大面積真空預(yù)壓施工工藝總結(jié)

1、 大面積真空預(yù)壓施工工藝總結(jié)大面積真空預(yù)壓施工工藝總結(jié) 1.工程概況1.1工程簡述圖1-1 真空預(yù)壓加固區(qū)單元示意圖 新建京滬高速鐵路虹橋動(dòng)車所位于上海市嘉定區(qū)境內(nèi)，設(shè)計(jì)總規(guī)模為檢查庫線12條，存車線79條，設(shè)動(dòng)車所進(jìn)出段線4條，預(yù)留2條，總占地面積56萬平米。東側(cè)紅線與嘉定區(qū)封浜河交叉，西側(cè)紅線毗鄰既有滬杭鐵路。該工程場地條件和地質(zhì)條件復(fù)雜，各種水塘、房舍、道路、碼頭密布其間，湖澡洼塘眾多，大小水塘14處，水塘占地面積達(dá)13萬平米。場區(qū)屬濱海平原地區(qū),區(qū)內(nèi)地層為粉質(zhì)黏土、粉土，廣泛分布淤泥質(zhì)土，軟土強(qiáng)度低、含水量高、壓縮性高，地下水為孔隙潛水。為確保合理的工后沉降量，根據(jù)地質(zhì)條件結(jié)合鐵路站場

2、軟土地基大面積加固的需要，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析，采用大面積真空預(yù)壓配合塑料排水板地基加固處理。設(shè)計(jì)將整過動(dòng)車所車場劃分為13個(gè)真空預(yù)壓加固區(qū)，每個(gè)單元格加固區(qū)面積在1500020000平米，合計(jì)真空預(yù)壓面積為23萬平米，真空預(yù)壓加固單元及剖面結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。各單元邊界之間采用水泥攪拌樁隔離，隔水墻墻厚1.2m，采用三排攪拌樁咬接形成，樁長15m、樁徑0.5m、樁間距0.4m、搭接長度0.1m。真空預(yù)壓中粗砂墊層厚0.6m，分二次鋪設(shè)，中間0.3m位置采用二布二膜進(jìn)行密封，上下層為無紡?fù)凉げ?，兩布之間設(shè)兩層密封膜，分次逐層鋪設(shè)，砂墊層結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。正式抽真空前進(jìn)行試抽，以檢驗(yàn)密封溝和密封

3、膜的密封性能，在加固區(qū)設(shè)置真空表測頭，以檢測膜下及土體內(nèi)不同深度處的真空度。1.2地質(zhì)條件 根據(jù)地質(zhì)鉆孔、靜力觸探原位標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的結(jié)果揭示，區(qū)內(nèi)地層均為第四系松散堆積層，以第四系全新統(tǒng)及上更新統(tǒng)海積、沖海積粉質(zhì)粘土、粉土及淤泥質(zhì)粉粘土為主。原地面以下0.6m為人工雜填土層，以黃色粉質(zhì)粘土為主，局部地段含有建筑垃圾、生活垃圾；312m為褐灰色粉砂粉土層，滲透系數(shù)大，易透水，0=100120KPa；12m以下為灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，0=80KPa；地層土質(zhì)基本呈現(xiàn)“上硬下軟”狀態(tài)，地層巖性自上而下勘探情況見圖1-3、表1-1所示。 表1-1 地質(zhì)勘探分析統(tǒng)計(jì)表層號(hào)土的分類層厚（m）巖性描述狀態(tài)密度

4、（1）人工填土0.51.2黃色、稍濕，局部含有建筑和生活垃圾；松散（2）1、2粉質(zhì)粘土1.27.3褐黃、褐灰色，含云母、粉砂等；軟塑，0=120kp(2) 3粉土410灰色,飽和, 含云母，夾薄層粘土，土質(zhì)不均勻；稍密，0=100kp（3）1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土16.118.8灰色,含有機(jī)質(zhì)、云母，夾薄層粉砂，流塑，0=80kp（4）淤泥質(zhì)粘土9.612.1深灰色，含有機(jī)質(zhì)、云母，局部夾粉砂、粉土團(tuán)塊，土質(zhì)均勻，光滑。流塑，0=80kp2.工藝特點(diǎn)及工作原理 真空預(yù)壓法包括排水系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)和密封系統(tǒng)三方面的施工工藝。在需要加固的軟弱地基表面鋪好砂墊層，打設(shè)塑料排水板、埋設(shè)濾水管，再在砂墊層上鋪設(shè)

