JTS147-2-2009 真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)程

中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準JTS147-2-2009真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)程2009－08－09發(fā)布2009－11－01實施中華人民共和國交通運輸部發(fā)布本規(guī)程是在總結(jié)20多年來我國水運工程應(yīng)用真空預(yù)壓加固軟土地基實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)深入調(diào)查研究和廣泛征意見，并結(jié)合我國水運工程建設(shè)本規(guī)程的主編單位為中交天津港灣工程研究院有限公司,參加單位為中交第一航務(wù)工程局有限公司,中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司,天津港建設(shè)公司和中交四航工作用。為保障水運工程軟基加固的工程質(zhì)量、提高真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)的應(yīng)用水 （1） （2） （3） （4） （4） （4） （4） （5） （5） （5） （10） （10） （10） （10） （11） （11） （13） （14） （21） （22） （23）附條文說明 （25）11.0.2本規(guī)程適用于陸上真空預(yù)壓加固軟土地基工程的設(shè)計、施工、施工監(jiān)控和加固效果檢23（1）場地的工程地質(zhì)資料，包括各土層的含水率、重度、界限含水率、壓縮曲線、水平與垂向固結(jié)系數(shù)、滲透系數(shù)、抗剪強度等物理力學(xué)指標(biāo)和地下水位、承壓水層、透水透氣層（2）工程對地基的要求，包括地基承載力、地基土強度、固結(jié)度、允許沉降量和差異沉加固區(qū)周邊應(yīng)采取確保膜下真空壓力滿足設(shè)3.0.3加固區(qū)邊線與周邊建筑物和地下管線等的距離應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和建筑物重要性確定，3.0.4施工圖設(shè)計階段的勘察布孔間距宜為3.0.7重要工程或缺乏經(jīng)驗的地區(qū)應(yīng)選擇有代表性的場地進行試驗,并根據(jù)試驗結(jié)果優(yōu)化設(shè)44.1.3真空預(yù)壓豎向排水通道宜穿透軟土層，但不應(yīng)進入下臥透水層。軟土層深厚時，對以地基承載力或穩(wěn)定性控制的工程，打設(shè)深度應(yīng)超過危險滑動面下3m；對以沉降控制4.1.4真空聯(lián)合堆載預(yù)壓時，堆載體的坡肩線應(yīng)與真空預(yù)壓邊線重合。4.1.5膜上堆載應(yīng)在真空預(yù)壓滿載4.1.6真空聯(lián)合堆載預(yù)壓應(yīng)提出分級加載要求,加載過程中穩(wěn)定性控制4.2.1對邊界密封條件良好的淤泥、淤泥質(zhì)土或黏土地基，真空預(yù)壓荷載設(shè)計值不宜小4.3.1水平排水墊層應(yīng)具有良好的透水性和連續(xù)性，水平排水墊層宜采用含泥量不大于5％的中砂或粗砂，厚度不宜小于0.4m。砂料的滲透系數(shù)不宜小于5×10-3cm/s，干密度不宜小于15kN/m3。經(jīng)充分論證并經(jīng)試驗后，中、粗砂緊缺地區(qū)可采用其它材料或其他形54.4.1密封膜宜采用2～3層聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。單層密封膜的技術(shù)要求應(yīng)符合表4.4.2加固區(qū)四周應(yīng)開挖壓膜溝，壓膜溝深度至少應(yīng)挖至不透水、不透氣層頂面以下4.4.3當(dāng)加固區(qū)邊界透水透氣層較深時,密封措施宜采用黏土密封墻。黏土密封墻厚度4.4.5采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓時，密封膜上下均應(yīng)設(shè)置保護層，保護層可采用土工4.5.1抽真空設(shè)備宜采用射流泵，其單機功率不宜低于7.5kW，在進氣孔封閉狀態(tài)下，4.5.2抽真空設(shè)備宜均勻布置在加固區(qū)四周，必要時也可適量布置在加固區(qū)中部，每臺4.6.1.1瞬時加荷條件下，地基的平均總應(yīng)力固結(jié)度、豎向平均應(yīng)力固結(jié)度和徑向平均Urz=1(1Uz)(1Ur)Uzabexp[(2m1)2Tv][(2ab1)2((1)m]Ur2ve/dw6dw＝C2式中Urz——地基的平均總應(yīng)力固結(jié)度；zrzryab——排水面應(yīng)力與不透水面應(yīng)力之比，雙面排水時yab=1；TdeHndw——排水面至不透水面的垂直距離（cm對雙面排水為土層厚度之半，對單面——塑料排水板的等效換算直徑（cmCd——塑料排水板中心間距（cmδ——塑料排水板的厚度（cm）。