高真空排水法在機場淺基處理中

高真空排水法在機場淺基處理中的應(yīng)用淺層地基處理確實是利用合適的處理措施，使原本含水量高，壓縮性大，強度低、透水性小、處于飽和狀態(tài)下的淺層土中的孔隙水排出，從而使土體固結(jié)，提高土體的承載力和改善其不平均性，使地表一定深度范疇內(nèi)土層的強度得到有效提高，形成一定厚度的硬殼層，增強土體的整體變形和諧性，滿足地面結(jié)構(gòu)對地基強度的要求。我國目前常用的淺層地基處理方法要緊有排水固結(jié)法、振沖擠密法、置換法、加筋法、強夯法和碾壓法等。由于各工程現(xiàn)場條件的復(fù)雜性、地質(zhì)情形分布的不平均性，加上各種地基處理方法的適用性和局限性，因此地基處理方案應(yīng)該因地制宜，需要分析場地的工程地質(zhì)情形，提出相應(yīng)的處理方案，并通過現(xiàn)場試驗，最終確定工程的地基處理方案。同時要注重綜合應(yīng)用多種地基處理技術(shù)，使施工方案更加合理，更為經(jīng)濟(jì)。本文要緊結(jié)合上海浦東國際機場二期飛行區(qū)地基處理的工程實例，著重分析工程地質(zhì)情形，對比各要緊淺基處理工藝對該工程的適應(yīng)性，通過工程試驗對擬采納的淺基處理方案進(jìn)行對比研究，確定最終施工方案。重點對比了強夯法、高真空排水擊密法兩種淺基處理施工方案。通過開展施工試驗，分析對比兩種淺基處理方案對該工程的適應(yīng)性。工程最終確定采納高真空排水擊密法進(jìn)行機場淺基處理。通過試施工，確定出相關(guān)施工參數(shù)。因高真空排水擊密法實際上是將高真空排水法與強夯法結(jié)合進(jìn)行綜合地基處理，而強夯法在地基處理中已較為常用，工法比較成熟，因此本文著重介紹高真空排水法在工程施工中的實際應(yīng)用，強夯法施工工藝不再贅述。當(dāng)前，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)飛速進(jìn)展，基礎(chǔ)處理是各類設(shè)施建設(shè)中的首要工程。而我國東南沿海地區(qū)普遍存在軟土地基，這些軟土層具有水量高，壓縮性大，強度低、透水性小等特性，如何加強軟土地基處理，為地面結(jié)構(gòu)物提供良好的地基條件，是開展工程建設(shè)需要解決的首要任務(wù)。高真空排水法在上海浦東國際機場二期飛行區(qū)地基處理工程中的成功應(yīng)用，可為今后類似軟基處理工程施工提供借鑒。第一章工程地質(zhì)分析及淺基處理要求1.1工程概況我國東南沿海地區(qū)，普遍存在軟土地基，這些軟土層具有含水量高、壓縮性大、強度低、透水性差等特性。機場道面是為飛機提供起降、滑跑的結(jié)構(gòu)物，飛機運行需要道面必須具備足夠的強度、剛度。因此，軟土地基處理重點在于慎重研究決策合理的地基處理方案和優(yōu)化地基處理施工工藝，確保地基處理工程的質(zhì)量，為道面結(jié)構(gòu)提供良好的地基條件。上海浦東國際機場位于長江三角洲沖積平原前緣，瀕臨東海，屬長江河口--濱海砂嘴相地貌類型，為數(shù)百年前新淤積而成的新海邊平原。浦東國際機場二期規(guī)劃用地系1996年前后圍海造地勢成。場區(qū)東北部原先要緊是圍涂筑塘而形成的灘地，有較多的雜草及蘆葦，地勢較為平坦；西南部分布有較為發(fā)育的河、溝、塘和少量耕地，除河埂處地勢較高外，其余地勢較為平坦。工程施工前在二期飛行區(qū)內(nèi)結(jié)合堆載預(yù)壓進(jìn)行了吹砂補土工作，完成后的地面高程有一定的起伏變化。場地內(nèi)15m深度范疇內(nèi)存在飽和砂（粉）土層。第②-3層、第③-2層砂質(zhì)粉土為液化土層，場地液化指數(shù)為1.45～8.18，液化等級為輕微～中等。場區(qū)地下水要緊類型為孔隙潛水及孔隙承壓水二種。淺部孔隙潛水要緊補給來源為大氣降水、地表徑流和潮水，并受控于機場圍場河。場區(qū)大部分土層具有高壓縮性，是典型的超大型軟土地基（詳見圖1-1）。圖1-1工程場地原貌1.2工程地質(zhì)分析依照上海巖土工程勘察設(shè)計研究院編制的《上海浦東國際機場二期飛行區(qū)場地巖土工程勘察報告》資料分析，二期飛行區(qū)場區(qū)的要緊工程地質(zhì)問題是:1.場區(qū)淺部層組由粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土等組成，其表層要緊為近年圍海促淤所形成，結(jié)構(gòu)松散，處于欠壓密狀態(tài)，屬低強度型土基。2.埋深、厚度較大的深層軟土地層（污泥、污泥質(zhì)土），具有含水量高、壓縮性高的特點。專門是在場區(qū)中存在數(shù)量較多、賦存狀態(tài)復(fù)雜的古河道，在結(jié)構(gòu)荷載作用下的沉降量大，是場區(qū)中存在的要緊工程地質(zhì)問題，是需要重點解決的問題。