5、不透氣的塑料薄膜，利用鋼絲橡膠軟管將濾水管與真空泵連接，利用真空泵將密封膜下的空氣抽出。連續(xù)抽真空造成膜內(nèi)外壓力差，土體中孔隙水產(chǎn)生滲流，在真空的吸力作用下，通過塑料排水板、砂墊層、濾水管將土體中的孔隙水排出膜外，從而使土體固結(jié)密實(shí)。3.施工機(jī)械設(shè)備的選擇及材料要求3.1施工機(jī)械設(shè)備（1）抽真空設(shè)備射流真空泵ZKYQ45-35-7.5型（A型、B型二種）、真空表WKT-006、ZYB離心式水泵、真空管路、止回閥、截止閥、自動(dòng)控制儀表和記錄儀等。真空表量程為100kPa，精度不低于2.5級(jí)。（2）輔助設(shè)備與機(jī)具機(jī)動(dòng)小翻斗車、手推車和鐵鍬等。3.2材料要求 （1）砂墊層砂料采用中粗砂，含泥量（粒徑

6、小于0.075mm的細(xì)顆粒）小于5，滲透系數(shù)不低于2×10-2cm/s，保證水平排水效果。（2） 無紡?fù)凉げ?、密封膜的厚度、透氣性能、拉伸?qiáng)度、種類、規(guī)格及性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。密封膜采用聚氯乙烯薄膜，其性能指標(biāo)見表3-1： 表3-1 密封膜技術(shù)指標(biāo)抗拉強(qiáng)度（MPa）伸長率（%）直角斷強(qiáng)度（KN）厚度（mm）微孔（個(gè)）縱向橫向斷裂低溫18.516.522020454.00.12±0.0210（3） 真空濾水管選用加筋PVC塑料管，主管為75mm,支管為50mm, 要求PVC管材的強(qiáng)度能承受400kPa的壓力。4. 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法真空預(yù)壓施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法見表4-1。表

7、4-1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)項(xiàng)目質(zhì)量要求檢驗(yàn)數(shù)量檢驗(yàn)方法密封溝截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求，并滿足密封膜鋪設(shè)要求。全部檢驗(yàn)正式抽真空前，先進(jìn)行試抽，檢查密封溝和密封膜的密封性。真空預(yù)壓卸載時(shí)間根據(jù)觀測資料和工后沉降推算結(jié)果，確定卸載時(shí)間全部檢驗(yàn)測試密封膜排水濾管密封膜黏結(jié)牢固，熱合加工的搭接長度不得小于15mm，鋪設(shè)時(shí)密封膜適當(dāng)放松，表面不得損壞。同一廠家、品種、批號(hào)的材料，密封膜每1萬平米為一批，排水濾管每1萬米為一批。查驗(yàn)每批產(chǎn)品合格證、性能報(bào)告單，抽樣檢驗(yàn)密封膜的厚度、透氣性能、拉伸強(qiáng)度和排水濾管的管徑、壁厚、透水、滲濾、縱向排水性能及抗拉、抗壓強(qiáng)度等。排水濾管安裝布設(shè)位置、形式、數(shù)量和管上濾

8、水孔、濾水材料包裹形式及濾水管之間連接符合設(shè)計(jì)圖紙要求。全部檢驗(yàn)觀察、尺量密封膜鋪設(shè)符合設(shè)計(jì)要求全部檢驗(yàn)觀察、尺量、現(xiàn)場清點(diǎn)密封膜下真空度按設(shè)計(jì)要求時(shí)間間隔全部檢查按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢測和記錄觀察、尺量 注：根據(jù)客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè)2005 160號(hào)第4.7.34.7.10條確定。5.施工工藝及質(zhì)量控制流程 真空預(yù)壓加固軟基施工主要包括豎向排水體（塑料排水板）打設(shè)、橫向排水體（砂墊層）鋪筑、真空管網(wǎng)埋設(shè)、土工布和密封膜鋪設(shè)、密封溝開挖及回填、真空泵安裝、抽真空等工序，施工工藝流程見圖5-1。 - 22 - 測量放線定位平整場地至設(shè)計(jì)地坪高施工防滲墻攪拌樁(15m)填鋪底層

9、砂墊層（20cm）打設(shè)塑料排水板（20m）鋪設(shè)中層砂墊層（30cm）埋真空管網(wǎng)、原位監(jiān)測儀器安裝真空設(shè)備、聯(lián)結(jié)主管和真空設(shè)備開挖密封溝、鋪設(shè)密封膜、密封溝回填壓膜試抽真空，膜下真空度至80kPa，并檢查漏氣抽氣穩(wěn)定膜下真空度80kPa穩(wěn)定抽真空710d后上鋪設(shè)上層砂墊層（30cm）檢查上砂后有否漏氣在監(jiān)測人員指導(dǎo)下分層碾壓加上堆載至設(shè)計(jì)高程繼續(xù)抽氣至沉降穩(wěn)定補(bǔ)填土至設(shè)計(jì)高程工后沉降符合要求否是結(jié)束圖5-1 真空預(yù)壓施工工藝及質(zhì)量控制流程圖6.施工工藝方法6.1 施工準(zhǔn)備工作 （1）、真空預(yù)壓設(shè)備進(jìn)場后，及時(shí)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，進(jìn)行現(xiàn)場工藝試驗(yàn)并會(huì)同監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收審批。（2）、查驗(yàn)進(jìn)場材料每批產(chǎn)品出廠合

