10真空預(yù)壓加固軟土地基施工工藝080704

1、真空預(yù)壓加固軟土地基施工工藝真空預(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)而且能形成負超靜水壓力邊界條件 的軟粘土，并已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事業(yè)、高速公路和機場等工程中得到廣泛應(yīng) 用。1 工藝特點（1 1）加固過程中土體除產(chǎn)生豎向壓縮外，還伴隨側(cè)向收縮，不會造成側(cè)向擠出，特別適于超軟 土地基加固。（2 2）真空預(yù)壓荷載不會引起地基失穩(wěn)，因而施工時無須控制加荷速率，荷載可一次快速施加，加固速度快，工期短。（3 3）施工機具和設(shè)備簡單，便于操作；施工方便，作業(yè)效率高，加固費用低，適于大規(guī)模地基 加固，易于推廣應(yīng)用。（4 4）不需要大量堆載材料，可避免因材料周轉(zhuǎn)干擾施工。（5 5

2、）施工中無噪音，無振動，不污染環(huán)境。2 適用范圍（1 1）適用于均質(zhì)粘性土及含薄粉砂夾層粘性土等地基的加固，尤其適用于新填土地基的加固； 加固深度在10m10m 以內(nèi)。（2 2）適用于含水量高、孔隙比大、強度低、滲透系數(shù)和固結(jié)系數(shù)小的粘性土。（ 3 3）適用于堆載預(yù)壓、碎石樁聯(lián)合加固地基。3 工藝原理及設(shè)計要求真空預(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)形成負壓，加速孔隙水排出，從而使土體固結(jié)、強度提高的軟土地基加固法。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 的過程。抽真空時，先后在地表砂墊層

3、及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負壓，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，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，并獲得足夠的強度。因 此，在經(jīng)過真空預(yù)壓加固后的地基上施加建筑物荷載時，既不會發(fā)生地基失穩(wěn)問題，又不會產(chǎn)生有 害的殘余沉降與差異沉降。4 工藝流程真空預(yù)壓加固軟土地基工藝流程見圖1 1。5 操作要點5.1 施工準備（ 1 1）編制施工工藝設(shè)計、作業(yè)指導(dǎo)書等，進行技術(shù)交底、技術(shù)培訓(xùn)。（ 2 2）真空預(yù)壓設(shè)備進場后， 應(yīng)及時進行檢查驗收， 進行現(xiàn)場工藝試驗并會同監(jiān)理單位進行驗收， 確保施工

4、工藝參數(shù)。（3 3）施工前應(yīng)按施工圖要求設(shè)置觀測點、觀測斷 面，每一斷面上的觀測點布置數(shù)量、 觀測頻次和觀測精 度應(yīng)符合施工圖要求。觀測基樁必須置于不受施工干擾 的穩(wěn)定地基內(nèi)，并定期復(fù)核校正。（4 4）鋪設(shè)水平排水體。（5 5）連結(jié)各系統(tǒng)進行抽真空試驗，檢查密封性。（6 6）在加固范圍內(nèi)應(yīng)按施工圖要求設(shè)置沉降觀測 點。5.2 施工工藝（1 1）檢查豎向排水體是否露出地面并符合要求。（2 2）鋪設(shè)水平排水墊層。施工中應(yīng)避免對軟土表 層的過大擾動和隆起，以免造成砂墊層與軟土混合，影 響墊層的排水效果。（3 3）埋設(shè)排水濾管。濾水管可采用鋼管或塑料管， 外包尼龍紗或土工織物等濾水材料。三通、彎管等管

5、材 采用鋼管，濾管與鋼管間膠管接頭并用鉛絲綁牢。（4 4）挖封閉溝。密封膜周邊的密封可采用挖溝埋 膜，密封溝的截面尺寸應(yīng)視具體情況而定， 以保證周邊 密封膜上有足夠的覆土厚度和壓力。（5 5）鋪設(shè)密封膜。膜四周密封處，膜與軟土接觸 要有足夠的長度， 保證有足夠長的滲徑； 膜四周密封處 應(yīng)有一定期壓力，保證膜與軟土緊密接觸，使膜周邊有 良好的氣密性。（6 6）預(yù)壓過程中，應(yīng)對加固范圍的地基穩(wěn)定安全、 固結(jié)度、垂直變形、側(cè)向變形控制和加固效果實時監(jiān)控，監(jiān)測被加固體內(nèi)不同部位的負壓時狀況。6 主要機具設(shè)備6.1 塑料排水板打設(shè)機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?shù)鼗?/p>

6、軟弱，地基承載力偏低 時，往往需要對地基表層臨時處理，以適應(yīng)打設(shè)機對地 基承載力的要求。打設(shè)方式可用振動錘打入，亦可用靜壓壓入。采用目前常用塑料排水板打設(shè)機打設(shè)長度為20m20m左右的塑料排水板時，打設(shè)效率一般可達到10001500m/10001500m/臺班。6.2 真空設(shè)備及自控裝置6.2.16.2.1 真空設(shè)備圖 1 真空預(yù)壓施工工藝流程圖04848 型射流泵、3HA3HA 9 9 型離心式水泵。6.2.26.2.2 自控裝置自動控制儀表、記錄儀。7 勞動力組織真空預(yù)壓班勞動力組織見表1 1。表 1 勞動力組織表（僅為真空預(yù)壓班）序號工種人數(shù)工作內(nèi)容1工班長1負責全面工作2測量工1負責測