3.古河道的切割使土層在厚度上變化較大，土層不平均，其中部層組的主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降和不平均性沉降對場地地基穩(wěn)固性的阻礙專門大，是地基處理方案設(shè)計中需要重點考慮的區(qū)段。1.3淺層地基處理的目的及要求上海浦東國際機場二期飛行區(qū)土層厚約9～11m，要緊由粘質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土、污泥、粉質(zhì)粘土等組成。淺部層組土層結(jié)構(gòu)松散，處于欠壓密狀態(tài)，屬低強度型土基。這些土層物理力學(xué)性能差異較大，相同荷載作用下，會產(chǎn)生不平均變形；其次，關(guān)于同一土層的不同位置，其物理力學(xué)性能也有較大的差異。另外，整個表層土的地基反應(yīng)模量和強度均較低，在飛機荷載作用下容易產(chǎn)生累積塑性變形。同時，由于大部分場區(qū)處于圍海造地的灘地、溝、河、塘內(nèi)，土質(zhì)極不平均，且標(biāo)高較低，工程施工前場地內(nèi)進(jìn)行吹砂補土堆載預(yù)壓工作。卸載后部分吹填粉細(xì)砂將作為地基填土，存在強度低和液化問題，作為場道地基使用時不能滿足要求。為此，淺層地基處理的目的確實是通過選取合適的處理方案對淺層土進(jìn)行加固，將處于飽和狀態(tài)下土體中的孔隙水排擠出去，預(yù)壓沉降，使土體固結(jié)，把由原先孔隙水承擔(dān)的壓力，隨著水的排除轉(zhuǎn)變?yōu)橛赏凉羌艹袚?dān)，從而提高土體的承載力，改善其不平均性，使地表一定深度范疇內(nèi)土層的強度得到有效提高，形成一定厚度的硬殼層，增強“土體-道面”結(jié)構(gòu)的整體變形和諧性，滿足道面結(jié)構(gòu)對地基強度的要求，最終給道面結(jié)構(gòu)提供平均穩(wěn)固堅實的基槽。

第二章淺基處理要緊方案比選及試施工由于工程現(xiàn)場條件的復(fù)雜性、地質(zhì)情形分布的不平均性，加上各種地基處理方法的適用性和局限性，因此，地基處理方案選擇時應(yīng)該因地制宜，需要在分析場地工程地質(zhì)勘察資料的基礎(chǔ)上提出地基淺層處理方案并進(jìn)行現(xiàn)場試驗，檢驗各種處理方案的有效性和適用性，通過對試驗結(jié)果的綜合比較，最后確定工程的地基處理方案，同時要注重綜合應(yīng)用各種地基處理技術(shù)，使方案選用更為合理。上海浦東機場二期飛行區(qū)軟土地基處理時，著重對強夯法和高真空排水擊密法的軟土加固處理方案進(jìn)行了比選。2.1要緊軟基處理方案分析比較2.1.1強夯法強夯法（國際上也稱動力壓實法）處理地基是六十年代由法國Menard公司首創(chuàng)，該方法利用夯錘自由下落產(chǎn)生的沖擊性能和振動反復(fù)夯擊地基，在地基中形成沖擊波和動應(yīng)力，從而提高土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化特性和排除濕陷性黃土的濕陷性，同時，夯擊能還能提高土層的平均程度，減少建筑物可能顯現(xiàn)的差異沉降。強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土及黏性土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基，其加固成效顯著、施工設(shè)備簡單、簡單方便、節(jié)約勞力、施工期短、節(jié)約材料、施工文明和施工費用低等優(yōu)點。通過40多年的應(yīng)用，強夯法地基處理方法施工漸趨成熟，專門關(guān)于處理砂土、粘性土和粉性土及含水量低于25%的雜填土地基，成效較好；但關(guān)于處理飽和軟（粘）土地基時卻極易產(chǎn)生“橡皮土”現(xiàn)象，往往處理成效不顯著，難以達(dá)到預(yù)期成效。2.1.2高真空排水擊密法高真空排水法的加固機理是：先在膜下抽真空形成負(fù)壓(相對大氣壓力而言)?，F(xiàn)在地基中仍為大氣壓力狀態(tài)，負(fù)壓沿井管向下傳遞，土體與井管的不等壓狀態(tài)又使負(fù)壓向土體中傳遞，在負(fù)壓作用下土體中的孔隙水向井管中聚攏，通過井管流向集水管并通過管道抽出?？紫端呐懦鍪雇馏w中孔隙壓力降低，由于土體總應(yīng)力不變，依照有效應(yīng)力原理，孔隙壓力的降低即為有效應(yīng)力的增加，土體在有效應(yīng)力增量的作用下固結(jié)，土的抗剪強度也隨之得以提高。高真空排水擊密法，即是利用專用高真空設(shè)備強制改變土體中的含水量，使土體達(dá)到最佳含水量，同時采納大型擊振設(shè)備擊實土體，使土體達(dá)到最佳密實度。該方法具有施工工期短、造價低的特點。