10、格證、性能報(bào)告單，抽樣檢驗(yàn)無紡?fù)凉げ?、密封膜的厚度、透氣性能、拉伸?qiáng)度和排水濾管的管徑、壁厚、透水、滲濾、縱向排水性能及抗拉、抗壓強(qiáng)度和環(huán)形剛度。（3）、施工前按施工圖要求設(shè)置觀測斷面，每一斷面上的觀測點(diǎn)布置數(shù)量、觀測頻次和觀測精度符合要求。觀測基樁置于不受影響的穩(wěn)定地基內(nèi)，定期復(fù)核校正。（4） 、連接各系統(tǒng)進(jìn)行抽真空試驗(yàn)，檢查射流泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況。6.2 加固區(qū)場地平整 施工前，先進(jìn)行場區(qū)場地平整，挖除表層種植土、樹根、生活垃圾、建筑垃圾等雜物，再回填7%石灰土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。本工程場區(qū)內(nèi)共有14口水塘，占整過加固場面積的1/3，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行抽水清淤，在清淤干凈后，對(duì)塘底開挖臺(tái)階，再分層回填7%石灰

11、土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，要求壓實(shí)度不低于0.86，以保證樁機(jī)操作的需要。6.3 密封墻攪拌樁及塑料排水板施工場區(qū)平整完成后，進(jìn)行真空預(yù)壓隔水墻水泥攪拌樁施工，鋪設(shè)砂墊層，并打插塑料排水板。圖6-1 真空預(yù)壓密封墻施工由于本工程場區(qū)地基內(nèi)原地面以下79m處存在較厚的粉土粉砂層，該土層滲透系數(shù)經(jīng)檢測在10-310-4cm/s,極易在真空預(yù)壓周邊形成透水、透氣層。故在真空預(yù)壓加固區(qū)四周采用水泥攪拌樁密封墻進(jìn)行封閉，樁底深入淤泥層，使?jié)B透系數(shù)由粉土層10-310-4cm/s降低為10-710-8cm/s,滿足該地質(zhì)情況下抽真空密封性能的要求。圖6-2 真空預(yù)壓區(qū)插塑板施工塑料排水板采用B型板，打設(shè)深度20m，間

12、距1.2m，正三角形（梅花形）布置。打設(shè)垂直度偏差控制在±1.5%內(nèi)，每根回帶長度不超過50cm，否則應(yīng)重新沉管插板，塑排板頂部埋入砂墊層長度不小于0.3m。 6.4 鋪設(shè)水平排水墊層（1）按照施工圖要求的平面尺寸和厚度鋪設(shè)水平墊層。（2）當(dāng)?shù)鼗韺泳哂幸欢ê穸鹊挠矚?，能承受施工機(jī)械運(yùn)行時(shí)，采用機(jī)械分堆攤鋪法鋪砂，汽車運(yùn)進(jìn)的砂料先卸成若干砂堆，然后采用推土機(jī)攤平。 （3）當(dāng)硬殼層承載力不足時(shí)，采用順序推進(jìn)攤鋪法，既汽車倒進(jìn)卸料，推土機(jī)向前推趕推平。圖6-3 真空預(yù)壓砂墊層施工（4）地基軟弱不能承受機(jī)械碾壓時(shí)，可用輕型傳送帶由外向里（或由一邊向另一邊）鋪設(shè)。（5）排水砂墊層施工過程中

13、，避免對(duì)軟土表層的過大擾動(dòng)和隆起，以免造成砂墊層與軟土混合，影響墊層的排水效果。6.5 埋設(shè)真空管網(wǎng) 水平排水墊層施工完成后，開始排水濾管的布置。開挖管槽，布放和連接真空管路，保證真空管路的暢通和各類接頭的牢固。6.5.1 管網(wǎng)的埋設(shè) 圖6-4 主管與濾管的連接 真空管選用加筋PVC塑料管，主管為75mm,支管為50mm,要求PVC管材的強(qiáng)度能承受400kPa的壓力。主管間距25m左右，濾水管排距6m左右，最外層濾水管距場地邊的距離為25m。主管和支濾管間用變徑三通和四通連接。 圖6-6 管網(wǎng)埋設(shè) 圖6-5 濾管接長 支濾管管壁按正三角形開濾水孔，孔徑8mm，孔距50mm，打孔后外包250g/