7、量工作3技術(shù)工人3負責真空裝置操作及電線、管道管理工作4操作工24負責協(xié)調(diào)量測、安裝密封系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、真空裝置等合計798 質(zhì)量要求及質(zhì)量控制措施&1 質(zhì)量要求（1 1） 真空預(yù)壓期間，泵上真空度應(yīng)大于700mmHg700mmHg，膜下真空度應(yīng)大于 600mmHg600mmHg。（2 2）采用以下方法檢驗真空預(yù)壓加固效果：1 1）鉆探取土進行室內(nèi)土工試驗。2 2）現(xiàn)場十字板、靜力觸探等試驗。3 3）必要時進行載荷板試驗。&2 質(zhì)量控制措施（1 1）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，加固區(qū)邊線以外約 10m10m 附近常發(fā)生裂縫。因此，在建筑物附近施工時應(yīng)注意抽真空期

8、間地基水平變形對原有建筑物所 產(chǎn)生的影響。（2 2）整平加固區(qū)場地，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 石塊及其他尖利雜物。（3 3） 塑料排水板打設(shè)完畢并驗收合格后， 應(yīng)及時仔細地用砂墊層砂料把打設(shè)時在每根塑料排水 板周圍形成的孔洞回填好，否則，抽真空時這些孔洞附近的密封薄膜很容易破損，造成漏氣，從而 難以達到和維持要求的真空度。（4 4）埋設(shè)膜下濾管時，綁扎過濾層的鉛絲頭均應(yīng)朝向兩側(cè)，切忌朝上。濾管周圍須用砂填定， 埋砂厚度以 5cm5cm 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。（5 5）鋪膜時須挖溝，挖出的土堆在溝邊平地上，不得堆

9、在砂墊層上。還應(yīng)避免砂?；霚现?。 薄膜應(yīng)事先仔細檢查，鋪設(shè)時四周應(yīng)放到溝底，但不要拉得過緊。溝中回填的粘土要密實且不夾雜 砂石。（6 6）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。每臺射 流和閥門外側(cè)均應(yīng)裝有真空表，使用前應(yīng)進行試抽檢查。（7 7）整個真空系統(tǒng)安裝完畢后，記錄各觀測儀器的讀數(shù)，然后試運轉(zhuǎn)一次。發(fā)現(xiàn)漏氣等問題時 應(yīng)及時采取措施補救。（ 8 8）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間內(nèi)達到并長期維持設(shè)計值。9 安全及環(huán)保措施9.1 施工安全（1 1）操作人員必須持證上崗。主要設(shè)備的操作人員應(yīng)具有熟練的操作技能并了解施工的

10、全過程。（2 2）機械、電氣設(shè)備必須達到國家安全防護標準，施工中若發(fā)現(xiàn)設(shè)備運轉(zhuǎn)異常，應(yīng)立即關(guān)閉 電源，進行檢修。（3 3）機電設(shè)備廠應(yīng)固定就位，不可隨意搬運，電動部分應(yīng)設(shè)置網(wǎng)罩，電箱電線懸掛。（4 4）施工安全防護、機械操作及用電要嚴格執(zhí)行國家、行業(yè)的有關(guān)規(guī)定。9.2 環(huán)境保護（1 1）地基固結(jié)溢水，不得隨意排放，應(yīng)設(shè)排水通道到指定區(qū)域。 （2 2）真空預(yù)壓排水過程中，應(yīng)注意加強對周圍環(huán)境的監(jiān)測（如建筑物、道路、管線等）的監(jiān) 測，發(fā)現(xiàn)異常時應(yīng)及時采取補救措施。（3 3）現(xiàn)場內(nèi)的廢棄砂石料、生產(chǎn)及生活垃圾等必須及時清理。不得隨處拋撒。（4 4）盡量采用低噪聲施工機具，避免影響周邊居民。10 工程

11、實例目前國內(nèi)真空預(yù)壓法加固軟基已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，很大程度上節(jié)約工程投資。 天津新港東突堤真空預(yù)壓加固工程為天津新港新建突堤碼頭后方堆場加固處理工程，總加固面積 4848 萬平方米。被加固土為在原軟粘土地基上新近吹填的超軟粘土地基，土質(zhì)為淤泥、淤泥質(zhì)粘土 及淤泥質(zhì)亞粘土，含小量大、壓縮性高、強度低。該工程加固面積大，工期要求緊，且缺乏堆載材料，所以普通堆載預(yù)壓不但造價高，而且無法 按預(yù)定工期要求完成。設(shè)計采用真空預(yù)壓法施工，并自 19871987 年 6 6 月至 19891989 年 1111 月僅用 2929 個月就 完成了全部加固工程，比原定工期提前兩個月。該加固工程采用塑料排水板作水豎向排水通道，板距1.3m1.3m，正方形布置，板長 20m20m （部分長板達 24.5m24.5m）。整個加固工程分為 7272 個區(qū)段逐塊進行，平均每個加固單元面積為6700