高真空擊密法比一樣輕型井點降水的深度大、真空度高的特點，可有效地調(diào)整和改善土體中的含水量，專門適合于含水量高的脆弱地基的加固處理。2.2淺層地基處理試驗方案為分析對比兩種淺基處理工藝對該工程的適應(yīng)性，確定出最佳施工方案，依照二期飛行區(qū)場地的具體情形，設(shè)置淺層地基處理試驗區(qū)。試驗區(qū)分為2個強夯試驗區(qū)和1個高真空排水擊密試驗區(qū)。2.2.1強夯法試驗方案強夯法方案分為2個試驗小區(qū)，每個試驗小區(qū)尺寸均為30mx30m，試驗前設(shè)置地表排水系統(tǒng)，以起到降低地下水位的作用。強夯I區(qū)方案：施工時前三遍均為點夯，單擊夯擊能由500kN·m逐步增強至1500kN·m;第四遍采納滿夯，單擊夯擊能500kN·m。夯后鋪設(shè)30cm厚的墊層，并進(jìn)行碾壓。強夯Ⅱ區(qū)方案：施工時前三遍也為點夯，但每一遍點夯后及時鋪設(shè)山皮土或碎石墊層，墊層厚0.4m，再進(jìn)行下一次夯擊。第四遍為滿夯。2.2.2高真空排水擊密法試驗方案高真空排水擊密法試驗設(shè)1個試驗小區(qū)，第一采納高真空降水法調(diào)整土層中的含水量，然后采納強夯法進(jìn)行致密，試驗小區(qū)的尺寸也為30mx30m。第一遍高真空降水:時刻為10天，砂土、粉土中孔距6.0m，孔點按梅花形布置，孔點濾頭最大入土深度8～9m;軟土中另設(shè)孔點，孔距3.5m。第一遍擊密:強夯，夯擊能量約3000kN·m，點距5.Om，8～10擊，具體依照試夯時的每擊貫入量、夯坑深度、隆起量確定。第二遍高真空降水:時刻為3天，與第一遍相同工藝，孔點按梅花形布置，有軟土?xí)r真空排水時刻為8天。第二遍擊密:強夯夯擊能量約3000kN·m，8～10擊，點距5.0m，同第一遍。第三遍擊密:超大功率振動擊密。2.3試驗方案質(zhì)量檢測成果所有試驗小區(qū)在地基處理過程中及地基處理后均進(jìn)行了專項工程勘察及取芯檢測，為確定合理的基礎(chǔ)處理方案及優(yōu)化施工參數(shù)提供理論依據(jù)。試驗小區(qū)的勘察及檢測工作要緊包括鉆孔取樣及室內(nèi)試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗、波速測試、地基反應(yīng)模量試驗、地基因彈模量試驗、CBR試驗等。各試驗小區(qū)的勘察及檢測情形見表2-1。表2-1試驗區(qū)勘察及檢測數(shù)量分布表單位：點勘察及檢測項目標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗靜力觸探試驗反應(yīng)模量試驗回彈模量試驗波速試驗取土孔現(xiàn)場CBR強夯I區(qū)6x5次6x5次61246強夯Ⅱ區(qū)6x5次6x5次61246高真空排水+強夯區(qū)6x5次6x5次61246各試驗小區(qū)的勘察及檢測結(jié)果見表2-2。表2-2試驗區(qū)勘察及檢測數(shù)據(jù)成果表勘察及檢測項目標(biāo)貫擊數(shù)當(dāng)量值N63.5(擊)比貫入阻力當(dāng)量值PS(Mpa)地基反應(yīng)模量值K0(MN/m3)地基回填模量值E0(Mpa)現(xiàn)場CBR(%)沉降量(cm)試驗前5.502.3320.8043.020.89/強夯I區(qū)10.44.3038.8260.276.7130.2強夯Ⅱ區(qū)10.24.4846.5064.778.1935.7高真空排水+強夯區(qū)12.44.6261.3271.738.8355.72.4地基處理方案比較通過上述兩種地基處理試驗方案的檢測數(shù)據(jù)說明，強夯法、高真空排水擊密法均能提高土體強度和土基的承載力，各種加固方法各有特點。其中，強夯法地基土強度增加較大，加固深度范疇大，但表面處理較差；高真空排水擊密法加固后地基土強度增加較大，且地基土平均提高，關(guān)于較脆弱區(qū)域地基土強度變化成效較為明顯，但相對施工工藝復(fù)雜，成本大。2.5淺層地基處理方案確定由于二期飛行區(qū)地基處理是在卸載后的條件下進(jìn)行，地下水位較高，土體差不多呈飽和、高壓縮性和低強度，施工時極易擾動土體使之液化，造成施工困難、增加棄土量、阻礙土方的充分利用和調(diào)配。因此，依照場區(qū)工程地質(zhì)條件及存在的要緊工程地質(zhì)問題、堆載預(yù)壓的成效和地基淺層處理試驗的技術(shù)總結(jié)，確定“高真空排水+強夯”方案作為首選方案。高真空排水工藝與強夯工藝結(jié)合起來，專門大程度上提高了強夯的成效和效率，對淺部土層強度的提高專門有效，且加固后的土基比較平均，處理深度較大、強度高，在施工中排除的沉降量較多，能夠達(dá)到比較理想的地基加固處理成效。