14、m2的無紡?fù)凉げ紴V膜，濾水管外繞3mm鉛絲(圈距5cm)，再套上用土工布縫合的反濾布套，并捆扎結(jié)實(shí)，達(dá)到只透水不透砂。主管和濾管接長采用二通，二通用螺紋鋼絲橡膠軟管制成，長度3040cm，內(nèi)徑稍大于主管和濾管的外徑，濾管套入連接長度約10cm-15cm，同時(shí)在聯(lián)接處用10號(hào)鐵絲扎牢（濾管需連同反濾布套一起扎牢），以防抽真空時(shí)地基不均勻沉降將濾管搭接處拉斷，聯(lián)接時(shí)兩管中間預(yù)留5cm左右的間隙，預(yù)留的間隙與軟膠管一起使整個(gè)管路系統(tǒng)能較好地適應(yīng)地面的不均勻變形。 整個(gè)管網(wǎng)聯(lián)接好后，即可挖砂溝埋設(shè)整個(gè)管道于砂墊層中，管道要求挖深20cm左右（寬1520cm），一般位于排水砂墊層的中部，頂部覆砂厚度不小

15、于10cm。管網(wǎng)平面布置采用條形排列，保證真空負(fù)壓快速而均勻地傳至場地各個(gè)部位。真空度測管（6mmPVC透明軟管）在砂溝中需做蛇形布置以適應(yīng)地基的不均勻變形，濾管周圍用砂填實(shí)，并用磁盤埋好。6.5.2出膜口的處理出膜口處理的好壞將直接影響到整個(gè)密封系統(tǒng)的密封性。分層沉降管從密封膜穿出時(shí)，在沉降管外套一段PVC管（82.9mm），PVC外管必須光滑，長約1.5m，深入地層約0.5m，PVC管與已鋪設(shè)的薄膜平順粘接，粘接劑采用塑料膜廠家生產(chǎn)的專用UPVC膠合劑，PVC管周邊密封膜預(yù)留810cm，以防差異沉降破壞密封膜。為防止漏氣，在沉降管與PVC管之間設(shè)密封膠圈并用粘土回填。主管從密封膜穿出時(shí),在

16、PVC主管口用螺紋鋼絲橡膠軟管聯(lián)接5080cm長同直徑的鍍鋅鐵管，鐵管同樣采用平順粘接的方式出膜。6.6 密封溝開挖及回填 密封溝必須符合蓋膜閉氣要求，采用人工配合挖掘機(jī)開挖，溝底寬0.81.0m左右，溝深1.5m2.0m，隨挖隨鋪隨填，以溝長20m左右為一個(gè)工作區(qū)段依次推進(jìn)，開挖時(shí)防止邊坡塌方。鋪膜時(shí)挖出的土堆在外側(cè)便道上，不得堆在砂墊層上，避免砂?；霚现?。溝中回填的粘土要密實(shí)且不夾雜砂石。如果密封溝底或兩側(cè)有碎石或砂層等滲透性好的夾層存在，將該夾層挖除干凈，并回填軟土。開挖時(shí)緊貼密封墻開挖，回填時(shí)靠密封墻一側(cè)必須采用灌水造漿，人工踩壓密實(shí)。 密封溝內(nèi)側(cè)溝壁必須平順，挖好后將密封膜順溝壁內(nèi)

17、側(cè)鋪放入溝中，緊貼溝的內(nèi)壁，將密封膜放至溝底，沿密封溝內(nèi)壁將膜邊插入坑底土中10cm左右，然后以細(xì)粒土分層回填，回填至周邊密封墻墻頂以下50cm左右，作為匯水溝覆水之用。特別要注意第一層的填壓，要用淤泥質(zhì)粘土把密封圖6-7 密封溝開挖圖6-8 密封溝覆水膜壓好，使膜能緊貼溝壁和溝底，溝底密封好后，采用挖掘機(jī)挖土分層回填，在每一層填土上都給予適當(dāng)?shù)膲簩?shí)，邊回填邊向溝內(nèi)灌水，以增加密封效果。6.7鋪設(shè)土工布及密封膜（1） 密封膜根據(jù)真空預(yù)壓區(qū)域大小，由生產(chǎn)廠家預(yù)先定做加工，整幅密封膜的大小要能夠保證一次性全部覆蓋整個(gè)真空預(yù)壓區(qū)。加工時(shí)膜的大小考慮埋入密封溝的部分，留有足夠的富余。密封膜接縫粘結(jié)牢固

