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．
８
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Ｆ 面
图 ３ 地 下 水 位 变 化 曲线
工 技术 ， ０ ，８ （ ）４ ５ ． ２ ８ １２ ４ ： ０ ６— ０
软 土 路 基 处 中 高 空 击 密 法 的 应 用 研 究 理 真
程艳青 张义 吉
（ 安市 岱岳 银河 水务 有 限公 司 ２ １０ ） 泰 ７ ００
【 摘 要 】 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。本文对无锡 市共和
散。软土在夯击过程中会产生较大的动球应力 ， 主要表现
２ ３ ４ ５
为动孔隙水压力 的增加 ， 引起 的附加应力增大 ， 造成 了土 体骨架结构的破坏 ， 并使土体抵抗体积收缩 的能力下 降。 在假定水和土颗粒体积不可压缩的前 提下 ， 这部分不平
衡的体积致缩力必然要 由孔隙水来承担， 因而造成 了孔
１ 引 言 高真空击密法是一种快速加固软土地基的新技术， 它 比传统的强夯方法适用范围更加广 阔， 该技术在 ２０ ０ ５年 已申请专 利， 随后在 软 土地基 处 理 中得 到较好 的应 并
底、 鱼塘浮泥。河道及鱼塘内有分布。层厚 ０３ ．０～１３ ．ｍ。 压缩性极高， 工程性能差。第二层是素填土 ： 软。成分 松 以黏性土为主。除河道 、 鱼塘外均有分布。层厚 ０５ ．０～
５％（ １ 见图 １ 。从 图 １ ） 中可 以看出处理后的土层在强度 与变形性质方面有明显的改善。
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地基处理中高真空排水引起 的孑 隙水压力消散主要 Ｌ
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分为两部分： ④真空度的直接传递导致的孔 隙水压 力下 降； ⑥抽真空引起水位线下 降进而引起的孔隙水压力消
采用单桥探 头的静 力触探 进行地 基土 的静力 触探 原位
静 力触探 测试 ， 通过 比贯入阻力来 评价地基土的加固效 果
静 力触 探试 验孔 沿拟 建路 基 中轴线 布置 ， 深 １ ｍ 每 孔 ２ ，
ｌＯ Ｏ ｍ布置一点 ， 分别对 加 固前 的地 基土 、 固后 的地 基土 加 进 行对比
高真空排水与变能量击密的施 工参数 ， 反复击密土体 ， 在
般 。第 四层 是 淤泥质 粉质 黏 土： 塑。层 厚 ０ ６ 流 ．０—
１．ｍ， ６６ 部分路段缺失 ， 一般均有分布。压缩性高， 工程性
能差 。第五层是粉质黏 土： 流塑。层厚 １５— ．ｍ， ． ４４ 压缩 性中等 ， 工程性能一般 。
用 ［ ］ 中国港湾 建设 ， ０ ， ５ ２ ：ｌ ４ ． Ｊ． ２ ５ １ （ ）４ 一 ３ ０ ３ ４ 陆 豪杰 ．高真 空击 密法在 北仑 港 区四期工 程软 基加 固 中的应
用 ［ ］ 水 运工程 ，０ ７ ４ ６ ８ ：０ １ １ １６ Ｊ． ２ ０ ， （ ） １８— １ ， １ ． ０
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ｂ 路基处 理后地 基承 载力提 高非 常明显 ， ． 幅度在 ５０ ～ ０ ％。处理后 的土层在强度与变形性质方面有 ４ ％ ７０
．
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明显 的改 善 。
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Ｉ ，
ｃ 通过沉降量分析并结合有关 的理论知识可知 ， ． 路
９
２ 彭 第．地 基处 理 新 技 术 及发 展 趋 势 ［］ 长 春 工 程学 院学 报 Ｊ．
（ 自然科 学版 ） ２ ０ ， （ ） １ ３ ， ７８３ ： — ． ０ ３ 封 明聪 ．地基 处 理 新方 法 高 真 空 击 密 法 的 机理 与优 势 比较
［］黑 龙 江交通 科技 ，０６ １３ １ ）５ ５ ． Ｊ． ２０ ， （ １ ： ５ ４— ５
３６ ｍ。压缩性 高， ．０ 工程性 能较差 。第 三层是粉质黏土 ： 可塑 。局部有分布。层厚 １Ｏ 。压缩性 中等 ， ．ｍ 工程性能
一
用 。其加固机理是通过数遍的高真空 ， 并结合数遍合 适的变能量击密 ， 采用快速高真空排水法快速排出土 中自 由水， 再结合变能量击密法增加土体的密实度 ， 通过调整
降等环境影响很小 ， 如图 ３ 所示 。
４５ 不 同施 工工艺 对 比 ．
下降到某一稳定值， 即在土体 内部产生残余孔隙水压力。
由于土体处于不排水状态 ， 孔隙水压力不会立即消散。在 后续的夯击荷载作用下孔压不 断积 累， 然后进行第二次 真空排水 ， 引起孔隙水压力的进一步消散。从图２中可以 看出， 各监测点不同深度处的孔压变化趋势相似 ， 在前 ２ ５
