真空预压论文

-.z.真空堆载预压加固软基法在软基处理中实践应用发表时间：2010-11-18

来源："中小企业管理与科技"2021年6月下旬刊供稿

陈二明[导读]在砂垫层中留出30cm的地方，剪断塑料排水板；⑤将塑料排水板与桩尖再连接，如有移动，就应重新打设。陈二明〔**曹妃甸根底设施建立投资集团〕

摘要：结合*高速公路工程，笔者简要介绍了真空堆载预压法的施工工艺，随后详细介绍了关键施工工艺的质量控制措施。实践证明，该路段软基处理情况良好，工程取得了良好的社会和经济效益。

关键词：真空堆载预压法

软基

砂垫层

塑料排水板

密封膜

1工程概况

*高速公路互通D匝道DK0+312—DK0+500段路基软土深厚，采用真空堆载联合预压地基处，处理宽度约20m。

地层分布情况如下：①素填土，杂色，主要由块石、碎石、砂等组成，厚0.6m左右。②粘土，灰黄色，可塑—硬塑状态，厚2.0m左右。③淤泥，青灰色，饱和，流塑状，含水量69.0%，孔隙比eo=1.993，压缩模量Es=1.40MPa，夹少量贝壳，厚22.4m左右，为主要压缩层。④卵石、砾石，灰—灰黄色，稍密—中密状，粘性土含量小于20%，厚度为3m，埋深在24.4~27.6，为天然的排水层，塑料排水板应防止进入此层。⑤淤泥质粘土，深灰色，饱和，软塑，局部为粘土，厚度为5米。

2真空堆载预压法工艺流程

真空堆载预压法施工工艺比成熟的堆载预压法要复杂，其工艺流程为：①先铺设50cm厚砂垫层；并打设塑料排水板；②在砂垫层中埋设滤管；③回填10cm厚细砂垫层；④在加固区边缘挖沟；⑤铺设复合土工布和密封膜、填沟、安装并联接抽气管道和射流泵；⑥检验土工膜密封情况；⑦土工膜上铺设15~20cm厚细砂层，以保护密封膜；⑧开场抽气，密切注意膜下真空度的变化，发现漏气，及时处理，当膜下真空度到达设计值后，连续抽气15天左右，同时进展上部堆载填筑。

3关键工序施工质量控制

3.1砂垫层的铺设

3.1.1垫层材料垫层材料应采用透水性好的砂料(中粗砂)，采用50cm以上厚的砂砾垫层，并在其上铺设10cm细砂。砂砾垫层渗透系数大于10-2cm/s，干密度必须超过1.59/cm3，而它的泥沙含量则要控制在3%以内。

3.1.2垫层尺寸整个垫层厚度最好是大于50cm的，科学的平面尺寸是在加固区四周各往外扩大1m，这样能有效的保证水分能够从垫层排除。在施工中，如果沙料缺乏，可以用砂沟代替砂垫层；砂沟的宽度为2-3倍砂井直径，通常的深度是40-60cm。

3.1.3水平排水垫层施工该阶段在施工时，要尽量控制动作，防止动土地方的过大动作，预防泥沙混合，从而降低垫层的排水效果。

铺设砂垫层前，要讲井顶面和周围的杂物清理干净，能提高沙井排水的效率；因为地表比拟软弱，运行车辆应以轻便的车辆为主，同时防止过大的动作；废弃的沙堆应堆放在施工现场之外，在用小型轻便的运输工具把沙堆运力开；摊铺要保证均匀和平整，形成双向横坡；在此，还要防止泥沙等杂物混进沙层；压实应用静压式压路机进展，不得振碾。

3.2垂向塑料排水板施工

3.2.1塑料排水板施工的施工顺序主要是：①将塑料带通过导管从管靴穿出；并与桩尖连接，贴紧管靴并对准桩位；②静压沉入导管的深度要符合施工标准；③拔管，塑料排水板与软土粘接锚要固定在软基内；④在砂垫层中留出30cm的地方，剪断塑料排水板；⑤将塑料排水板与桩尖再连接，如有移动，就应重新打设。

3.2.2塑料排水板施工考前须知①在施工前要考察地质情况，在安排排水孔的场地范围内作必要的触探(探孔)检查，以尽量防止施打排水孔时碰到地下障碍物。(探孔深度不要超过设计孔深60cm)。②排水板在装运和储存期间，要包上厚保护层，在施工现场存放要注意防晒及泥浆、灰尘污染或其它物体的碰撞破坏。③排水孔的施打过程要采用定载振动压入的方法，一直打到设计要求的深度，不允许重锤夯击。④施打从护坡道向路中心推进，每排可打设7根，打完一排再向前移动门架，直至处理长度方向讫点。然后横移门架，返回施打下一幅。期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