2.6高真空排水試施工為更好地指導(dǎo)大面積的工程施工，工程施工前進(jìn)行了工藝性試驗，以判定初步設(shè)定的施工方法的合理性，并在滿足設(shè)計要求的各項質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的條件下，對各項施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。高真空排水試施工的目的及內(nèi)容是:驗證設(shè)計高真空井管布設(shè)網(wǎng)度、深度；確定高真空排水施工的各項參數(shù)；確定合適的施工機械設(shè)備、數(shù)量及配套組合形式；確定達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)所需要的高真空排水時刻。2.6.1試施工方案為確保試施工的針對性和適用性，試施工針對現(xiàn)場的具體地質(zhì)條件，選擇具有代表性的區(qū)域進(jìn)行。二期飛行區(qū)工程場地范疇內(nèi)有兩條古河道呈東西向穿過，最大的淤積層厚度達(dá)65m。另外，場區(qū)內(nèi)分布有大量的魚塘、溝濱等由于古河道區(qū)域與一樣正常沉積區(qū)域下伏土層分布不同，在相同的地基處理方案下，其加固成效可能不盡相同，因此，必須依照具體的地質(zhì)情形確定合理的施工參數(shù)和施工工藝，盡可能減小不同區(qū)域之間的不和諧變形，幸免工后過大的差異沉降造成道面結(jié)構(gòu)層的破壞，阻礙機場的正常使用。針對二期飛行區(qū)的地質(zhì)分區(qū)情形，淺層地基處理試施工分別選擇古河道區(qū)域和一樣正常沉積區(qū)域進(jìn)行施工。試施工區(qū)域大小為40×85m，面積3400m2試施工方案以設(shè)計建議參數(shù)為基礎(chǔ)，并依照現(xiàn)場具體條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到工程設(shè)計質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)為試施工目標(biāo)。2.6.2試施工質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)淺層地基處理試施工的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)見表2-3～表2-4。表2-3試施工含水量檢測成果表試施工區(qū)域工序名稱施工歷時（天）各土層的含水量（%）粉細(xì)砂粘土粉質(zhì)土古河道區(qū)域第一遍高真空排水918.223.123.9第二遍高真空排水615.118.619.6一樣正常區(qū)域第一遍高真空排水710.7/19.5第二遍高真空排水69.5/10.7最佳含水量18.216.914.2試施工前26.627.726.4說明:1、粉細(xì)砂層要緊分布在地基處理面下2.0m左右，粘土層分布在2.0～4.0m左右，粉質(zhì)土層分布在4.0m2、古河道區(qū)域在第一遍高真空排水中，除粉細(xì)砂層外，其余土層的含水量要完全達(dá)到設(shè)計指標(biāo)較為困難，主是因為地下水來源渠道多、來水量大。在第二遍高真空排水時，通過擴(kuò)大和挖深外圍排水明溝、加密外圍井點封管等措施，差不多能滿足設(shè)計要求。表2-4試施工沉降觀測記錄統(tǒng)計表序號工序名稱古河道區(qū)域沉降量（cm）一樣正常區(qū)域沉降量（cm）1第一遍高真空排水/1.22第二遍高真空排水1.81.33施工總沉降量1.82.5說明:在古河道區(qū)域第一遍高真空排水施工時，采納地表面直截了當(dāng)測量后運算其平均值的方法，由于地面沉降量專門小，無法得出其真實的沉降量，因此在第二遍高真空排水和一樣正常區(qū)域施工時，采納預(yù)埋沉降觀測點，按周密測量的方法進(jìn)行。2.6.3試施工總結(jié)依照質(zhì)量檢測結(jié)果說明:試施工達(dá)到了預(yù)期目的，高真空排水法能夠有效地降低地下水位及淺層土含水量，為下一時期的強夯施工制造了有利的條件。淺層地基處理方案、措施、設(shè)備和施工工藝是可靠的、合理的和可行的;各項檢測值都存在一定的富余量，按其施工能保證大面積施工均能達(dá)到設(shè)計要求。

