真空预压处理人工填岛高含水量淤泥地基

PAGE11#岛DF区真空预压工艺处理淤泥技术工程概况1.1概述1号岛环岛堤（A区、G区、H区）内吹填施工于2013年9月完成，吹填物料基本为淤泥质土，吹填面积约72公顷，目前泥面标高约3.5m。1号岛（D、F部分区）吹填砂质土和淤泥混合区，进行地基处理面积约为85公顷。图1.1D、F区预压前状况图1.1D、F区预压前状况1.2工程地质根据野外鉴别、原位测试结合室内土工试验成果，在钻探深度范围内揭露地层共分为4个工程地质层，即①冲填土（①1流泥、①2淤泥质粉质粘土混细砂、①3粗砂）、②珊瑚碎屑、③粉质粘土、④粉质粘土，其综合地层柱状图如下表1.1所示：工程地质综合柱状图表1.1秒地层绸地层问代号夸层雁序呈号奔厚度夏范围值捐(踏m)壶厚度丈平均值渐(邪m)臣层顶耍埋深主（样m隔）蚕层顶道高程假（网m珍）禾地层剖面法示意嘉土层名称罩系饺统便第择四续系匹全潮新励统饥Q帽4子m竹l堡①休1字6.10置～肤12.0泛0鼻8.56物0.0馒0家～申0.00财5.91山～大6.2屑0牺冲填土（计流泥慌）分①研2卡9.30耐～苗11.3采0树10.05肌0.0镜0堡～旷0.00某5.90赞～食6.38惧冲填土（缩淤泥贴质粉质粘土混爪细砂）匀①客3抱5.10价～洒10.6岛0呜7.62抱0.0猴0曲～横0.00妄4.70西～葛6.2窑0怒冲填土（粗砂袄）就Q悠4逮m虏②醉0.3侄0桨～箩3.4坛0撇1.84颂5.10需～瞎12.0朱0良-待5.80末～疯0.81丈珊瑚碎屑柜下裹更舅新丑统馒Q将1申m高③长0.60阴～刊8.2颗0拉4.16沉7.20新～练14.00场-范7.80废～矛-提1.89凉粉质粘土休第运三学系册上瓣新花统著N销2阳m条④慨未钻穿般最大揭露违21.9冰0m督未钻穿序8.80慌～液19.3宽0羡-鉴13.12谎～纲-4.甜0完0养粉质粘土1.3地下水和地表水嘱拟建场地浅层齿地下水含水层余系赋存于烟①灿1控流泥、绸①苦2剂淤泥质粉质粘跪土混细砂层、商①羊3司细砂艇、依②垃珊瑚碎屑中的幻孔隙型潜辆水厌及各粘土层中枕的少量孔隙型更潜水。以海水访补给为主，水东量丰富，场地嚷地下水与海水帐水力作用联系江较紧密。实屡测钻孔地下水尾稳定水位埋深两为顺0.00践～割0.40设m孩，高程纷4.70倘～芹6.38汤m麻。电根据岩性、室薪内土工试验分寒析健，促①兰1个流泥赴、怎①吴2誉淤泥质粉质粘地土混细砂比、磨③血粉质粘土、肤④喝粉质粘土属弱斜透水层派，烧①汉3抚粗砂尤、蓬②此珊会瑚碎屑属强腰透水层济。斩1.4潮皇婆场地产生沉降件的主要地层为浮近期吹填的棚①向1丸流泥、轧①热2欢淤泥质粉质粘染土混细砂，吹万填层在自重及牺后期使用荷载轰压力下，将产牵生较大沉降。蜡该沉降活对助D铸F状区的地坪及道谢路等将产生如剩下影响：溪道路、管线等昨沿线较长，主帮要受土体不均锣沉降的影响。塑道路在使用过型程中，在车辆欢荷载等的作用侮下以及欠固结盗土体的自沉作呢用，使土体产训生不均匀沉降嘱，造成路面崎慕岖不平，开裂汗等现象，在遇域有地层变化较唉大的部位，会机出现较大的不巴均匀沉降，这乡种沉降使管线疤等易错位断裂谈，维修困难。厦场地上方使用送功能各异，出亭现不均匀沉降献将导致地面沉云陷、开裂。骑由于软基沉降壁的巨大危害，惠应该在吹填造蚊地期选择合理短的软基处理方隙法，完成土体译的主要固结沉锁降，以减少后痛期沉降对场内神设施及管线等蜡运营的危害。地基处理要求垫真空预压后场单地酬使用要求和主柄要技术要求如库下：设使用均布荷赠载渗2傻t风，工申后糕2朴5纳年最大残余沉蝴降乔量氏≤铺50c群m幼，平均残余沉案降卫量携≤单30c哗m没；赞交工面地基承朴载桃力暖≥隆60kP港a针；应处理深度：原号滩面开始到现顷场面层；羞总涛工期中：岗36姓0纠日历天完成软振基处理，芳节点工期：堵自开工令下发士后涌18穷0肆个日历天完成菌浅层处理，串a干港池右半部分蜘及姓b但港池优先进场稠施工软基处理健，开工少后育16铃5镰个日历天具备喘港池开挖条件浆。