高真空擊密法施工工藝ppt課件

1、軟地基處置新技術(shù)上海港灣軟地基處置設(shè)計研討所同濟大學(xué)地下建筑與工程系一、現(xiàn)有的軟地基處置技術(shù)l復(fù)合地基法：水泥土攪拌樁、粉噴樁、碎石樁等；l優(yōu)點：承載力高、變形小、穩(wěn)定快 l缺陷：造價高l強夯法；l優(yōu)點：設(shè)備簡易、施工方便、工期相對較短、節(jié)省資料、造價較低l缺陷：飽和軟土質(zhì)量不可控，易構(gòu)成彈簧土一、現(xiàn)有的軟地基處置技術(shù)l排水固結(jié)法：真空或堆載預(yù)l優(yōu)點：技術(shù)成熟；影響深度大l缺陷：工期長l采用真空預(yù)壓的，承載力80kPa,且施工中容易漏氣呵斥質(zhì)量問題l采用堆載預(yù)壓的，造價高二、快速“高真空擊密法軟地基處置工法l快速“高真空擊密法軟地基處置工法是一種新型快速真空動力排水固結(jié)法，它是經(jīng)過數(shù)遍高真空擊

2、密制造壓差 排水，并結(jié)合數(shù)遍適宜的變能量擊密，逐漸到達降低土體的含水量，提高密實度、承載力，減少地基工后沉降和差別沉降。2.1 快速“高真空擊密法的實際創(chuàng)新l“壓力差自動排水：人為多次制造“壓差，即利用適當(dāng)?shù)哪芰繐裘墚a(chǎn)生的超靜孔隙水壓力為“正壓，然后同步插入高真空管產(chǎn)生“負壓，“正壓和“負壓構(gòu)成可大于一個大氣壓的“壓差，進而可以到達低浸透軟土含水量逐漸降低的目的。l“超固結(jié)硬殼層： 由于“高真空大能量擊密多次相互作用等效靜壓力可達300-500MPa，使軟土表層構(gòu)成“超固結(jié)硬殼層，經(jīng)應(yīng)力分散能較好的增大地基的抗變形才干。l“硬殼層作用下不留排水通道工后沉降估算：經(jīng)過大量的科研和實際證明，由于高

3、真空擊密施工后不留排水通道，工后沉降的速率和工后沉降量將明顯小于常規(guī)計算。2.2 快速“高真空擊密法的設(shè)計要素l采用特制的高真空系統(tǒng)強迫調(diào)整土體的含水量，控制需處置的土體逐漸接近最優(yōu)含水量；l在需處置土體分遍逐漸接近最優(yōu)含水量的同時，采用特制的大型擊密設(shè)備分遍擊密需處置的土體，逐漸接近最大密實度；l根據(jù)處置土體的自振頻率，調(diào)整擊振頻率；l正確計算被處置土體超空隙水壓力的散失時間，合理確定土體每遍擊密的固結(jié)恢復(fù)時間，嚴防“彈簧土的構(gòu)成l根據(jù)不同土體的浸透系數(shù)、含水量，分層多遍強迫調(diào)整各層的真空度、真空氣、平衡參數(shù)；l根據(jù)地基的處置深度要求，正確計算各層不同土體擊密所需的擊振能量。2.3 快速“高

4、真空擊密法的優(yōu)點1、造價低：造價較常規(guī)方法節(jié)約30%左右；2、工期短：工期較常規(guī)方法節(jié)約50%左右；3、質(zhì)量可控：經(jīng)過施加不同的夯擊能量控制地基承載力，經(jīng)過控制施工沉降而有效控制工后沉降；經(jīng)過采用不同的施工參數(shù)，區(qū)域差別沉降工前有效控制進而可以減小工后差別沉降；4、施工環(huán)保：地基處置過程中不參與任何添加劑，無泥漿等廢棄物排出。2.4 快速“高真空擊密法施工流程2.5 快速“高真空擊密法施工工藝以上三種方案結(jié)合使用2.6 快速“高真空擊密法的信息化施工l對分部流程各項目的檢測并調(diào)整施工參數(shù)l含水量l靜力觸探等原位測試l擊振頻率l擊振能量l真空度調(diào)整l超孔隙水壓力散失時間在防止土體發(fā)生破壞的根底上