第三章高真空排水法在工程中的實際應(yīng)用依照工程試施工成果，確定出了高真空排水施工時各項施工參數(shù)，并按照此參數(shù)進(jìn)行高真空排水施工組織設(shè)計。3.1施工參數(shù)及技術(shù)要求3.1.1降水設(shè)備要求高真空排水施工的降水設(shè)備為帶平穩(wěn)裝置的可調(diào)高真空系統(tǒng)，即系統(tǒng)包含高真空泵、平穩(wěn)器、射流泵等，并須達(dá)到的指標(biāo)有:3.1.1.1真空度:0～750mmHg(可調(diào))3.1.1.2高真空泵排氣量:S1≥100L/S(電動功率:≥15kW)3.1.1.3射流泵排氣量:S2≥15L/S(電動功率:≥7.5kW)3.1.1.4平穩(wěn)參數(shù):0.2～1.0(可依照阻礙范疇進(jìn)行調(diào)整)3.1.1.5出水輸送距離:>400m依照施工技術(shù)要求對設(shè)備的規(guī)定，工程建設(shè)時選擇了兩種系列(2KV液環(huán)系列及SFK水環(huán)系列)的真空泵設(shè)備在古河道區(qū)域及一樣正常區(qū)域兩種代表性區(qū)域均進(jìn)行了試施工試驗，試驗結(jié)果顯示降水成效明顯，達(dá)到設(shè)計要求的兩個操縱指標(biāo)(地下水水位及地基土含水量)，因此證明2KV液環(huán)系列及SFK水環(huán)系列真空泵兩種系列的高真空泵能滿足設(shè)計要求(見圖3-1)。圖3-12KV液環(huán)系列系列高真空泵3.1.2要緊材料要求3.1.2.1真空井管深層管長度8.0m，采納φ38～55mm的鋼管，淺層管長度4.5m，采納φ40PVC－U飲水管材，井管深度應(yīng)依照小螺鉆資料適時調(diào)整;濾管設(shè)在井點管下端，其長度為0.7～1.Om，壁上鉆φ12～18mm的小孔呈梅花形分布，濾管外壁包2～4層濾網(wǎng)，濾網(wǎng)采納80～100目的尼龍網(wǎng)；井管下端用木塞封閉，井管上端通過連接管與總管相連。3.1.2.2連接管與集水總管連接管采納41m×51mm×40MTR內(nèi)含螺旋型鋼絲的透亮尼龍管;集水總管用φ63UPVC飲水管材，節(jié)間用與之配套的專用接頭及專用膠水密封連接，并用三通管將總管與連接管相接。3.1.2.3井管填料井管外圍采納中粗砂回填，其含泥量小于3%。3.1.3井點管布置要求高真空排水孔距以保證高真空排水的成效為原則，結(jié)合設(shè)計圖紙中的要求，在實際施工時依照現(xiàn)場土質(zhì)條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?？最^濾點最大入土深度6～8m，軟土中可另增設(shè)孔點。井點管布置要求為:深層井點布設(shè)網(wǎng)格3.5m×4.0m，井管深度8.0m;淺層井點布設(shè)網(wǎng)格3.5m×6.0m，井管深度3.0～5.Om;深層井點與淺層井點相間布置;高真空排水共兩遍，第二遍井點和第一遍井點均呈梅花形布置。為保證正式排水及強夯過程的降水成效，在距強夯處理邊界約3.0m處設(shè)置外圍封管。外圍封管采納深、淺層井管結(jié)合型式:封管分兩排布置，排距為1.0m，深層井點封管深度為8.0m，淺層井點封管深度為4.0m，兩種井管間距均采納2.0m，相互交錯布置。在距外圍封管5.0m位置設(shè)置外圍排水溝，周圍排水明溝尺寸為:深1.5m，底寬2.0m，并在四個角落設(shè)置集水井，采納水泵將積水強排出施工區(qū)域外。高真空泵與井管的聯(lián)接呈相互獨立工作形式:施工區(qū)域的深層管、淺層管各自形成若干個回路，外圍深層管、淺層管各為一個回路。高真空井點管布置見圖3-圖3-2高真空井點布置平面圖3.1.4井點成孔工藝要求降水井點的成孔工藝必須符合設(shè)計和現(xiàn)行降水工程技術(shù)規(guī)范，確保井點質(zhì)量，成孔時重點要注意以下幾個環(huán)節(jié):3.1.4.1井點孔孔徑原則上不應(yīng)小于150mm，水沖法成孔沖頭處應(yīng)加焊保徑環(huán)，以保證孔徑和孔壁的規(guī)則，第二遍高真空排水可采納機械法插管。3.1.4.2井孔深度應(yīng)在井點濾管以下0.5～0.6m。3.1.4.3中粗砂濾料應(yīng)填至距地表以下1.0～1.3.1.4.4孔口用粘土封填嚴(yán)實。3.2高真空排水法施工3.2.1施工程序高真空排水的施工程序為：平面定位→地質(zhì)詳探、調(diào)整施工參數(shù)→孔位放樣→成孔→井點管安裝、回填封孔→連接總管→降水設(shè)備安裝、調(diào)試→高真空排水、施工過程觀測→質(zhì)量檢測→拔管→進(jìn)入下一道工序。3.2.2施工預(yù)備3.2.2.1劃分施工作業(yè)小區(qū)為加強施工質(zhì)量，便于施工打算治理，淺層地基處理時應(yīng)分成若干個施工小區(qū)進(jìn)行平行流水作業(yè)，每個施工小區(qū)宜操縱在10000m23.2.2.2現(xiàn)場預(yù)備道槽區(qū)堆載體土方卸載至規(guī)定標(biāo)高后進(jìn)行大致平坦、高程驗收。當(dāng)存在不平均脆弱土質(zhì)、地下污泥包等劣質(zhì)土?xí)r，應(yīng)換填粉細(xì)砂，置換深度不宜小于1.0m。在土基平坦面上進(jìn)行井點位置施工放樣并布置四周排水系統(tǒng)。