摘要:真空预压是采用不透气的密封膜使待加固的土体与大气隔绝,通过埋设在砂垫层的排水管道,用真空设备进行抽气,将膜内空气排除,在膜内形成一个负压,这部分负压即变成作用于地基的荷载,达到压载的目的;堆载预压一般采用土石方压载;真空预压联合堆载则是这两种作用所产生的荷载联合对地基起到预压的作用 ,对土体加速固结,缩短施工时间起到重要作用 ,现已广泛的应用在道路、港口、机场等工程。 通过陆域软基处理工程实例,介绍真空预压联合堆载预压法施工工艺,并提出提高真空预压联合堆载预压法施工质量。
关键词:真空预压;堆载预压法;施工;工艺
1.前言
目前,真空预压联合堆载施工处理软土地基在国内已是较为成熟的工艺,特别是在围海造地项目中被广泛应用,能从技术角度较好地解决软土地基与吹填土的加固处理,同时具备一定的工期及造价优势。由于真空联合堆载预压施工周期较长,质量控制环节多、难度相对较大,制定严密的管理及技术措施显得尤为重要。针对工程所在地的地域特点、地质情况建立系统严格的质量控制程序,在常规性质量控制措施的基础上不断总结经验和教训,并参考相关文献后总结质量控制要点和措施。
2.真空预压联合堆载的施工工艺
2.1浅表层快速加固
浅表层处理以保证人员及小型、大型机械施工安全为主。施工时先铺设一层荆芭,再按垂直于轻型铺砂机械方向铺设单向土工格栅一层,再铺设 土工布一层,其后插板机施打塑料排水板 。
2.2铺设砂垫层
砂垫层厚度为50cm,采用中粗砂,砂垫层铺设采用附近海域采购吹填至附近二次倒运或采用汽车陆运至施工现场。
2.3打设塑料排水板
排水板采用正方形布置,间距1.0m,在已放样确定的各加固块范围内,用经纬仪和钢尺按正方形布置、间距1.0m测放出塑料排水板打设板位,边角处排水板可根据实际情况作适当调整,并用竹签或排水板芯等插入砂垫层作标记。 排水板打设深度要打穿原地基表层淤泥层,进入粉质粘土或残积砂质粘性土层内 0.5m,上拔桩管至桩管下端高出砂垫层50cm。
2.4防渗帷幕施工
防渗帷幕宽度有1.15m和1.7m两种,砂层厚度较薄处,防渗帷幕采用双排桩;砂层厚度较厚处,防渗帷幕采用三排桩。泥浆搅拌桩施工深度应通过探摸确定。
2.5水平排水滤管铺设
水平排水滤管采用人工直接敷设,滤管采用外包滤布的软式透水管。监测仪器埋设采用人工埋设,监测仪器有:①地表沉降观测;②分层沉降;③孔隙水压力观测。
2.6密封沟开挖
密封沟开挖采用120 型挖掘机进行开挖,人工进行修整,开挖主要控制开挖深度及宽度。封闭式截水墙应隔断透水透气层。
2.7密封膜铺设
密封膜主要采用聚乙烯或聚氯乙烯,塑料膜最好在工厂一次热合而成,或在现场实地搭接,搭接长度不要太短,铺设由人工进行,铺设完成后将塑料膜依次踩进密封沟内约1.5m 的密封层内。
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2.8抽真空
沿加固区周边每900~1000平方米安装射流泵一台,射流泵型号为 7.5k W立式潜水泵,并同时开挖排水沟,完成后开始抽真空。
2.9真空预压加联合堆载
加固区真空表连续保持并稳定在80kPa以上时,即可进行真空预压加联合堆载,堆载第一层为1.0m的中粗砂垫层,分两次施工,每层50cm,采用轻型机械或人工进行作业。 5~ 10d后用山皮土堆载第二层和第三层,总堆载量满足设计要求。
3.影响真空预压的因数及其对策
3.1影响竖直排水通道及其对策
排水板作为真空加联合堆载预压的竖直排水唯一的直接通道,影响竖直排水通道主要是排水板本身的质量及排水板的施工质量。首先,排水板在选材上应采用性能较好的排水板。 在施工过程中控制排水板插设的施工质量,严格控制排水板插设间距满足设计要求,在局部淤泥软弱区或淤泥包适当缩小板间间距,可以按0.7m 间距正方形进行布置;排水板插设的垂直度主要是由于排水板施工设备的垂直度控制,首先必须保证门架式插板机的两个轨道的高程在同一水平线上,否则用枕木调平或砂整平,而后调整门架的垂直度,施工中,用垂球或经纬仪进行控制;排水板插设深度打穿原地基表层淤泥层,进入粉质粘土或残积砂质粘性土层内0.5m,禁止回带,若回带长度大于50cm,必须在附近补打一根排水板;排水板外露长度不小30cm,排水板施工完后应及时掩埋防止砂土进入排水板,堵塞竖直排水通道 [3] 。
3.2影响水平排水通道及其对策
水平排水通道主要由砂垫层和软式透水管组成,影响水平排水通道主要是砂及透水管本身的质量和砂垫层和软式透水管的施工质量。砂垫层:①严格控制砂的含泥量,含泥量大会堵塞水平排水通道;②控制砂的干密度;③控制渗透系数。水平排水通道的另一个环节为水平排水滤管的质量和施工质量,软式透水管严格控制渗透系数和环刚度,软式透水管外的虑布一定要包好,防止堵塞。
3.3真空预压密封效果
密封效果主要由防渗帷幕施工质量和密封膜本身质量和施工质量进行控制。施工中严格控制施工工艺:①喷搅速度;②深度,底部进入不透水层深度不小于0.5m;③防渗墙的厚度;④施工中桩架倾斜度,桩位平面误差;⑤对于地质复杂的地段,如存在孤石或沙层较厚,防渗墙一定要避开此地段并且要保持墙体的质量。密封膜材料采用聚乙烯或聚氯乙烯,铺设三层,确保不破损。由于监测仪器会刺破密封膜,产生漏气,因此在刺破处采用聚氯乙烯联合粘结剂进行粘补,确保加固区整体密封。
3.4真空联合堆载预压
联合堆载时要把握加载时间,即加固区真空表连续10d保持并稳定在80k Pa 以上时才可进行加载。在加载前要检查密封膜是否破损,破损时要及时修补。加载前要在塑料布上覆盖一层 160g/m 2编织土工布,防止加载时刺破密封膜,造成真空预压漏气。加载时要分层进行施工,防止荷载过大破坏加固区土体。
4结语
提高工程质量,要注意管控施工材料质量,施工工作流程,严格把控每道工序,预压技术任重道远,质量安全第一,更好的完善和成熟预压技术,造福社会。
参考文献:
[1] 潘伟华,冯日利.真空预压联合堆载施工质量控制要点浅析[J].现代交通技术.
[2] 李坤,曾芳金,胡秀青,王军.不同固结度真空预压联合堆载加固吹填土室内试验研究[J].科学技术与工程,2016(27):260~264+282.
[3] 叶观宝.真空预压联合堆载预压下软土地基强度增长计算方法研究[A].中国地质学会工程地质专业委员会.2015 年全国工程地质学术年会论文集[C].中国地质学会工程地质专业委员会:,2015:4.
论文作者:伊世超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/20
标签:预压论文; 真空论文; 排水板论文; 透水论文; 施工质量论文; 通道论文; 水平论文; 《防护工程》2018年第31期论文;