4.6.1.2分級加荷條件下，地基在某時間的平均總應(yīng)力固結(jié)度（圖4.6.1）可按下式00m7e0i-e1ie0i-e1ih式中Urz——地基在t時間的平均總應(yīng)Urzi(t-)——瞬時加荷條件TT改為t；P4.6.1.3當(dāng)?shù)鼗领`敏度較高、塑料排水板間距較小或塑料排水板打設(shè)深度較大時，應(yīng)計算井阻與涂抹效應(yīng)對地基應(yīng)力固結(jié)度的影響，計算方法可參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準《水運0ii0ii4.6.4真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加荷期間的整體穩(wěn)定驗算符合下列規(guī)定。4.6.4.1整體穩(wěn)定驗算宜采用圓弧滑動面Y0Msd<MRkMsd=Ys[Σ(xR-xi)(Wki+qkibi)]'2MRk=Σ(hi-zR)[(Wki+qkibi-ukibi)tanQki+ckibi][1+]8地下水位z=h計算低水位x地下水位z=h計算低水位xMsdRkMRksxR、zRxiikiWkiqkiukiki'i——作用于危險滑動面上滑動力矩的設(shè)計——第i土條重力標(biāo)準值（kN/m）,可取均值，零壓線以下用浮重度計算；當(dāng)有(xR,zR)zz*(xi,hi)*4.6.4.24.6.4.3中相應(yīng)土體指標(biāo)應(yīng)采用十字板剪強度或其它總強度標(biāo)準值，超靜孔隙水壓力標(biāo)94.6.4.4下一級堆載高度計算宜考慮地基土在已經(jīng)施加荷載下的強度增長。σzk——地基垂直附加應(yīng)力標(biāo)準值（kPaQcq——固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角標(biāo)準值(°),可取均值。5.1.1施工準備應(yīng)包括下列內(nèi)容：5.1.2施工前應(yīng)對排水材料、密封膜和施工裝備的質(zhì)量與性能進行檢驗，合格后方能5.2.2塑料排水板打設(shè)應(yīng)按照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準《水運工程塑料排水板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JTS宜小于200mm，成樁攪拌應(yīng)均勻，黏土密封墻的深度、厚度、黏粒含量和滲透系數(shù)應(yīng)滿足（1）密封膜加工后的邊長大于加固區(qū)相應(yīng)邊長4m，當(dāng)加固區(qū)地質(zhì)復(fù)雜時，適當(dāng)加長（2）密封膜采用熱合法拼接，2塊膜的搭接寬度不小于15mm，無熱合不緊或熱穿現(xiàn)5.3.4覆水圍埝的尺寸和材料應(yīng)滿足設(shè)計要求。5.4.3正式抽氣階段膜下真空壓力應(yīng)滿足設(shè)計要求。5.5.2施工過程中可根據(jù)需要對下列項目進行監(jiān)控：5.5.4監(jiān)控儀器的數(shù)量及布設(shè)應(yīng)滿足設(shè)計要求，監(jiān)控儀器應(yīng)在打設(shè)塑料排水板后，鋪設(shè)5.5.5各監(jiān)控項目的觀測頻率宜滿足下列要求：（2）孔隙水壓力、地表沉降和塑料排水板內(nèi)部真空壓力在加載初期每天1次，中后期6.0.1軟土地基加固前、后應(yīng)進行現(xiàn)場原位強度檢測和現(xiàn)場取土及室內(nèi)試驗，必要時尚6.0.2加固前的地基土檢測應(yīng)在打設(shè)排水板前進行，加固后的檢測應(yīng)在卸載3～5d6.0.3檢測報告中應(yīng)對固結(jié)沉降、強度增長和其他檢測結(jié)果進行分析，并對加固效果作A.0.1地表沉降現(xiàn)場記錄可采用高程測量記錄表(表A.0.1)。A.0.2膜下真空壓力現(xiàn)場記錄可采用膜下真空壓力觀測記錄表（表A.0.2）月日時#表#表#表?A.0.3孔隙水壓力和塑料排水板內(nèi)部真空壓力現(xiàn)場記錄可采用孔隙水壓力（塑料排水孔隙水壓力（塑料排水板內(nèi)真空壓力）觀測記錄表A.0.4側(cè)向位移現(xiàn)場記錄可采用側(cè)向位移記錄表（表A.0.4）?