四周排水溝開挖深度為1.5m，底寬為2.0m3.2.2.3小螺鉆勘探在地基處理施工區(qū)域進(jìn)行小螺鉆勘探，深度應(yīng)鉆至設(shè)計井點深管以下不小于1.5m3.2.2.4機械設(shè)備預(yù)備依照擬定的施工方案、進(jìn)度及工程量要求，預(yù)備足夠的施工機械設(shè)備，并考慮一定的備用量。要緊機械設(shè)備包括:離心泵、真空泵、潛水泵、插管機及柴油發(fā)電機等。并檢查抽水設(shè)備系統(tǒng)及測試外表。3.2.2.5材料預(yù)備高真空排水的要緊材料包括井點管、填砂及粘土料。3.2.3真空管布設(shè)及排水設(shè)備安裝依照井點管布置圖，放出總管位置，確定井點管、水箱位置，確定高真空泵機組、總管的高度。布設(shè)時，先排放總管，再用水沖法或?qū)Ｓ貌骞軝C進(jìn)行埋設(shè)井管，然后用連接管將井管與總管相連通，最后安裝真空泵、平穩(wěn)器等抽水設(shè)備。見圖3-3。圖3-3高真空管埋設(shè)井點管應(yīng)埋設(shè)在水沖孔的中心，幸免插入泥漿中堵塞濾管。在井點管與孔壁之間及時用中粗砂填灌實，填至孔口1.0～1.5m左右時，改換粘土填塞密實，邊填邊搗實，直至孔口?？偣苤脸樗b置要保持有3%-5%的坡度。插管前認(rèn)真檢查井管的過濾網(wǎng)，確保濾網(wǎng)密封不破，管道暢通，高真空的平穩(wěn)器采取動態(tài)平穩(wěn)。排水總管與泵進(jìn)口標(biāo)高要求差不多一致，泵擺放水平，調(diào)整好。在安裝過程中注意防止雜物進(jìn)入泵內(nèi)并注意真空泵進(jìn)氣口安裝過濾網(wǎng)及泵內(nèi)部件安裝的周密度。各電動機安裝牢固，軸線正確，電源安全，電動機轉(zhuǎn)動方向正確。各壓力表、真空表要有較高的靈敏度。井點系統(tǒng)全部安裝完畢后，需進(jìn)行試抽，檢查有無漏氣、淤塞等情形，出水是否正常，如有專門情形應(yīng)及時檢修后方可使用。3.2.4高真空排水試運行在高真空排水施工前，即管路連接后進(jìn)行設(shè)備試運行，在試運行抽水時，先開動真空泵，將水氣分離器抽成一定程度的真空，使土中的水分和空氣受真空吸力作用形成水氣混合液，經(jīng)管路系統(tǒng)和過濾器進(jìn)入水氣分離器中，然后開動離心泵，使水氣分離器中的水經(jīng)離心泵由出水管排出，空氣則集中在水氣分離器上部由真空泵排出。通過抽水試運行，集中人員檢測和封堵漏氣，確保管路的真空度，并安排專人巡視檢查管路系統(tǒng)、降水設(shè)備的真空度及設(shè)備的運行情形，發(fā)覺漏氣或設(shè)備不正常，及時搶修，保證水位的下降效率。3.2.5高真空排水施工高真空排水時，外圍封管可比施工區(qū)內(nèi)層井點管先開始排水，直至強夯擊密施工完成后方可停止工作。井點使用時應(yīng)保持連續(xù)不斷的抽水。一樣抽水3～5天后差不多趨于穩(wěn)固，正常出水規(guī)律為“先大后小，先混后清”，如不上水或水一直較混或顯現(xiàn)清后又混等情形，應(yīng)趕忙檢查糾正。第一遍高真空排水，降排水時刻為7～10天;第二遍高真空排水，降排水時刻為5～7天。實際施工中可依照具體情形(土壤含水量、現(xiàn)場排水總量、降水曲線等)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。高真空降水終止后，保留外圍封管連續(xù)降水。高真空排水施工時期，為了確保高真空成效，施工中每臺設(shè)備進(jìn)行掛牌運行，正確記錄每臺設(shè)備的開機時刻，每天各項運行記錄，按照操作規(guī)范，每天定時測量出水流量，及時調(diào)整各時期的運行方式和參數(shù)。高真空降水后的操縱指標(biāo)為:降水后最佳含水量承諾誤差為3%～5%，地下水位操縱為穩(wěn)固在距地表3m以下。當(dāng)觀測結(jié)果符合操縱指標(biāo)要求時，可進(jìn)行下一道工序施工。3.3施工監(jiān)測3.3.1真空度觀測每隔2～3h記錄一次各泵的真空壓力，要求一樣不低于500mmHg。正常工作期間真空度調(diào)劑范疇為500-710mmHg。3.3.2地下水位觀測在施工區(qū)設(shè)置3個斷面，各個斷面布置3個水位觀測孔，共計9個水位觀測孔。降水前統(tǒng)測一次初始水位，從開始抽水時起至水位未達(dá)到設(shè)計降深前，每隔6h觀測一次，每天許多于3次，在水位降落到設(shè)計標(biāo)高后，趨于穩(wěn)固時，每天定時(早6:00、晚18:00)觀測二次，直至本遍抽水終止。雨季時或遇有較大降雨時，每天許多于3次。3.3.3土體含水量觀測降水開始前，在施工區(qū)內(nèi)任選取一點，對每層有代表性的土層各取一個土樣，做室內(nèi)重型擊實試驗，求得最優(yōu)含水量和最大干密度，并報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。每遍降水后深度6.Om內(nèi)，全孔取樣，并按不同土層分別進(jìn)行含水量檢測。