5、，對地基土進展有效擊密三、快速“高真空擊密法技術(shù)引見3.1壓力差排水適能量擊密產(chǎn)生的孔隙水壓力為“正壓，高真空經(jīng)過插入的真空管產(chǎn)生“負壓，從而產(chǎn)生“壓差可達1.2-1.5個大氣壓；“壓差的構(gòu)成使得低浸透系數(shù)軟土孔隙水排出；經(jīng)過人為多次制造“壓差，使得軟土含水量逐漸降低，承載力逐漸提高。3.1-1 高真空+多遍擊密下土應(yīng)力的變化1500kNm沖擊荷載下飽和土的塑性區(qū)1500kNm沖擊荷載下非完全飽和土的塑性區(qū)3.1.2 結(jié)論l如上可見，多遍沖擊過程中孔壓散失率越高，強度增長也越明顯，同時減輕了沖擊荷載對土的構(gòu)造破壞，大大降低了夯擊過程中地基土出現(xiàn)“橡皮土的風(fēng)險。l高真空擊密法就是經(jīng)過添加多遍高真

6、空排水工序，來到達提高強夯擊密效果的目的。但高真空排水不是強夯法的輔助手段，而至少是與強夯法同等重要的工序。3.2 “快速的機理l經(jīng)過調(diào)整真空管的間距、真空度、時間等，控制軟土中的孔隙水散失時間，使得原規(guī)范中的軟土孔隙水自然散失時間從3-4周縮短為5-7天。l普通工程設(shè)計中采用3-4遍“高真空擊密法，施工總時間僅為21-28天。3.3 施工參數(shù)的控制工后沉降的控制：經(jīng)過調(diào)整地基處置深度，“高真空擊密處置遍數(shù)等施工參數(shù)，有效控制每一區(qū)域的施工沉降，從而使工后沉降滿足設(shè)計要求差別沉降的控制：將施工區(qū)域按差別沉降的精度要求劃分假設(shè)干施工小區(qū)，不同地質(zhì)的小區(qū)經(jīng)過控制采用不同施工參數(shù)，控制處置范圍內(nèi)軟土

7、的差別沉降，使得工后的差別沉降滿足設(shè)計要求3.4 超固結(jié)硬殼層l在“高真空擊密作用下，經(jīng)過控制“高真空施工遍數(shù)，逐漸增大擊密的能量，使軟土表層構(gòu)成一個超固結(jié)的“硬殼層，大幅度添加應(yīng)力分散角，大大添加地基的抗變形才干。3.7 硬殼層作用下無排水通道工后沉降估算l采用“高真空擊密法施工，用真空管取代塑料排水板。由于施工終了時拔除真空管，所以施工終了后不留排水通道。不留排水通道的工后沉降與排水固結(jié)法工后沉降的修正系數(shù)為 0.3 10MPa；層粉土地基承載力特征值120kPa，Es8MPa。l2地基處置后層或?qū)酉夯?。青島大煉油工程檢測結(jié)論l本場地在最大檢測揭露深度8.2m范圍內(nèi)的地層，表層為素填土

8、，上部為第四系全新統(tǒng)海相堆積的粉土層及上更新統(tǒng)花崗巖殘坡積土，下部為燕山期花崗巖。l經(jīng)過高真空擊密預(yù)處置后，場地第層素填土承載力特征值到達150kPa,第層粉土承載力特征值為120kPa;緊縮模量建議值Es為8.0MPa.l如本場地按7度進展抗震設(shè)防，設(shè)計根本地震加速度值按0.1g，設(shè)計地震分組按第一組思索，地基經(jīng)“高真空擊密預(yù)處置后，本場地第層粉土不具有液化潛勢，場地為非液化場地。4.5上?；^(qū)粉土“高真空擊密與振沖碎石樁效果比較上?；^(qū)高真空擊密法粉土粉土地基振沖碎石樁樁間土粉土地基振沖碎石樁樁身由此可見，粉土中、HVDM加固后，標(biāo)貫擊數(shù)明顯好于振沖碎石樁的樁間土，表層2m效果也較好于