分層沉降觀測記錄表表A.0.5A.0.7邊樁位移現(xiàn)場記錄可采用邊樁位移觀測記錄表#樁#樁#樁St——滿載t時間的實測沉降量S0——滿載開始時的實測沉降量SC、β——待定系數(shù),可根據(jù)實測資料St0SS0+βt/(t/(St-S0) θβ=tgθ αtB.0.2地基的應(yīng)變固結(jié)度可根據(jù)實測沉降資料按下式推'SUε=Sx100%（B.0.2）'SB.0.3地基的應(yīng)力固結(jié)度可根據(jù)實測孔隙水壓力資料Urz=x100%（B.0.3）式中Urz——地基應(yīng)力固結(jié)度；P——預(yù)壓荷載（kPaC.0.1為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對C.0.2條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為“應(yīng)符合??的有關(guān)規(guī)定”或“應(yīng)按??執(zhí)行?！闭婵疹A(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)程JTS147-2-2009條文說明 （28） （29） （30） （30） （30） （30） （31） （31） （32） （32） （32） （33） （34）1.0.1真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)1985年通過國家技術(shù)鑒定，并于1987年取得國家發(fā)明專利，已成為我國軟土地基加固的重要方法之一，20多年來在港口、圍海造陸、公路和機場跑道等工程中得到廣泛的應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，同時也積累了一定的經(jīng)驗。此前，我國水運工程行業(yè)尚無真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)的設(shè)計和施工標(biāo)3.0.2當(dāng)需加固的土層有粉土、粉細砂或中粗砂等透水透氣層時，采取密封措施常用打設(shè)黏土密封墻、開挖換填和垂直鋪設(shè)密封膜穿過透水透氣層等方法。對塑性指數(shù)大于25且含水率大于85％的流泥，有時采用真空預(yù)壓處理后地基土強度仍然較低，需要通過現(xiàn)3.0.3大量的工程經(jīng)驗表明，在距真空預(yù)壓邊界15m范圍內(nèi)會有較為明顯的沉降，20m3.0.7影響真空預(yù)壓加固效果的因素很多，在重要工程和沒有工程經(jīng)驗的地區(qū)進行試驗工程是十分必要的，根據(jù)試驗工程的實際變形曲線推算出預(yù)壓荷載下地基的最終沉降量4.1.6本條參考了現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）有關(guān)規(guī)定。由于預(yù)壓初期，地基在真空預(yù)壓荷載下的沉降量較大，而該部分沉降量不會對地基失穩(wěn)造成影響，工程實踐經(jīng)驗表明，在真空聯(lián)合堆載期間，地基的沉降速率在30mm/d以下4.1.7真空預(yù)壓需要達到的應(yīng)變固結(jié)度是根據(jù)建筑物對地基允許沉降和差異沉降的使當(dāng)加固區(qū)周邊條件復(fù)雜需要采取黏土密封墻等措施時，膜下真空荷載一般也可能到4.3.1中砂或粗砂中的含泥量是指公稱粒徑不大于0.08mm的顆粒質(zhì)量占砂料總質(zhì)量厚度不應(yīng)小于500mm，現(xiàn)行的中國土工合成材料工程協(xié)會主編的《塑料排水帶地基設(shè)計規(guī)程》（CTAG02-97）中規(guī)定水平排水砂墊層的厚度不應(yīng)大于400mm。天津港地區(qū)真空預(yù)壓及真空聯(lián)合堆載預(yù)壓工程中水平排水砂墊層的厚度多采用400mm，均取得了滿意的加針對砂資源的緊張情況，可調(diào)查結(jié)果顯示，有采用排水盲溝代替砂墊層作為水平排水通固時間越短。經(jīng)驗表明，由于地基的擾動和涂抹等因素的影響，當(dāng)塑料排水板間距小于0.7m時，對地基的擾動很大，塑料排水板打設(shè)費用增加較多，而加固時間的減少并不明顯；當(dāng)塑料排水板間距大于1.3m時，塑料排水板打設(shè)費用減少，而加固時間的增長明顯，4.4.4在正式抽真空階段一般要采取膜上覆水措施。膜上覆水的作用有3個1）使得密封效果更好；避免陽光直曬，保護密封膜3）膜上覆水荷載可以增加預(yù)壓荷載（該4.5.1目前抽真空設(shè)備種類較多，盡管有些功率小的抽真空設(shè)備在進氣孔封閉時也可以形成不小于96KPa的真空壓力，但是在有水氣補充的情況下，抽真空4.5.2每臺抽真空設(shè)備控制面積是以功率不低于7.5kW考慮的，根據(jù)工程經(jīng)驗，抽真空設(shè)備的功率低于7.5kW時，加固效果