洽真空预压终加固懒工艺衔2.1怠尘原理企真空预压法加蚂固软基，是把疗大气作为荷载图，在抽气前，沙薄膜内外都受欲到草大气作用，土离体孔隙中的气昏体与水都处于惕大气压力，抽捐真空后，薄膜粒内的水气被抽版出，其压力下度降，薄膜内外崭形成一个压力携差谁，使薄膜紧贴蹄在是地面究上，此压差称开为扑“档真空岗度肚”祝，真空度通过钩竖向排水通道下逐渐向下延伸参，同时乏向晋其四周的土体音传递与扩展，抹引起土中孔隙传水压力降低，施形成负的超静插孔隙水压力。兆真空预压法加幻固的全过程是毕总应力没有增黎加，有效应力耻是通过降低的扒负孔隙水压力椒转化而来，使壁土体形成向内锯收缩的应力球胸。土体就在该珠有效应力作用蛙下得到加固。皱如录图灰3.赞1梅。图3.1真空预压加固机理示意图图3.1真空预压加固机理示意图孔2.2零腥工艺流程壶2.3棍大分区满将汇拟处理的蹄场地划分为殿DF1伯、琴DF娃3雅区悄2焰个区聪。吴由于本场司地隔DF吸1休、街DF灾3对区现场浮泥较蔽厚，本次设计策先在表层浮泥搞面上铺设底值层象TGSG20腔-2皱0描土工格栅，在德土工格栅铺设剩完毕后其上铺业设一射层碑200g丸/亿㎡土工布，土默工格栅和础土工布用于提兴高场地的整体盲性，防止截砂垫层沉陷入血浮泥中。土工该布铺设完毕后泼，其上均匀铺趴设一纠层宰50c纷m堵中粗砂垫层，筐作为水平排水堆层，中粗砂含辈泥量隐＜牲5愈%曲。忆砂垫层铺设完中毕，强度满足险机械施工时，柜采用机械插板抹，并进行抽真披空。倦皇旗钢乏压偷激采用有砂垫层掩的真空预压法输，砂垫层厚无度存50c今m办，机械插板，箭插板深吊度酸1-5宜m痕，竖向密封系授统为密封沟，绞真空恒载预驾压劣3市个月。廊DF互3兔区面积但为贩698166同豪㎡，拟处理深疯度台为枕7-11.跑5掏米，表层为冰①艘1智流泥，部采用有砂垫层全的真空预压法敢，砂垫层厚玉度笨50c参m冰，夹采用机械插板弦，恒载抽真瓜空朝3趋个月。共用分晶区线及粗砂区浪交界线位置，晋设置淤泥搅拌辟桩密封墙。赤淤泥搅拌桩采撤用双排，桩冷径男700m烧m思，桩替长喜10.滥9朴～挺14巨m荷，搭倒接月200mm盆。晒焰2.4灯真空预压垮卸载标准港结合相关规范馋及与以往工程疏作参照对比，具本项目卸载标框准暂定如下：住半A闷）达到设计恒窜载期慌前虑5义～愤1怪0亡天实测地面沉摆降量小赵于那2mm/踏d象；村剃B臂）括地基土固结度它达到设计要求少（滑DF1学、倍DF赖3灰区定为面80盏%视）。3排水系统缴3.1喊土工布筛及土工格栅负铺设怖本工程土工布蜘采用板20带0g/农㎡姥无纺宰土工布，肯土工格栅采纷用度TGSG2剑0位－煤20罢型塑料土工格猎栅荐。在瞒土工布及土工禁格栅采用人工堆摊铺。在铺设棕前，先在铺设亩区进行放线。季土工布铺设应视保持一定折皱届，一般土工布描面积为铺设面槽积串的粱115笔%且。要求土工布著、格栅间连接欧强度不低于其眠本体强度。为昏确保铺设的有推效性，使铺设层的土工格栅、柜土工布有受力蚀点，在各区铺嗓设的土工织物狮都要到达回填距区的边上并用皱砂袋或木桩固哈定，避免施工摸期间下沉，造络成淤泥拱起现拾象而影响正常铁施工作业。土达工格栅采用高嗽强土工格栅，井采用人工铺设四方法铺设土工赚格栅，块与块伍之间拼接采用御厂家专用的连钻接铆钉或尼龙涂绳进行现场连鹰接，格栅间连蔽接强度不低于咽其本体强度。杂工布的拼接采末用手提工业缝纲纫机缝合，采轰用包缝或丁缝脑，缝合处或接戏头处需要缝三剥道（先缝一道答，折迭后再缝洗二道）以保证浴缝合的牢固，刚搭接宽勤度仁≥棉500m窗m罢。在现场临时签用地上将土工元布缝接成满足波需要大小的大析幅土工布，按件选定方向依次考平铺，铺设完纽毕通知现场监技理工程师进行篇验收，验收合唯格后方可进行腥下道工序施工弓。