真空预压法施工作业指导书

真空预压法施工作业指导书

1 目的

明确真空预压施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范真空预压作业施工。

2 编制依据

《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》

《客运专线铁路路基工程施工技术指南》

有关铁路、公路设计文件

现行的施工技术规范、规程和有关规定

3 适用范围

3.1 真空预压法适用于均质黏性土及含薄粉砂夹层黏性土等地基的加固，尤其适用于新填土地基的加固；加固深度在10m以内。

3.2 直空预压法适用于含水量高、孔隙比大、强度低、渗透系数和固结系数小的砂黏土。

3.3 适用于堆载预压、碎石桩联合加固软土地基。

4 工艺特点及原理

4.1 真空预压是在竖向排水体上,用抽真空代替堆载体软土层排水固结的地基加固法，具有固结均匀、工期短、费用省等优点。

4.2 真空预压法是在需要加固的软土地基表面铺好砂垫层，打设袋装砂井（或塑料排水板等）、埋设滤水管，再在砂垫层上铺设不透气的塑料薄膜。用胶皮管将出膜装置与真空装置连成一体，利用真空装置将密封膜下的空气抽出，使其成为真空。在真空的吸力作用下将土体中的孔隙吸出，通过砂井、砂垫层、滤水管排出膜外，从而使土体固结压密。

真空预压施工示意图

5 施工工艺

5.1 施工准备

5.1.1 施工前应按施工图要求设置观测点、观测断面，每一断面上的观测点布置数量、观测频次和观测精度应符合设计要求。

5.1.2 观测基桩必须置于不受施工影响的稳定地基内，并定期复核校正。

5.1.3 连接各系统进行抽真空试验，检查密封性。

5.1.4 在加固范围内应按施工图要求设置沉降观测点。

5.1.5 勘探试验工作着重取得欲加固土层的渗透系数、固结系数、原始土壤的物理力学指标、现场十字板、静力触探与灵敏度等数据。特别查明相对透水层的位置和各土层水平向的渗透系数和固结系数。

5.2 施工方法

5.2.1 按照施工图要求的平面尺寸和厚度铺设水平垫层。在排水垫层的施工过程中，无论采用何种施工方法，都应避免对软土表层的过大扰动和隆起，以免造成砂垫层与软土混合，影响垫层的排水效果。

5.2.2 铺设水平排水体和打设竖向排水体：根据水平排水层的材料性质及施工特点，确定具体采用条形或鱼刺形排列形式，以及滤水管长度和间距。根据排水垫层厚度具体确定滤水管埋深，一般设在垫层中部。

5.2.3 滤水管应设在砂垫层中，砂料中的石块、瓦砾等尖利杂物必须清除干净，以免扎破密封膜。滤水管可选用钢管或塑料管，外包尼龙纱或土工织物等滤水材料，三通、弯管等管材采用钢管，滤管与钢管部胶管接头用铅丝绑牢。滤水孔一般采用Ф8~10mm，间距5cm，三角形排列。

5.2.4 密封膜施工

采用密封性聚氯乙烯薄膜，或采用抗老化、抗穿刺能力强的线性聚乙烯等专用薄膜。密封膜热合时采用平搭接两条热合缝，搭接1.5-2cm，并使热合缝粘结牢而不熔。采用2~3层膜，按先后顺序同时铺设。膜的四周密封施工，根据施工环境和土质条件具体确定采用挖沟折铺方法或长距离平铺方法。并采取必要的膜周边密封辅助措施：封闭式板桩墙或封闭式板桩墙加沟内覆水或围堰内全面覆水。密封膜表面采取密封措施，确保本身气密性。

5.2.5 施工设备及施工工艺

⑴主要施工设备配备

①真空泵

采用射流真空泵，由射流箱及离心泵组成，按每台加固1000㎡进行布置，并不少于2台。预压初期各泵同时运转，中后期在保证真空度的前提下，停部分泵并交替运转。应用时随时注意泵的运转情况及其真空效率，当泵的真空度小于93kPa时，进行检查和维修，主要检查射水量是否充足。

②真空管路

真空管路满足排水过水断面要求，能承受径向压力，管路间各连接点均严格进行密封处理。管路中设置止回阀和截门，其密封性符合要求，认真连接。当预压停泵时间超过24小时，关闭截门。

⑵工艺流程

①按照工艺要求，将射流真空泵、真空管、出膜口按密封要求连接好。

②接好泵、真空管及膜内真空压力传感器，并测记初读数。

③射流箱处接好进水管，并在箱内注满水。

④在加固范围内按要求设置沉降观测点。

⑤开动离心泵进行真空抽气，达到预定真空度后，采用自动控制，间隔抽真空。抽真空过程中，射流箱采取连续补水，保持水箱满、温度正常。

⑥在抽真空过程中，观测泵、真空管、膜内及土体内各深度的真空度、土层的深层沉降、地表总沉降、土层沿深度的侧向位移、孔隙水压力等的变化。

⑦真空预压达预定技术要求后停止抽真空，测读以上观测项目的变化，检验和评价预压效果。

⑶施工工序

真空预压工艺流程

⑷真空预压过程质量控制

①真空分布管的距离适当，使真空度分布均匀，滤膜渗透系数不小于2*10-2cm/s。

②泵及膜内真空度达到96kPa和73kPa以上。

③地表总沉降规律，符合一般堆载预压时的沉降规律，如发现异常，及时采取措施，以免影响最终加固效果。

⑸施工质量控制及检验方法

①真空度：主要观察膜上管路真空表上的真空度，每隔一小时抄表一次，应

在80kPa以上。为掌握加固区真空度变化，每台泵上及膜上管道的阀门内侧各装标准真空表一个，膜下砂垫层设气测真空度测头1-5个，同时在砂井和土体中分别在不同深度处埋设3-5个气测真空度测头。

②加固荷载值：大于80kN/m2时采用其它综合加固法配合。

③地面沉降：在试验区和加固区外设置沉降观测点（沉降标或沉降盘），由专人长期观测，绘制真空度、地面沉降与时间的过程曲线。

④深层沉降：在加固区内设观测孔，在每孔深度内每隔1-1.5m设一个观测点，放置磁环式分层沉降仪，按不同时段绘制成深层沉降随深度变化的曲线。

⑤水平位移：在地基中埋入测斜仪或测斜盘，或设水平位移观测控制桩，观测水平位移，掌握规律。

⑥孔隙水压力：在砂井和土体沿深度各布置二个压力传感器和三个钢弦式压力测头，根据实测值绘制成孔隙水压力、真空度和时间过程线。

⑦强度增长检验：进行室内外试验和检验，包括土质变化试验，现场十字板和旁压仪原位测试、荷载试验、静力触探、堆载试验等。

6 施工要点

6.1指示需要逐渐增加负压以适应地基渗透固结进度。

6.2 为了取得更好的排水固结的效果，一般情况下，需要砂井的配合。

6.3 真空预压荷载受薄膜强度的限制，不超过一个大气压，预压深度小于10m。

6.4 对于地基承载要求较高时，难于达到预期的效果，可改用堆载预压施工方案。

6.5 当真空预压时间和沉降量达到设计要求时，应根据观测资料和工后沉降推算结果，由建设单位组织设计、监理、施工单位共同研究确定卸载时间。

7 施工质量控制及检验

7.1密封膜、排水滤管的种类、规格及质量应符合设计要求，进场时应进行现场验收。

检验数量：同一厂家、品种、批号的材料，密封膜每10000m2为一批，不足10000m2也按一批计，排水滤管每10000m为一批，不足10000m也按一批计。每批抽样检验1组，且每分部工程不少于1组。