18、，雙熱合逢平搭接接縫寬度不得小于15mm。 （2）真空預(yù)壓前砂墊層表面應(yīng)平整，表面無尖石、硬塊及其他尖利雜物。密封膜鋪設(shè)時(shí)，需防止抽真空時(shí)膜間未清理干凈的砂、石子等顆粒將膜穿破引起漏氣。 （3）為了保護(hù)真空膜，在真空膜上下各鋪設(shè)一層250g/m2針刺無紡?fù)凉げ?。待真空管路、真空測頭及其它觀測儀器埋設(shè)完后，在其上鋪設(shè)第一層土工布，鋪設(shè)面積略小于密封膜（收邊23米），鋪設(shè)范圍略大于加固區(qū)，每邊約加寬1m。根據(jù)場地情況，按一定方向?qū)⑼凉げ颊归_并鋪設(shè)平整。土工布搭接部位采用縫接處理，用手提縫紉機(jī)進(jìn)行縫接，縫接時(shí)搭接寬度不少于30mm。圖6-9 土工布縫接 （4）現(xiàn)場鋪設(shè)密封膜分兩層進(jìn)行，每鋪好一層后立

19、即在膜上進(jìn)行地毯式的尋查，發(fā)現(xiàn)破損處及時(shí)進(jìn)行粘接?，F(xiàn)場粘貼密封膜，搭接寬度不少于50mm，保持粘結(jié)部位清潔。粘貼自上而下沿粘縫后退進(jìn)行，在接縫下面墊一塊2m長的條形木板，上膠后要用力壓緊；然后將木板抽出后移，依次沿縫向后進(jìn)行粘接；注意剛粘接的部位不能馬上受力。圖6-11 密封膜壓邊圖6-10 密封膜鋪設(shè) （5）密封膜按先后順序依次鋪設(shè)，先檢查土工布的平順性，去除尖利的雜物，然后將兩層聚氯乙烯薄膜依次鋪放覆蓋整個(gè)預(yù)壓區(qū)。鋪設(shè)時(shí)自一邊開始，分層依次由近及遠(yuǎn)鋪設(shè)，將膜的四周放到溝底，沿密封溝內(nèi)壁將膜邊插入土中。鋪設(shè)時(shí)膜不得拉的太緊，適當(dāng)放松，每邊比圖紙尺寸放出3m左右。 （6）膜下真空度測頭均勻布置

20、在四周角點(diǎn)和加固區(qū)中心區(qū)域的砂墊層內(nèi)，觀測點(diǎn)和觀測斷面按設(shè)計(jì)要求的數(shù)量、位置埋設(shè)，距離濾管不小于2米，四周角點(diǎn)膜下真空度測頭距加固區(qū)邊線67米。 （7）封閉式隔水墻加溝內(nèi)覆水，既保證了整個(gè)加固區(qū)的密封性，又減緩了膜的老化。6.8 真空泵安裝圖6-13 抽真空裝置工作原理圖圖6-12 真空表測頭 抽真空裝置由離心泵、射流噴嘴、循環(huán)水箱組成，圖6-13為其工作原理簡圖。抽真空裝置的安裝可在密封溝施工完后進(jìn)行，并在抽真空之前檢驗(yàn)空載時(shí)的真空度是否滿足設(shè)計(jì)要求。工作時(shí)先將循環(huán)水箱裝滿水，開動(dòng)離心泵，水箱中的水被泵打入噴嘴，此時(shí)水的壓力、流速都很大，在噴射水流的帶動(dòng)下，噴嘴周邊的真空吸管內(nèi)形成負(fù)壓，在螺

21、紋鋼絲橡膠軟管內(nèi)的氣體隨之被射流走，形成一定真空，并由此逐步延伸到加固區(qū)內(nèi)。6.9 加固區(qū)抽真空及停泵 各項(xiàng)抽真空設(shè)備安置就位后，開始進(jìn)行試抽真空。開始階段控制真空加壓的速率，以抽出砂墊層中的空氣，真空壓力從20kPa逐級(jí)增加，隨著膜下空氣的排出及土層排水固結(jié)度的提高，膜內(nèi)真空度逐漸增大并穩(wěn)定在80kPa之上。在開始抽真空階段，隨著空氣及水的排出，全面檢查密封膜及密封溝的密封狀態(tài)，如有漏氣，對(duì)漏氣部分及時(shí)修補(bǔ)和密封，防止影響真空效果。圖6-14 加固區(qū)試抽真空根據(jù)抽真空情況，做好開、停泵計(jì)劃。加固區(qū)內(nèi)所有射流真空泵是否同步運(yùn)轉(zhuǎn)視預(yù)壓過程而定，一般在預(yù)壓初期，因排水量大，射流真空泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，在預(yù)