第四章施工中顯現(xiàn)的問題分析及處理4.1施工中常見問題的分析處理高真空排水法在施工中常見的問題要緊有土層性質(zhì)變化、降水期間土基沉陷、施工段間搭接處理、第二遍降水出水量小等問題。針對施工中顯現(xiàn)的不同情形，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，確保工程施工質(zhì)量。4.1因機場大部分場區(qū)處于圍海造地所形成的灘地，為增強施工的針對性，依照施工前小螺鉆勘探資料，對不同土層性質(zhì)情形，采取不同的處理措施，以保證施工質(zhì)量。第一，在局部軟土中增設(shè)孔點，加大井點管布管密度;其次，調(diào)整井點管的深度，確保井點管濾管部分躲開不透水層(滲透系數(shù)較小的粘土層);最后，井點管插管時，投入的濾料為粗砂，投入量應(yīng)依照實際的地質(zhì)土層情形綜合考慮：假如地質(zhì)分層沒有不透水層(粘土層)時，投入的濾料可操縱在2.0～2.5m(包括濾管長度及濾管底深的0.5m);假如地質(zhì)分層有不透水層時投入的濾料長度必須超過不透水層上表面0.5m;假如有多層不透層時，投入的濾料長度必須超過最上一層不透水層上表面0.5m，以貫穿上下透水層，確保降水成效。4.1.2由于基礎(chǔ)處理分塊施工，因而在施工中不可幸免顯現(xiàn)施工搭接，依照強夯設(shè)備的施工要求，施工區(qū)域外圍封管布置在距強夯邊界3.0m位置比較適當(dāng)，在連續(xù)施工的下一作業(yè)面高真空排水時可充分利用前一作業(yè)面的外圍封管作為后一作業(yè)面第一遍的施工區(qū)域內(nèi)層管，為幸免對已沖壓完工的前一作業(yè)面的擾動破壞，兩作業(yè)面搭接位置采取不設(shè)置外圍封管的處理措施。4.1.由于第一遍降水后，外圍封管在強夯施工過程中連續(xù)抽水，加上施工區(qū)域外的水源補給不充分，因此造成第二遍降水時水量專門小，現(xiàn)在可進(jìn)行水位、含水量檢測，達(dá)到設(shè)計指標(biāo)時進(jìn)行下一道工序施工。4.2施工中專門情形的分析及處理在高真空排水過程中曾顯現(xiàn)其它一些專門情形，通過結(jié)合現(xiàn)場實際進(jìn)行分析，采取了相應(yīng)措施。4.2.1真空度專門小分析認(rèn)為緣故要緊有兩點：A.井點設(shè)備安裝不嚴(yán)密；B.管路系統(tǒng)大量漏氣。采取的處理措施為：A.井點管安裝嚴(yán)密，空運轉(zhuǎn)時的真空度應(yīng)大于93kPa；B.可依照漏氣聲音逐段檢查，在漏氣點重新安裝，加麻絲嵌堵縫隙。4.2.2真空度專門大，但抽不出水分析認(rèn)為緣故要緊是：濾砂層含泥量過大，井點濾管、濾網(wǎng)、集水總管和濾水管被泥砂淤塞。采取的處理措施為：井點埋設(shè)后及時試抽水，全面檢查井點出水情形和抽水機組運轉(zhuǎn)情形，發(fā)覺“死井”及時更新。4.2.3水質(zhì)一直渾濁不清分析認(rèn)為緣故要緊是：井點濾網(wǎng)破舊，失去過濾作用，土層中的大量泥砂隨著地下水被抽出。采取的處理措施為：插管前必須嚴(yán)格檢查濾網(wǎng)，發(fā)覺破舊或包扎不嚴(yán)密應(yīng)及時修補。4.2.4水位下降至一定深度不再下降分析認(rèn)為緣故要緊是：A.降水井點少；B.抽水設(shè)備類型不當(dāng)；C.有新的水源補給；D.觀測孔未穿過不透水層；E.井點濾料回填不到位。采取的處理措施為：A.增加降水井點；B.調(diào)整或更換抽水設(shè)備；C.增設(shè)水位觀測孔，調(diào)查相同水位分布范疇，增設(shè)砂濾井；D.更換降水井點，從新埋設(shè)。4.2.5水位下降緩慢分析認(rèn)為緣故要緊是：A.降水井點少；B.井點布置不合理。采取的處理措施為：A.增加降水井點；B.延長抽水時刻。4.2.6水位連續(xù)下降，并超過設(shè)計降水深度分析認(rèn)為緣故要緊是：A.降水井點過多；B.水源不足。采取的處理措施為：間斷關(guān)停井點。4.2.7水位下降不平均分析認(rèn)為緣故要緊是：A.含水層滲透性差；B.井點出水能力差；C.布井不合理。采取的處理措施為：A.調(diào)整井點布設(shè)；B.調(diào)整或更換抽水設(shè)備。通過對不同問題的分析，并采取相應(yīng)的整改措施，較好地解決了施工中的相關(guān)問題，確保了工程施工的質(zhì)量。