地下水位、 地面沉降等 的监测结果 以及现场土性指标试
验、 静力触探试验 、 载荷板试验等资料的对比分析， 评价地
基处理方法 的效果及其对周 围环境 的影 响， 实验方案见
表 １ 。
方 案
备 注
无锡市共和新路路基改建工程位于长江三角洲软土 地区。该地 区土层分布如下： 第一层是淤泥 ： 流塑。为河
表层形成厚度约 ６～ ｍ的超固结硬壳层 ， ７ 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 生的沉降 ， 从而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并消除砂土液化的 目的。
２ 工程 概况
３ 试验 方 案
通过对该工程采用高真空击密法施工中孔隙水压力 、
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段施工完成后的沉降量约达到工后 沉降量 的 ８ ％， ０ 说明 该工法可有效地减小工后沉降。 因此在软土地区地基处理时采用高真空击密法是可 行的 ， 并具有一定优越性。建议在软土地区地基处理 中推
２ ０ ２ ３） ７ ０ ８，７（ ：７—８ ． ０
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（ 上接 第 ７ ３页） 废水 由上 海东安 海上 溢油应急 中心集
中收 集 处 置 。生 活 垃 圾 装 袋 装 桶 ， 老 港 处 置 场 填 埋 。 送
ｅ ．在 老 港 底 泥 处 置 场 码 头 与 分 离 池 的 缝 隙 中设
１ ・ ３
一
一ｄ Ｂ 一
续 表
备 注
项
目
试
验
方
法
沉 降
在原地面上埋设 沉降板 ， 采用水准仪或全 站仪进行高程
观测
每 ５ ｍ设置一个观测 断面 ， ０ 每个 断面 ３ 个测点 分别位 于
拟建路 中心 、 路肩及坡址的基底处 根据路段长度设置测试断面 ， 每个 断面进行 ２组试验
新路路基 改建采 用该 工法进行施工 的现场试 验成果进 行分 析 ， 并与低 位高 真 空预 压法作 比较 ， 论证 了高真 空击 密
法在 软 土 地 区处 理地 基 是 可 行 的 ， 具 有 一 定 的优 越 性 。 并
【 关键词 】 高真 空击密法 软土地基
低位高真 空预压 法 可行性
６ ７
Ｐ／ Ｐ ｓＭ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
５ 结
论
Ｌ
：
●
本文通过对相关试验数据的分析 ， 得出以下结论 ： ａ 采用高真空击密法进行软土地基处理无论是在成 ．
ｒ
本、 工期还是在对周围环境的影响上， 比低位高真空预 都
压法 要好 一些 。
天 数（） 水 压 力 消 散 情 况
，
４ ３ 地面沉降分析 ． 共分四个观测期计 ４ ６天： 第一次为击密前沉降， 第二
次为第一次击密后沉降 、 第三次为第二次击密后沉 降、 第 四次为第三次击密后沉降。某路段的地面沉降情况 见表
１ ０ ２ ０ ３ Ｏ ４ Ｏ ５ Ｏ
在地基土体内部埋设孔 隙水压 力计观 测土 体孔 隙水压
孔隙水压力 力变化
，
孔隙水压力计每公里 布置 ６ 个 点， ０ 其中要求每个断面布
置 ３个点 ， 分别 位于路 中心 、 肩及坡 址的基底 处 ， 与沉 路 并 降观测点位于同 断面
一
孔隙水压力值由频率仪测得的频率值换 算得 出
・
高真空击密法 动力排水固结 低位高真空预压法 静力排水固结
６ 陈 兰云 ．真空一 堆 载联合 预压 加 固高等级 公路 软基 的工 程实
例 分析 ［ ］ 岩石力 学与工 程学报 ， ０ ， （ １ ：６ ８ ４ ３ ． Ｊ． ２ ４２ 增 ）４２ — ６３ ０ ３
７ 彭 博．高 真空 击密 法在软 地基 处 理 中 的应 用 ［ ］ 海 岸工 程 ， Ｊ．
表 ３ 高真 空击 密法与低 位高真空预压法 比较
方 法 理 论基础 造价 （ｒ ） Ｙ／ｍ。 ． ９ ０ １Ｏ ５ 承载力 （ｐ） ｋ ａ １０ ４ １Ｏ ３ 工期 （） ｄ ４ ６ １０ ０
４ 代 韶华 ．高真 空击 密法在 兴华 港 区二期工 程软 基加 固 中的应
表 １
项 目 含水量 试 验 方
实
法
验
烘箱 法检测 素土含水质量 与该干质 量之百 分比
沿拟 建路基 中心轴线 ， ５ ｍ处取一个 点分别对加 固前 每 ０ 后进行对 比试验 沿 拟建路基 中心轴线 ， ５ ｍ处取一个 点分别对加 固前 每 ０ 后进行对 比试验
密度
环刀法检测单位体积 内物质 的质量
２ 。可以看出第一次击密后沉降较大， 经过三次高真空击 密后地基沉降量减小， 地基趋于稳定 。
表２
测 点
１ ０
Ｏ Ｏ Ｏ ０
天数（） ｄ
图 １ 处 理 前 后 静 力 触 探 结 果 对 比
地
面
沉
降
量
４２ 路肩点的孔隙水压力消散情况 ．
沉降量（ ｍ ｍ ）