22、壓中后期，在保證膜下真空度的前提下，可停一部分泵并采取各泵交替運(yùn)轉(zhuǎn)，適當(dāng)減少開泵數(shù)量。在膜下真空度穩(wěn)定的維持在80kPa以上的條件下，連續(xù)抽氣，路基填筑完成后，實(shí)測地面沉降速率連續(xù)10d平均沉降量小于或等于2mm/d，即可停泵卸載。6.10 施工監(jiān)測項(xiàng)目與布置圖6-15 加固區(qū)抽真空 本次真空預(yù)壓施工監(jiān)測的項(xiàng)目主要包含：表面沉降觀測、分層沉降觀測、水平位移觀測，真空度觀測。以一個(gè)觀測斷面為一組，形成一套可資分析比較的測試數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，真空預(yù)壓監(jiān)測斷面共計(jì)12個(gè)斷面，分別為HQGDK0+200、+300、+450、+550、+600、+700、HQGDK1+225、+300、+380、+4

23、50、+550、+600。常用的監(jiān)測儀器如表6-1所示：表6-1 埋設(shè)元件與監(jiān)測儀器設(shè)備表序號(hào)監(jiān)測項(xiàng)目埋設(shè)元件監(jiān)測儀器1真空度真空表2地面沉降沉降板水準(zhǔn)儀3深層沉降CJH88分列磁環(huán)沉降管分層沉降儀4側(cè)向位移高精度PVC測斜管測斜儀 沉降板：由鋼底板、金屬測桿、保護(hù)套管組成。每個(gè)斷面在加固區(qū)中心、兩側(cè)邊緣安裝三塊，沉降板放置在密封膜上，底板下墊三層無紡?fù)凉げ?，填砂找平，測桿隨填土增高而增高，接高后測桿略高于套管。 分層沉降儀：分層沉降標(biāo)主要由電磁式FC50型分層沉降儀，82mm波紋管，71×6mm硬塑料管及3mm的銅絲感應(yīng)線圈組成，在觀測斷面中間位置設(shè)置。埋設(shè)施工技術(shù)及注意事項(xiàng)：1、

24、觀測孔定位要準(zhǔn)確。2、定位安裝鉆機(jī)，孔深要滿足要求。3、沉降管道連接成段，或逐節(jié)在孔口連接，沉降管連接處應(yīng)用膠帶密封膠密封，防止泥水進(jìn)入，同時(shí)也保證管道外壁光滑。4、安裝沉降環(huán)時(shí)，2米一個(gè)，也可根據(jù)土層的厚度來確定放置的沉降環(huán)的數(shù)量。5、每埋好一個(gè)沉降環(huán)，都要用泥球或中粗砂回填，回填量根據(jù)孔深、孔徑以及土質(zhì)情況確定。6、沉降環(huán)埋好后，立即用沉降儀測量一次，對(duì)環(huán)的位置，數(shù)量進(jìn)行核對(duì)，并對(duì)孔口高程進(jìn)行測量。圖6-16 深層沉降變形觀測測試儀器埋設(shè)示意圖 分層沉降儀測頭放入沉降管，在磁環(huán)位置會(huì)鳴叫，為保證測試精度，將測頭放入最下面磁環(huán)以下，然后慢慢上提測頭，記錄磁環(huán)位置，反復(fù)兩次取均值。填筑加荷期每

25、3天一次、預(yù)壓期為610天一次。 圖6-17 分層沉降管埋設(shè) 圖6-18 分層沉降儀觀測 （3）緊貼加固區(qū)密封墻外側(cè)埋設(shè)測斜專用管，每個(gè)加固區(qū)埋設(shè)2根測斜孔，觀測測斜管沿深度的傾斜角度，算出管體沿深度的分布位置，通過觀測比較管體位置的變化求得地基上不同深度上的水平位移。7.施工質(zhì)量控制措施（1） 真空預(yù)壓施工前，在加固區(qū)四周進(jìn)行補(bǔ)充勘察，查明是否存在著透水層，處理范圍內(nèi)有透水層時(shí)，采取有效措施切斷透氣層和透水層。（2） 膜下真空度應(yīng)穩(wěn)定地維持在80kPa以上。（3） 鋪設(shè)砂墊層厚度應(yīng)均勻，表面平整;砂墊層厚度大于等于60cm，砂料的含泥量小于5%，透水性及其它要求滿足要求。（4） 鋪設(shè)密封膜之

