真空预压法
真空排水预压法是一项比较新的加固软土技术,是属于排水固结法的一种,通过铺设水平排水砂垫层和设置在软基中的竖向排水体(塑料排水板),再在砂垫层上铺设不透气的密封薄膜封闭装置,借助于埋设在砂垫层内的管道,通过抽真空装置,使土体中形成负压,将土体孔隙中的孔隙水抽出,从而降低孔隙水压力,增加有效应力,使土体产生固结,减少后期沉降,提高地基承载能力。其施工内容主要由四部分组成:
(1)施工一个垂直的和水平的排水通道,即施工塑料排水板和砂垫层;
(2)要施工一个使加固地基与大气隔绝的保证不透气的密封层;
(3)要设置一套高效率的抽真空装置。即在砂垫层内铺设主管和滤管管网和在密封系统外安装真空泵等设备;
(4)要设置一套保证能按设计要求进行施工的检测系统。
设计要求
(1)真空预压荷载达90kPa。
(2)预压加固固结度大于90%,连续5天沉降速率小于1.5mm/d后可卸载。
(3)地基工后沉降不大于30cm。
真空预压法施工工艺流程
测量放线→清除表层硬物、垃圾、淤泥→平整场地→铺砂垫层(50公分中、细沙和50公分中、粗沙)→泥浆搅拌墙密封施工→塑料排水板施工→挖密封沟→铺设主、滤管→填密封沟→密封膜铺埋→真空泵装配→试抽检查密封系统性能→维护并保持真空度在85PKa情况下天,固结度达到90%→合格验收。
泥浆搅拌墙的施工
泥浆搅拌墙的施工程序:场地平整→施工放样→桩机就位调平→预拌下沉→钻至设计深度→高压喷射灌浆→提升→重复下搅→重复提升至桩顶标高→清理现场→检测资料→移位→重复工序直至完结。
排水板的施工程序:排水板、插板机进场→插板机调试、装置排水板桩靴→插板机移动至预计板位→插板机定位→下插桩管至设计深度→上拔桩管,排水板须高于地面50cm→割断排水板→排水板桩孔回填密实、装管靴→移至下一板位→重复至施工完结。
塑料排水板施工
根据饱和软粘土特性,设计排水板间距为lm,采取正三角形排列,平均打设深度为18m。现场根据塑料排水板布置范围及间距,用木片准确定出每个塑料排水板的打设位置,排水板采用门架型插板机打设,插板机基础要设置稳固,保证其平衡度满足稳定性要求。塑料排水板穿过空心套管,插打至设计位置,套管靴头采用铁质靴头。板头处理。当套管打设至预定位置后,将塑料排水板剪断,保证塑料排水板深入砂垫层至少25cm,并将其竖直地埋入砂垫层中。
真空泵安装注意事项:
(1)砂垫层表面的淤泥,板头等杂物必须清理干净。
(2)主、滤管必须铺埋于中、粗沙层中。
(3)主、滤管布置的间距不得大于6m,且各接头连接必须牢固,无破损。
(4)接真空泵的出膜口数量必须按设计要求(m2—m2/台)安装,且预留备用出膜口。
(5)真空表测头不能直接置于主、滤管内,每台真空泵的相应区域各埋设1个测头。
(6)真空泵装配需按序操作,空载测试真空度≥0.MPa,每台真空泵配电箱内须装配电度表。
(7)膜下及泵上真空表须经过检测合格才能使用。
(8)密封膜踩压时必须仔细操作,严防损坏,密封膜踩入泥浆墙的深度不少于1.0米。
(9)预压初期,必须在预压区内膜面进行细致排查有无裂缝、孔洞或砂眼,及时处理破损部分。待真空度稳定达到85KPa一周时间后,方可进行围堰覆水。
(10)当真空度达到85KPa时,需配合监测部门控制区内沉降频率,以保证达到设计加固要求。
真空预压
效果分析
(1)地耐力强度及变形分析。真空预压可产生90Kpa等效荷载,土体上30cm砂垫层和表面50cm覆水可产生10Kpa的等效荷载,因此土体相当于经过Kpa等效荷载预压。预压后进行荷载板试验,地基承载力可达~Kpa。
在经过三个月的预压期后软基完成了95%以上的沉降,解决了软土地基工后沉降过大的问题。而且与堆载预压不同的是,随着预压荷载的增加,土体产生向内的收缩变形,对路堤稳定非常有利。
(2)经济分析。真空预压法施工与复合地基法等比较,可大量节约经费,节约投资达60%多。
真空预压法作为软土地基的加固处理方法,其施工时间短,加固费用低,加固效果好,特别是深层加固效果更好,非常适用于沿海地区公路、铁路路基处理工程以及机场码头港口、海堤的吹填加固工程。
来源:广州市盛洲地基基础工程有限公司