土地工程论文真空联合堆载预压法处理软基

1、土地工程论文：真空联合堆载预压法处理软基【摘 要】结合某总装车间软土地基处理工程,介绍真空联合堆载预压法,并结合现场监测结果对地基工后沉降及总沉降进行预测。结果表明,采用真空联合堆载预压法能够有效减少地基工后沉降。【关键词】软土地基;真空联合堆载预压法;工后沉降The vacuum piles jointly carries the precompression law to process the soft baseXu Yonghua1 Liu Qiang2【Abstract】Unifies some Assembly shop soft soil ground treatment pro

2、ject, introduced that the vacuum piles jointly carries the precompression law, and unifies the scene monitoring result after the grounding the subsidence and always subsides carries on the forecast. The result indicated that after using the vacuum to pile jointly carries the precompression law to be

3、 able to reduce the grounding, effectively subsides.【Key words】Soft soil ground; The vacuum piles jointly carries the precompression law; After the labor, subsides1. 引言在沿海和内陆地区广泛分布着海相、湖相和河相沉积的软弱粘土层,具有高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性等特点,在建筑物荷载作用下会产生较大的沉降,地基承载力和稳定性差,不能满足工程需要。为有效消除软土的沉降变形,提高地基承载力和稳定性,应对地基进行加固处理以满足工程

4、建设的需要。真空预压法是排水固结法的一种,主要由排水系统和加压系统两部分组成。在实施真空预压法的同时在地基上部进行堆载(包括堆土、充水等),真空预压与上部堆载联合作用就形成了真空联合堆载预压法1-6。真空联合堆载预压法加大了超载压力,堆载预压中的超载部分为真空压力,增大了地基土体内的附加应力,同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势,可提高加荷速率、缩短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期内得以基本完成,从而有效减少地基工后沉降。真空联合堆载预压法对地基实施超载预压加固,超载部分由真空荷载来代替,其最大荷载可达8090kPa,相当于45m的填土荷载,大大超过地面设计荷载;真空荷载施加方便、迅速,

5、几天之内就可达到80kPa以上,不存在分级施加的问题;由于有真空预压,只要塑料排水板有足够大的通水量,真空度就可以传递到土层深部而损失较小,使地基深层软土得到较好加固,从而在加固期间能消除较多的地基沉降。本文结合某总装车间软土地基处理工程,介绍真空联合堆载预压法,并结合现场监测结果对地基工后沉降及总沉降进行预测。2. 工程概况拟建场地现为农田,除场地局部分布的水渠和池塘外,地形平坦,勘探点标高一般在2.5m3.9m之间,最大高差为1.4m。地貌单元属山前冲积平原。主要地层结构(自上而下)如下:填土:主要为碎石、砖块、煤渣、粘性土等,均匀性差,局部分布。层厚0.40.8m,层底标高2.933.2

6、8m。粘土:灰黄褐黄色,可塑,干强度高,韧性中等,平均压缩系数0.58MPa-1,属高压缩性土。场区普遍分布,层厚0.52.5m,俗称“硬壳层”,层底标高0.762.94m。-1淤泥:灰色,流塑,土质软,局部含有机质,平均压缩系数2.07MPa-1,属高压缩性土。场区普遍分布,层厚5.816.0m,层底标高-13.70-3.72m。-2淤泥质粘土:灰色,流塑软塑,局部含少量有机质,平均压缩系数1.11MPa-1,属高压缩性土。场区局部分布,层厚0.510.8m,层底标高-12.12-6.03m。-3粉细砂:灰色黄色,松散稍密,饱和,颗粒级配一般,局部含粉土。场区局部分布,层厚0.47.6m,层

7、底标高-12.63-5.68m。-4粉质粘土:灰色,可塑软塑,含腐殖质等,干强度中等,韧性中等,平均压缩系数=0.35MPa-1,属中等压缩性土。场区局部分布,层厚0.34.6m,层底标高-13.75-9.63m。-1粉质粘土:灰褐色黄褐色,可塑硬塑,含腐殖质等,干强度中等,韧性中等,平均压缩系数=0.35MPa-1,属中等压缩性土。场区局部分布,层厚0.34.6m,层底标高-13.75-9.63m。地基土主要物理力学性质如表1所示。根据场地工程地质情况的描述,-1层淤泥和-2层淤泥质粘土普遍分布,埋深浅,厚度大,具有高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度等典型的软弱土特性,为场地不良地基土层,

8、是软基处理的重点对象。可见,在拟建的总装车间场地内,地基土内砂层分布较为广泛,局部区域缺失。其中西北角区域内普遍分布有粉细砂地层,局部有中砂层,砂层埋深自西向东、自北向南逐渐增大,其最浅埋深为8.5m,最大厚度达 6.4m。50mm的软式透水管。考虑到真空预压的边界效应,实际加固区域边界应在总装车间轴线占地边界的基础上往外延伸5m。由于场地西南边凸出85×10m的一小块区域,在该区域与其东部区域相连的直角拐弯处场地密封施工难度较大,为确保整个场地密封效果良好,故取消直角拐弯,自竖直边角点与区域边界线中点拉成直线。设置5个监测断面K1、K2、K3、K4和K5。每个监测断面布置地表沉降标

9、3只,监测地基沉降。在区域中心处K3断面中心及离南部边缘33m两处设置:沿深度每2m支埋设孔隙水压力计,每处埋设孔压计5支,监测加固过程中地基土内不同深度孔隙水压力的分布及消散规律,判断地基土体固结状态及加固效果;沿深度3m、5m、7m和9m埋设真空度测头,每处埋设真空度测头4支,监测真空压力沿深度的传递规律,以分析地基土的深层加固效果;深层沉降管,深度20m,每孔沿深度每2m设置沉降环共6个,监测不同深度地基土压缩变形及分层沉降规律。另外在在加固区西边及南边(K3断面)距密封沟边缘分别埋设3根测斜管,孔深26m,监测真空预压加固过程中地基土侧向水平位移情况及加固区侧向变形对周围区域的影响。根

10、据监测结果,采用曲线拟合的方法确定场地的最终沉降及工后沉降列于表2。最终平均沉降58.9cm,沉降差异最大达8.3cm;工后平均沉降2.5cm,最大沉降差异达4.5cm。目前沉降速率1.9 cm/月。5. 结论采用真空联合堆载法处理场地软基,能够同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势,可提高加荷速率、缩短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期内得以基本完成,从而有效减少地基工后沉降。参考文献1 黄松涛.超软土地基加固现场常见问题及处理对策J. 水运工程, 2008(10):176-1822 董志良、胡利文、张功新. 真空及真空联合堆载预压法加固地基的机理与理论研究J. 水运工程, 2005(9):83-913 石洋海、魏丽敏、任进杰. 真空堆载联合预压加固效果分析J. 公路交通科技, 2007