軟土路基真空預(yù)壓處置工藝

1、 概述 作用機(jī)理、性能、特點(diǎn)與適用范圍 施工工藝 勞動(dòng)組織 注意事項(xiàng) 檢驗(yàn)與加固質(zhì)量 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 該法50年代初由瑞典的杰爾曼（W.kJELLMAN）提出，但直至70年代末期一直末能得到廣泛應(yīng)用。 1980年，交通部第一航務(wù)工程局科研所（天津港灣工程研究所）在天津新港開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，解決了實(shí)用密封薄膜、抽真空裝置及關(guān)鍵施工工藝，使該法達(dá)到實(shí)用階段。 1982年末成功地應(yīng)用于天津新港軟基加固工程中。 1983年該法的研究列入“六五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目1985年通過國(guó)家技術(shù)鑒定，并獲“六五”國(guó)家科技攻關(guān)獎(jiǎng)。 1987年2月取得國(guó)家專利權(quán)（專利號(hào)（申請(qǐng)?zhí)枺?5108820），并于1989年被評(píng)為中

2、國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 目前真空預(yù)壓法已在港口、石油、化工、交通、建筑、和機(jī)場(chǎng)等工程中廣泛應(yīng)用。 真空預(yù)壓法是在地基表面鋪設(shè)密封膜，通過特制的真空設(shè)備抽真空，使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)形成負(fù)壓，加速孔隙水排出，從而使土體固結(jié)、強(qiáng)度提高的軟土地基加固法。 真空預(yù)壓法適用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和其他能夠排水固結(jié)而且能形成負(fù)超靜水壓力邊界條件的軟粘土。 （1）加固過程中土體除產(chǎn)生豎向壓縮外，還伴隨向內(nèi)收縮，不會(huì)造成側(cè)向擠出，特別適于超軟土地基加固。（2）一般膜下真空度可達(dá)600mmHg，等效荷重為80kPa，約相當(dāng)于4.5m堆土荷載；真空預(yù)壓荷重可與堆載預(yù)壓荷重疊加，當(dāng)需要大于80kPa的預(yù)壓加

3、固荷重時(shí)，可與堆載預(yù)壓法同時(shí)使用，超出80kPa的預(yù)壓荷重由堆載預(yù)壓補(bǔ)足。（3）真空預(yù)壓荷載不會(huì)引起地基失穩(wěn)，因而施工時(shí)無須控制加荷速率，荷載可一次快速施加，加固速度快，工期短。（4）施工機(jī)具和設(shè)備簡(jiǎn)單，便于操作；施工方便，作業(yè)效率高，加固費(fèi)用低，適于大規(guī)模地基加固，易于推廣應(yīng)用。（5）不需要大量堆載材料，可避免材料運(yùn)入、運(yùn)出而造成的運(yùn)輸緊張、周轉(zhuǎn)困難與施工干擾；施工中無噪音，無振動(dòng)，不污染環(huán)境。（6）適于狹窄地段、邊坡附近的地基加固。（7）需要充足、連續(xù)的電力供應(yīng)；加固時(shí)間不宜過長(zhǎng)，否則，加固費(fèi)用可能高于同等荷重的堆載預(yù)壓。 （8）在真空預(yù)壓加固過程中，加固區(qū)周圍將產(chǎn)生向加固區(qū)內(nèi)的水平變形，

4、加固區(qū)邊線以外約10m附近常發(fā)生裂縫。因此，在建筑物附近施工時(shí)應(yīng)注意抽真空期間地基水平變形對(duì)原有建筑物所產(chǎn)生的影響。 真空作用下土體的固結(jié)過程，是在總應(yīng)力基本不變的情況下，孔隙水壓力降低、有效應(yīng)力增長(zhǎng)的過程。 抽真空時(shí)，先后在地表砂墊層及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負(fù)壓，使土體與排水通道、墊層之間形成壓差；在此壓差作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，孔隙水壓力隨之降低、有效應(yīng)力增長(zhǎng)，從而使土體固結(jié)壓密。這樣，地基沉降在預(yù)壓加固階段基本完成，并獲得足夠的強(qiáng)度。 經(jīng)過真空預(yù)壓加固后的路基鋪設(shè)道路結(jié)構(gòu)并施加交通荷載，既不會(huì)發(fā)生路基失穩(wěn)，又不會(huì)產(chǎn)生有害的殘余沉降與差異沉降。 （1）采用不透氣的密封膜使