第五章施工成果質(zhì)量檢測高真空排水及強夯施工終止后，按設(shè)計要求對淺層地基處理施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。地基土的檢驗項目以靜力觸探為主，標(biāo)貫校核。質(zhì)量檢測須在強夯終止后3～4周進(jìn)行。5.1檢測方法及頻率靜力觸探試驗深度為墊層底面以下6m，每10000m2標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗深度為墊層底面以下6m，與靜探孔相間布置；每10000m25.2質(zhì)量檢測結(jié)果及地基處理成效評判經(jīng)檢測，四大地基處理質(zhì)量指標(biāo)(干容重、標(biāo)貫、靜探和反應(yīng)模量)的檢測成果見表5-1。表5-1淺層地基處理質(zhì)量檢測成果統(tǒng)計表工程名稱檢測項目檢測數(shù)最小值最大值平均值設(shè)計值新增滑行道口土方及地基處理工程干容重281.902.101.971.9g/cm3標(biāo)準(zhǔn)貫入2012.5015.8014.098擊靜力觸探205.5711.99.313.0MPa反應(yīng)模量864.275.368.1640MN/m3東貨支區(qū)、北端新增機坪土方及地基處理工程干容重201.912.001.941.9g/cm3標(biāo)準(zhǔn)貫入209.5018.5012.558擊靜力觸探205.658.337.333.0MPa反應(yīng)模量860.968.063.7340MN/m3航站樓周邊站坪地基處理項目北標(biāo)段干容重201.932.011.971.9g/cm3標(biāo)準(zhǔn)貫入369.2013.310.938擊靜力觸探183.865.074.523.0MPa反應(yīng)模量661.466.063.1840MN/m3航站樓空側(cè)站坪地基處理項目北標(biāo)段干容重731.902.071.991.9g/cm3標(biāo)準(zhǔn)貫入1328.1718.5011.868擊靜力觸探663.735.114.483.0MPa反應(yīng)模量2368.279.270.9840MN/m3匯總干容重1411.902.101.981.9g/cm3標(biāo)準(zhǔn)貫入2088.1718.5011.988擊靜力觸探1243.7311.95.733.0MPa反應(yīng)模量4660.979.268.0540MN/m3 檢測結(jié)果說明各項指標(biāo)均能滿足設(shè)計要求，地基處理工藝和操縱措施科學(xué)合理。

終止語上海浦東國際機場二期工程地基處理通過采納高真空排水法降低地下水位和淺層土體的含水量，再結(jié)合進(jìn)行強夯施工，大大提高了地基的承載力和強度，減少了不同地質(zhì)條件下土基的不和諧變形，從而幸免了因土基質(zhì)量問題產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)破壞，保證了工程的安全使用和正常運營。強夯法處理地基土強度增加較大，加固深度范疇大，但表面處理較差；高真空排水擊密法加固后淺層地基土強度增加較大，且地基土平均提高。為此，高真空排水法與強夯法在浦東國際機場二期工程中的成功結(jié)合應(yīng)用證明，綜合運用兩種或兩種以上的地基處理技術(shù)能夠充分發(fā)揮各類地基處理技術(shù)的優(yōu)勢，揚長避短，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，起到原先某一單一地基處理技術(shù)所無法達(dá)到的成效。高真空排水法與強夯法結(jié)合應(yīng)用于軟土地基處理的成功體會，為沿海地區(qū)軟土地基處理提供了一種新的地基處理加固理念，進(jìn)展了地基處理加固處理技術(shù)，為今后類似工程的施工及綜合運用各種地基處理技術(shù)提供了較好的借鑒作用。

致謝辭筆者在論文寫作的過程中，得到了指導(dǎo)老師沈為民教授的精心指導(dǎo)和大力關(guān)心，得到了各位專業(yè)授課老師們的認(rèn)真答疑釋惑。在那個地點，我向老師們表示深深的敬意和感謝中交一航局四公司上海浦東國際機場項目部給我的實習(xí)給予了專門大的支持，并提供了大量翔實的資料。在那個地點，我向項目部的各位同仁表示衷心的感謝!作為一名工作后參加連續(xù)成人教育的福大函授學(xué)生，在這三年的函授學(xué)習(xí)過程中，除了得到單位領(lǐng)導(dǎo)、同事們的大力支持外，還得到家人的極大明白得及無私關(guān)心，使我能夠安心順利的完成全部學(xué)業(yè)。在那個地點，我也要向他們表示誠摯的感謝!科學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)展，在學(xué)習(xí)的道路上，我還有待連續(xù)探尋，因此，對本文中顯現(xiàn)的疏漏和不足，敬請各位老師指正，并提出寶貴意見。感謝!

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