26、前，填平打設(shè)塑料排水板時(shí)留下的孔洞，并將孔洞搗實(shí)，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。（5） 將露出的排水板頭埋入砂墊層中，平整砂墊層，撿除表面存留石塊及其他尖利雜物。做好水位管與分層管的出膜工作。（6） 在砂墊層中沿水平方向埋設(shè)排水管道，排水管道能適應(yīng)地基變形，采用一些軟連接，主管、濾管間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)布設(shè)。（7） 密封膜周邊及表面采取挖溝填埋，施工時(shí)要求邊開挖、邊埋膜、邊回填。（8） 安裝抽氣設(shè)備，聯(lián)接抽氣管道。真空泵的設(shè)置根據(jù)預(yù)壓區(qū)大小、真空泵的功率以及工程經(jīng)驗(yàn)確定。一般可按照10001500m2一臺(tái)泵，單塊加固區(qū)不小于兩臺(tái)設(shè)備。每臺(tái)的配用功率為7.5kw，單泵無荷載

27、抽真空能力不小于95kPa。（9） 一般軟粘土，當(dāng)膜下真空度穩(wěn)定地達(dá)到80kPa以上后，7天左右可以鋪設(shè)土工布，抽真空10d左右可進(jìn)行上部堆載施工，即邊抽真空，邊堆載，荷載可以連續(xù)施加。（10） 為檢驗(yàn)施工質(zhì)量和預(yù)壓效果，設(shè)置膜面沉降板，埋設(shè)分層沉降儀，測量真空度，及時(shí)整理變形與時(shí)間關(guān)系曲線，推算地基的最終沉降，為分析加固效果并為確定卸載時(shí)間提供依據(jù)。8.施工中存在的問題、原因分析及處理措施8.1地表裂縫的處理（1）原因分析真空預(yù)壓過程中，密封墻局部攪拌不均勻，成墻質(zhì)量不好，加固區(qū)四周地表會(huì)產(chǎn)生平行于加固區(qū)邊界的環(huán)形裂縫,這些裂縫隨著加固過程的進(jìn)行會(huì)不斷擴(kuò)大并向深處延伸，同時(shí)向加固區(qū)外緣發(fā)展，

28、以致可能最終影響到真空施工的密封性。（2）治理方法施工過程中注意觀測裂縫的性質(zhì)、規(guī)模和發(fā)展趨勢，若出現(xiàn)漏氣情況，可拌制一定稠度的淤泥漿倒灌于裂縫中，泥漿會(huì)在重力和真孔吸力的作用下向裂縫深處滲入，起到一定的封閉作用。8.2沉降套管漏氣（1）原因分析位于線路中心的分層沉降測試套管，需穿過密封膜并隨著路堤填筑而不斷接高，地基土與套管之間會(huì)產(chǎn)生較大的沉降差，從而增加了此處密封的難度。（2）治理方法現(xiàn)場認(rèn)真作好出膜接口的密封處理，或可裁制1.52.0m見方中心開有小孔的薄膜，將其封套于套管上，按抽真空期間可能產(chǎn)生的沉降量值將薄膜沿套管外壁下插于套管周邊預(yù)設(shè)的空間內(nèi)，適量留出其邊緣部分與原已鋪設(shè)的薄膜平順

29、粘接。必要時(shí)對(duì)套管口予以密封。8.3濾水管破裂（1）原因分析真空預(yù)壓期間膜內(nèi)真空度要求達(dá)到80kPa，砂層出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，導(dǎo)致濾水管破裂。（2）治理方法鋪膜前用砂料把砂周邊孔洞填充密實(shí)。在鋪設(shè)濾水管時(shí)，濾水管之間連接牢固，選用合適濾水層且包裹嚴(yán)實(shí)，避免抽氣后雜物進(jìn)入射流裝置；塑料帶濾水膜在轉(zhuǎn)盤和打設(shè)過程中避免損壞，防止淤泥進(jìn)入芯堵塞輸水孔而影響塑料帶的排水效果，采用濾水膜內(nèi)搭接的連接方式，搭接長度大于20cm，以保證輸水暢通并有足夠的搭接強(qiáng)度。9.成品保護(hù)措施 （1）密封膜保護(hù)：密封膜鋪設(shè)完畢，嚴(yán)禁出現(xiàn)在膜上行走而踩破膜，丟煙頭而燒破膜，自行車掛破膜等人為破壞真空膜的情況，盡量減少人員在膜上的行

30、走，需要在膜上行走時(shí)，必須穿平底軟鞋。 （2）因整個(gè)區(qū)域真空膜受負(fù)壓影響收縮后，變?yōu)闃O怕硬物碰撞，怕火燒，冬季變硬變脆等，稍有不慎都會(huì)造成真空膜破損，漏氣而影響真空度下降。真空預(yù)壓達(dá)到相應(yīng)要求后，開始鋪設(shè)上層砂墊層前，先在真空膜表面鋪設(shè)一層合格的土工布，以保護(hù)真空膜。 （3）管路的維護(hù)：冬季抽氣，避免過長時(shí)間停泵，否則，膜內(nèi)、外管路會(huì)發(fā)生冰凍而堵塞，抽氣很難進(jìn)行。當(dāng)氣溫降至-17時(shí)，如對(duì)薄膜、管道、水泵、閥門及真空表等采取常規(guī)保溫措施，則可照常作業(yè)。 （4）在氣溫高的季節(jié)，加工完畢的密封膜堆放在陰涼通風(fēng)處；堆放時(shí)給塑料膜之間適當(dāng)撒放滑石粉；堆放的時(shí)間不能過長，以防止互相粘連。（5）密封膜以上填