5、加固地基與大氣隔絕； （2）為使土體加速排水固結(jié)，在加固地基中設(shè)置排水通道（如塑料排水板）； （3）采用高效率的抽真空裝置； （4）為了節(jié)能和安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要安裝自動(dòng)控制、記錄系統(tǒng)。 排水通道打設(shè)機(jī) 1. 由于塑料排水板具有質(zhì)量穩(wěn)定、輕便可靠、打設(shè)速度快、加固效果好等優(yōu)點(diǎn)，目前在真空預(yù)壓加固中已被廣泛采用，極少見到使用袋裝砂井及普通砂井的實(shí)例。 2. 塑料排水板打設(shè)機(jī)可采用履帶式或軌道式等輕型設(shè)備，其接地壓力應(yīng)與加固地基相適應(yīng)；當(dāng)?shù)鼗周浫酰ㄈ绫竟こ滩捎么堤詈Ｉ罢降孛?，地基承載力偏低時(shí)，往往需要對(duì)地基表層臨時(shí)處理，以適應(yīng)打設(shè)機(jī)對(duì)地基承載力的要求。 3. 打設(shè)方式可用振動(dòng)錘打入，亦可用靜

6、壓壓入。 4 常用塑料排水板打設(shè)機(jī)打設(shè)長(zhǎng)度為20m左右的塑料排水板，可達(dá)到（10001500）m/臺(tái)班。 5. 真空設(shè)備：48型射流泵（功率7.5kW）； 6. 200kW發(fā)電機(jī)組； 7. 自控裝置：自動(dòng)控制、記錄儀。 （1）在軟基表面（或吹填形成的陸域面）鋪設(shè)砂墊層，采用插板機(jī)打設(shè)排水通道（通常200m作為一個(gè)封閉單元）并設(shè)置豎向密封墻（必要時(shí)）和各類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)； （2）鋪設(shè)膜下濾管（或連接橫向主支管網(wǎng)），將濾管埋入砂墊層中； （3）鋪設(shè)土工布和雙層高延伸性封閉膜（延伸率200%）并將其嵌入到密封溝（埋深1.5m）； （4）連接膜外管道和出膜裝置與抽真空設(shè)備；（5）安裝自動(dòng)控制設(shè)備（備用電源切

7、換系統(tǒng)）；（6）調(diào)試電器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、試抽真空、檢查密封、動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性。 （7）按照日倒三班的規(guī)定組織真空系統(tǒng)運(yùn)行并認(rèn)真記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，確保抽真空期間真空度始終保持在80kPa以上。真空聯(lián)合堆載模式 水平滲透排水系統(tǒng) 1、打設(shè)排水通道 每臺(tái)班由45人組成，班長(zhǎng)1人、操機(jī)工1人、裝運(yùn)工1人、測(cè)量工1人、電工1人。 2、真空設(shè)備安裝與運(yùn)轉(zhuǎn) 每臺(tái)班68人，每日三班連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 （1）整平加固區(qū)場(chǎng)地，清除雜物，并鋪設(shè)砂墊層。為避免塑料密封破損，砂墊層表面不得存留石塊及其它尖利雜物。 （2）塑料排水板打設(shè)完畢并驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)仔細(xì)地用砂墊層砂料把打設(shè)時(shí)在每根塑料排水板周圍形成的孔洞回填好

8、，否則，抽真空時(shí)這些孔洞附近的密封薄膜很容易破損，造成漏氣，從而難以達(dá)到和維持要求的真空度。 （3）埋設(shè)膜下濾管時(shí)，綁扎過濾層的鉛絲頭均應(yīng)朝向兩側(cè)，切忌朝上。濾管周圍須用砂填埋好，埋砂厚度以5cm左右為宜。砂料中的石塊、瓦礫等尖利雜物必須清除干凈，以免扎破密封膜。 （4）薄膜應(yīng)事先仔細(xì)檢查，鋪設(shè)時(shí)四周應(yīng)放到溝底，但不要拉得過緊。溝中回填的粘土要密實(shí)且不夾雜砂石。（5）管道出膜處應(yīng)與出膜裝置妥善連接，以保證密封性。膜外水平管道上應(yīng)接有閥門。每臺(tái)射流泵和閥門外側(cè)均應(yīng)裝真空表，使用前應(yīng)進(jìn)行試抽檢查。（6）整個(gè)真空系統(tǒng)安裝完畢后，記錄各觀測(cè)儀器的讀數(shù)，然后試運(yùn)轉(zhuǎn)一次。發(fā)現(xiàn)漏氣等問題時(shí)應(yīng)及時(shí)采取措施補(bǔ)救。（7）抽真空期間必須保證電力連續(xù)供應(yīng)，不得中途斷電，以使真空度在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到并長(zhǎng)期維持設(shè)計(jì)值。1 各類原材料(包括后期堆載用土)檢（復(fù)）驗(yàn)；2 插板垂直度、排水板入土深度監(jiān)測(cè)（自動(dòng)記錄）； 真空度運(yùn)行記錄 ；3 鉆探取土進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)；4 現(xiàn)場(chǎng)十字板、靜力觸探等試驗(yàn)；5 載荷板（必要時(shí)）試驗(yàn)。 6. 參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（CJJ1-2008）公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范（JTJ017-1996）土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（GB50290-1998）