9、碎石樁樁身靜載實驗比較靜載實驗也比較理想五、“高真空擊密法擴展技術(shù)l快速“低位高真空分層預(yù)壓擊密軟地基處置方法 l國家發(fā)明專利號200410014257.9 l 快速“高真空擊密、樁基復(fù)合軟地基處置方法l國家專利懇求號200510134966.5 5.1 “低位高真空分層預(yù)壓擊密為了有效控制深沉淤泥工后沉降、差別沉降，公司又開發(fā)快速“低位高真空分層預(yù)壓擊密復(fù)合軟地基處置方法：“低位高真空分層預(yù)壓擊密法軟地基處置方法是在快速“高真空擊密法 軟地基處置專利技術(shù)的根底上進一步改良、研制勝利的一種軟地基處置專利技術(shù)。本工法利用低位高真空預(yù)壓，處理深層工后沉降的問題，然后利用高真空擊密法，在淺層構(gòu)成一定

10、厚度的超固結(jié)硬殼層，處理承載力的問題。優(yōu)點為利用低位高真空預(yù)壓，控制深層工后沉降；表層“高真空擊密使地基土構(gòu)成超固結(jié)硬殼層，以滿足附加荷載的承載力及地基土變形的要求。該工法處置深度深、造價低、工期快、質(zhì)量可控。低位高真空分層預(yù)壓擊密法工程實例l寧波航空港物流規(guī)范倉庫l2005年上海臨港工業(yè)大電氣工程5.1.1寧波航空港物流規(guī)范倉庫寧波航空港物流規(guī)范倉庫l寧波航空港物流規(guī)范倉庫，道路淤泥厚26米，經(jīng)本專利技術(shù)快速處置，工后沉降、承載力都滿足設(shè)計要求。寧波航空港物流規(guī)范倉庫施工現(xiàn)場5.1.2 2005年上海臨港工業(yè)大電氣工程2005年上海臨港工業(yè)大電氣工程2005年上海臨港工業(yè)大電氣工程，地質(zhì)主要

11、為新吹填粉土夾淤泥，人機不能進入。經(jīng)過“低位高真空分層預(yù)壓擊密方法處置，承載力從3040kPa快速提高到100120kPa。2005年上海臨港工業(yè)大電氣工程施工后情景5.2HVDM+樁基復(fù)合地基l為了滿足高承載力設(shè)計的需求，公司二次開發(fā)了快速“高真空擊密、樁基復(fù)合軟地基處置方法(專利懇求號：ZL 2005 1 0134966.5)HVDM+HVDM+樁基復(fù)合地基樁基復(fù)合地基運用實例運用實例l山東黃島10萬m3的石油貯藏罐l亞洲鋁廠 5.2.1山東黃島10萬m3的石油貯藏罐山東黃島10萬m3的石油貯藏罐l山東黃島10萬m3的石油貯藏罐，勝利的用HVDM結(jié)合樁基，使原地質(zhì)承載力4050kPa經(jīng)過H

12、VDM處置到達120kPa，再結(jié)合碎石樁，提高到210kPa，造價節(jié)省，工期縮短，并有效處理了碎石樁的軟地基離散景象。山東黃島10萬m3的石油貯藏罐5.2.2亞洲鋁廠亞洲鋁廠l亞洲鋁廠高精細流水車間，地質(zhì)土層復(fù)雜，工后沉降要求高小于5cm，經(jīng)HVDM+水泥攪拌樁，構(gòu)成復(fù)合地基，有效控制工后沉降和差別沉降。造價比原方案節(jié)約30%以上，工期60%以上，獲外方設(shè)計高度評價并要求協(xié)作全力推行。亞洲鋁廠六、專利技術(shù)開展運用簡介l2000年：快速“高真空擊密法開發(fā)勝利l2001年：上海市科委鑒定到達國際先進程度l2006年：獲上海市科技委科技成果獎l2006年：中央電視臺科技頻道專題報導(dǎo)l2007年：公司與同濟大學(xué)、河海大學(xué)、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)、解放軍后勤工