3.3真空预压施工工艺

3.3.1主、滤管及其布置主管和滤管的管材可以是自来水管或PVC管，目前使用较多的为后者，PVC材料在水中不会锈蚀，重量轻，价格廉价，容易清洗，可重复使用，外包无纺布后不会粘连。

主、滤管的平面布置一般采用条形或鱼刺形排列，本工程中的主、滤管布置形式为双排鱼刺形。各管之间的连接采用橡胶软管软连接，以适应场地的不均匀沉降。滤水管布置最好能形成回路，滤水管埋设在水平排水砂垫层的中部，其上有0.15~0.20m砂覆盖层，防止滤水管上尖利物体刺破密封膜。

3.3.2密封膜的铺设密封是真空预压工程成功的关键。密封膜应具备重量轻、强度大、韧性好、抗老化、耐腐蚀等特性。工程可选用聚氯乙烯薄膜，其各项性能指标如表1所示。

3.3.3抽真空设备的施工抽真空设备主要包括出膜装置和真空射流泵。抽真空设备的好坏直接决定真空预压的成败和效果，通常采用射流真空泵，因其真空度高、设备轻便、易于操作。空抽时必须到达95kPa以上的真空吸力，本工程到达98kPa。采用功率为8.0kw的射流泵，每台加固面积控制在8000m2。

3.3.4抽气阶段施工要求与质量要求①保持射流箱内满水和低温，射流装置空载情况下均应超过90kPa；②经常检查各项计录，发现异常现象，如膜内真空度值小于80kPa等，应尽快分析原因并才取措施补救；③铺膜前应用砂料把砂井空填充密实，密封膜破裂后，可用砂料把井孔填充密实至砂垫层顶面，然后分层把密封膜稳定好，要预防砂井孔处下沉，从而导致密封膜的破裂；④抽气阶段的膜内真空要大于80kPa。

在卸载的过程中，满足一下要求时可停顿抽气。①连续施工5d，实测沉降速率小于0.5mm/d；②沉降、承载力、有效压力强度等都符合相关的施工标准了；③地基的结实程度要在80%以上。

3.5路堤碾压和填筑路堤的压实程度和效果是根据施工材料来确定的，其中，沙粒的最大粒径要小于12cm。在施工中还要注意它的平整度，预防不均与的情况出现，防止影响到路基的强度和密实度。

路堤填筑压实的施工工艺是，对于最大粒径不超过4cm或大于4cm的含量不超过30%的碎石土，通过利用重型击实试验法来压实，并取得最大干密度的压实度。对于粒径大于4cm的含量在30%以上的碎石土，采用固体体积率控制压实密度。在填方路基0-80cm的范围内，整个填料的固体体积率≥83%，80cm以下≥80%。

在施工中的压力在80kPa以，同时要连续施工15d，可开场填筑路基。第一层必须进展认真挑选，不能有坚硬砾石，以防戳破真空膜，填土厚度≥0.5m，土层上的机械行走要直走，预防大角度的拐弯和大幅度的运行。而填土的第二层，采用"薄层轮加法〞施工，第2层厚度为0.3m，填土速率控制在10cm/d左右。假设在雨季施工，可在砂垫层顶面以上2m厚度内路堤采用填砂，边坡采用包边土。在路堤填筑时，相邻填方作业假设非同时填筑，则先填地段按1：1坡度分层留好台阶；假设同时填筑，则应分层相互交迭衔接，搭接长度须≥2m。真空预压期，侧向位移指向路基中心，孔压持续下降，不存在失稳问题，对沉降不做严格限制；填土后，为了控制好路基填土速率，了解和验证地基加固程度和处理效果，设置主监控断面和副监控断面。观测稳定标准可按中心沉降<2cm/d、侧向位移<0.5cm/d、孔压系数(B=du/dp)<0.6来控制。

