5）标定落距，将控制落距的脱钩器钢丝绳长度固定。

（6）测量夯前锤顶标高，作记录。

（7）将夯锤起到规定高度，待夯锤脱钩自由落下后，放下吊钩测量锤顶高程，并作记录。

第一遍强夯，单点夯击能量700KJ，每一点夯击1击。

停锤标准为最后一击夯沉量小于10cm。

（8）夯完及时用推土机整平场地。

（9）采用10m×10m方格网测量第一遍夯后地面沉降。

并立即进行插管进行真空降水，连续降水7天，观测地下水位的变化情况，地下水位到地面以下4米后，即拆管进行第二遍强夯。

（10）测放第二遍夯点，第二遍强夯，单点夯击能量1350KJ，每一点夯击2击。

（12）夯完及时用推土机整平场地。

11、地面压实处理
第三遍强夯施工完成后，按照设计道路横坡对场地进行整平，整平完成后采用16t对场地进行碾压。

碾压式控制碾压速度。

确保碾压速度均匀，碾压轮迹重叠，前后两次轮迹要重叠20~30cm。

两个施工段时，压路机碾压轮必须超过该两个施工段的接茬处。

压路机碾压时，要做到先轻后重，先稳后振，先低后高，先慢后快的要求。

碾压完成后，进行压实度检测，采用重型击实标准，压实度要求大于90%。

12、地基加固处理检测
高真空击密法软土地基处理后的软基加固效果采用静力触探试验、标准贯入检测、静载荷试验等手段检测，检测宜在强夯结束后间隔1~2周进行。

夯后检测面应选在夯后整平面下一定深度（0.5m~0.8m）以下进行
结束语
高真空击密法软土地基处理降水和击密方法有多种，可根据软土地基处理要求进行灵活选用。

本文主要叙述轻型真空井点降水结合低能量强夯法进行软土地基处理，方案简便实用，在施工实践中有一定的参考价值。

参考文献
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