31、砂、填土采用輕型推土機(jī)將卸車在加固區(qū)四周的填料攤鋪平整，以免施工車輛直接在加固區(qū)內(nèi)施工時(shí)出現(xiàn)局部下陷，待填砂及填土80cm以上時(shí)，方可允許重型施工車輛或其他施工機(jī)械進(jìn)入，防止因膜上填砂填土厚度過小時(shí)，重型車輛將密封膜及排水濾管壓壞而造成返工。10.施工總結(jié)10.1表層沉降監(jiān)測成果分析通過對(duì)各真空預(yù)壓加固區(qū)膜面沉降板沉降數(shù)據(jù)的分析可知，地基表面沉降主要發(fā)生在預(yù)壓期的前3個(gè)月，沉降量占預(yù)壓期總沉降量的90%左右，隨固結(jié)時(shí)間的推移，地基沉降趨于平穩(wěn)，繼續(xù)沉降量發(fā)展較小，但也有繼續(xù)向下沉降的趨勢。 圖10-1 表面沉降“T-S”曲線圖10.2 沉降速率分析圖10-2 沉降速率曲線圖 沉降速率主要發(fā)生在

32、預(yù)壓期的前710天，最大沉降速率達(dá)到66mm/d，說明抽真空初期產(chǎn)生的負(fù)壓使地基土的孔隙水加速排出，滲流速度大。隨著固結(jié)時(shí)間的推移，沉降速率逐漸變小，沉降曲線呈收斂的態(tài)勢，3個(gè)月以后，沉降板的沉降速率明顯變小，甚至小于0.2mm/d，地基沉降基本穩(wěn)定。10.3 水平位移監(jiān)測成果分析 真空預(yù)壓排水加固過程中，地基土的側(cè)向變形是朝向加固區(qū)的，呈收縮趨勢，這種收縮變形的結(jié)果會(huì)在加固區(qū)密封墻周圍出現(xiàn)一些環(huán)狀裂縫，自靠近加固區(qū)邊緣逐漸向外發(fā)展。根據(jù)觀測斷面水平位移曲線分析，臨近地表處最大水平位移值達(dá)到80mm左右，主要發(fā)生在地表以下10m左右的土層中；10m以下的土層中水平位移較小，最大水平位移發(fā)生在1

33、7.0m處，其值為12mm左右。真空預(yù)壓加固雖然沒有失穩(wěn)破壞的可能，但一定程度上會(huì)影響周圍建筑物及環(huán)境。 圖10-3 水平位移“S-H”變化曲線圖圖10-4 密封墻周邊環(huán)形裂縫10.4 施工結(jié)論 （1）通過場區(qū)周邊密封墻處理后，加固區(qū)抽真空效果非常明顯，抽真空開始后27天內(nèi)，真空度基本都能達(dá)到80kPa以上，加快了抽真空的沉降速度。沉降區(qū)域主要為真空預(yù)壓加固單元內(nèi)沉降，加固區(qū)域外的沉降趨為零。由于有場區(qū)周邊密封墻的密封，使抽真空時(shí)能有效的起到止水效應(yīng)，抽真空設(shè)備能耗得到降低，大大提高了抽真空的工作效率。 （2）地基表面沉降主要發(fā)生在預(yù)壓期的前3個(gè)月，沉降量占預(yù)壓期總沉降量的90%左右。沉降速率主要發(fā)生在預(yù)壓期的前710天，3個(gè)月以后，沉降板的沉降速率明顯變小，沉降基本穩(wěn)定。 （3)目前，我單位抽真空已完部分區(qū)段相關(guān)情況統(tǒng)計(jì)如下表所示：里程段真空預(yù)壓區(qū)段面積（萬m2）開抽時(shí)間停抽時(shí)間插塑板沉降量（mm）膜面平均沉降量（mm）累計(jì)平均沉降量（mm）HQGDK0+120+390B1區(qū)2.82009年2月25日2009年6月17日298467765HQGDK0+560+660B3區(qū)1.32008年12月7日2009年4月14日396318714HQGDK1+160+270E5區(qū)1.62009年4月9日2009年8月9日302384686HQGDK1+