4完毕语

抽真空仅3d，膜下平均真空度己达80kPa左右，抽真空总历时达120d，膜下平均真空度均保持在85kPa以上，外加0.5~1.0m的覆水，即真空加覆水荷重平均达90KPa。抽真空完毕后，排干膜上覆水，铺设土工布和褥垫层、过渡层，并开场正常的路基填筑。填筑历时近135d，实际填高达6.1m(设计填高为4.7m，填筑速率为每月1m)。观测结果显示，真空一堆载联合预压法的加固效果是很显着的，在真空-堆载联合预压期间，观测断面中心及边缘处的沉降分别为142.0cm、98.1cm、103.3cm孔隙水压力观测在公路路堤施工中的应用摘要：为了保证路堤的稳定性,在施工过程中需要通过多方面的观测。文章采用采用图表分析法绘制了水压力过程线，并结合土压力观测和沉降对孔隙水压力进展了分析。根据观测指标分析，评价工程是否满足设计与施工要求，在路堤施工阶段用来控制路堤填土速率，保证软基路堤施工的顺利进展。关键词：孔隙水压力；路堤；应用一概述随着我国高速公路建立的加强和对工程质量的控制要求的提高，标准对传统的路基质量控制指标如压实度、含水量、弯沉等提出了明确的要求，设计文件还增加了施工过程中的稳定性标准，如地表沉降量、侧向位移、土压力、水压力等。本文仅对路堤施工期孔隙水压力观测的应用作简要阐述。高速公路路堤施工中的孔隙水压力原位测试是通过定期测量预埋在路堤底面的观测仪器〔孔隙水压力计〕，反映路堤在土体固结、根底变形和水流渗透等因素作用下孔隙水压力的大小和变化。施工期土体在荷载作用下，应力状态发生变化，土体固结而产生孔隙水压力，这将削减上体的有效应力，影响路堤的稳定性，严重的可导致地基沉降、堤身裂缝、滑坍等破坏。二理论根底1渗压计原理

孔隙水压力计也常称为渗压计，其根本原理为：土中孔隙水渗经透水配件，将水压传至渗压计空腔，测定空腔的水压即为上中的孔隙水压力值。2土体固结理论土体在外加荷载作用下，由于孔隙比减少而压密变形，同时提高了强度。对于饱和土，只有当孔隙水挤出以后，变形才能产生。开场时，土中应力全部由孔隙水承当。随着孔隙水的挤出，孔隙水压力逐步转变为由土骨架承受的有效应力。3有效应力原理控制饱和土体体积变形和强度变化的不是土体承当的总应力，而是总应力与孔隙水压力之差，即土骨架承受的应力，即所谓有效应力。根据这一原理，通常采取加强土体排水措施，促使孔隙水压力消散，以便增大有效应力，到达提高工程稳定性的目的。三孔隙水压力测试孔隙水压力测点通常是在施工期进展布设，并埋设渗压计或测压管等观测设备。采用钻孔法埋设,埋设关键是封孔。封孔的目的是隔断水压计上下水源。埋设时孔隙水压力计严密贴合测点土层,采用枯燥膨胀土或高液限黏土泥球封孔密闭,使测点土层孔隙水与土层孔隙水完全隔绝。一般在土坝的最大断面等处至少选择二个观测断面，每个观测断面上分不同高程按网格布设测点。测点数量取决于地质、施工方法、堤身尺寸等。在边坡稳定分析滑弧区和靠近路基的部位，要多设一些测点，以能绘出孔隙水压力等值线为原则一般每个断面不少于3排，排距高差5～10m，每排不少于3个测点，点距10～15m。埋设后，待钻孔完全填实和埋设时的超孔隙水压力消散时，才可测读孔压计读数，一般要3～4d的稳定时间。读数时需连续测读数日，直到读数稳定为止，以稳定读数为初始读数。为了保护孔压计外引电缆不受损坏，保证孔隙水压力准确传递，宜将所有孔隙水压力计电缆编好，而后集中穿入硬塑料管埋入电缆沟，引进路基以外观测箱内；为防止施工时截断电缆，可在电缆沟旁边作些标记。四工程应用王楼至**高速公路位于**省东部，全长44.906公里。由于受到2003年夏秋两季强降水的影响，造成路线场区内地表长期积水，土体饱和软化。其中05标段K41+290du断面填方高度8.83m。地质情况为：Q4al为灰黄～褐灰色亚粘土，夹亚砂土，粉沙透镜体，Q3al为褐黄色中密状细砂。地下水为赋存于砂类土中的孔隙潜水，水位埋深1.4～2.8m。钻孔可见液化的饱和亚砂土透镜体，强度折减系数a=1/3,液化指数ILE=0,为中等液化场地。含水量W=43.8～50.4%，e=1.251～1.405,C=9～25Kpa，Φ=4～90。该断面的软基处治方式采用粉喷桩处理：桩径50cm，桩距150cm,桩长7m。粉喷桩按平行四边形在基底范围内布置，宽度按根底宽加宽150cm。现场稳定控制采用了沉降板观测、土压力观测、侧向位移观测及孔隙水压力观测，通过对施工期观测数据的整理，绘成系列关系曲线,见图1～图3所示。图1说明，随着填土高度的增加，沉降量也逐渐增大；沉降速率和填土速率由很好的正相关性，沉降速率〔由沉降曲线斜率可看出〕随填土速率的增加而增加；填土停顿后，随时间的推移，沉降渐趋平稳。由图2可以看出，在路堤填筑过程中，路堤底部的孔隙水压力随填土的增加整体上呈上升趋势，并逐渐趋于平稳直至有下降的趋势。这是由于在填土初期，加载速率快