图3.1土工布及土工格栅铺设图3.1土工布及土工格栅铺设克3.2溉竖向排水体后D世、俗F绘区需进行加固也的主要土层为童表层蜡味①奶1绍流泥、夹①替2悄淤泥质粉质粘微土混细砂叉。由于沾此两个土层乞渗透系数较小更（筑＜抗1*10扮-5薪cm/械s耽）遵，为证更好姻的消除或减少唤工后沉降，达移到排水固结的吸目的，必须设非置竖向排水体讯，以缩短排水季路径，加速预箩压排水固结过亮程。拿竖向排水体主鉴要有袋装砂井艳、塑料排水板办等。其中袋装育砂井所用设备欲笨重，砂井施强工过程难于避梨免缩颈现象，涨造价相对较高梅；而塑料排水即板质量稳定，溜施工速度较快裹，造价较低，丧且材料供给充医足，故本次竖严向排水体选用砍塑料排水板。水本工程榜采用薪SPB100钱-B妥型塑料排水板胸，铺设完砂垫抚层后，采用液参压插板机插板趣。本DF笋1忽区排水板间蝴距典1初m银，正方形布置患，插板深良度匀1士~寻5偏m食，外旧露煎0.2挽m蹦，谎距链②舰珊瑚碎屑层及归坝沾体冻≥脸300m掩m咐。看DF赚3碌区排水板间距馅1评m捉，正方形布置妨，顿插板深度饥7~11.5趁m忍，外露径0.2潮m倒，宫距意②刷珊瑚碎屑返层息≥异300m津m蓬。抵排水板施工完示毕后，应将排势水板头弄周围的泥巴清验除，并将其埋架入砂垫层中，返以保证排水板春的通水量。毁3.3插水平向排水体情水平向排水系披统采用砂垫层柜，中粗砂厚婚度奖50c复m阶，含泥量初＜界5盐％，干密赤度配≥扒15kN/m疑3立，秆中粗砂满足渗吃透系惭数宴≥案5×l0逼-3燥cm/s母，在砂垫层中缺间标高位置埋首设鱼刺状滤水混管，且其布置射成回路；滤水劫管上应覆兰盖熟200m并m哄厚左右的砂层纲。在真空负压秆作用下，能够绑使竖井中的孔谷隙水流入滤水搭管，再由主管千汇聚，然后集悲中排出。区本区真空预压锐采钥用秩φ秃4假0张钢丝增强软管脂排水管网，滤行管管网间距为府6献m币通长布置，主把管让为管浓径灭φ巡6党3回的钢丝增强软税管，阅间距违为朋30墨～授50m估，用于连接真霜空射流泵买。4密封系统揭4.1芳垂直向密封系芝统（1）密封墙段本场地排水板挪施工深度容距铺②载层（珊瑚碎屑蕉层）透气评层心≥陪300m喜m圈，排水板深度炒内不存在透气偷土层；表层吹蹲填流泥层含泥郑量较高，渗透怜系数小（＜密排封要求老的脏1*10林-5睬cm/敢s墓），能满足真漫空预压期间的勿密封要求。叼但串根据现场实际病踏勘，闲靠近堤坝及从DF矿2卵区怜为屑吹填粗砂位置磨，应为由粗砂禽向淤泥质粉质参粘土或流泥层暴过度，在此过温渡带，宗吹填粗砂层成垃为真空预压的命透气层，真空档预压施工时，亭需将粗砂层做充隔断处理荷。同时应切断削中粗砂垫层本回士填过程中表层皂砂及混入淤泥滨中的中粗砂层刑，保证真空区伤域的密封性。寨因此，满中粗砂边界及显场地内的共用肝密封墙边线，们采用婚淤泥搅拌桩密炒封墙败为俱竖持向密封系统秃，汪仅酱DF壁1宅区靠堤坝侧无未淤泥搅拌桩施炊工继场地桐区域，采用密呈封沟作为竖向辈密封系统条。税DF肤3桐区密封墙桩长拼为为购8.5斤m妄~14m感，采用双排泥捞浆搅拌桩，桩吵径懂700沙mm龄，桩闻距井500m弹m咳，搭买接垃200mm饺。卵DF贸3厅区内各真空预益压共用边线，浊密封墙桩幕长仿5陈m说。隔淤泥民搅拌桩密封墙皆深度及施工工鄙艺参数应进行茎现场探摸和试危打调整。实际水打设深度在现终场沿搅拌桩轴蛮线探摸，探摸欧间距添为毯50拳m作一个点。设计泥建议泥浆掺入系比旷为奖25尿%码～却40例%损，渗透系数要统求小夕于震1×10-5擦cm/肃s弓。搅拌桩采取犹四喷四搅方式崇施工，泥浆比逼重骤≥狮1.3童5悔，施工时下搅里速度小于洪1.肺2禽m贩/懒min搞，上搅速度小葬于像0.8m/m送in芽。（2）密封沟竞本项目玉仅另有秋DF刑1老区靠堤坝位置堆设置密封沟，库密封沟楼可以采俭用样PC12砍0涛或其他小型挖尸掘机械开挖密桑封沟，也可以码采用人工踩膜尖；为保证后期衫密封系统满足补渗流的要求及侍浮泥表层受太惜阳照晒产生龟贪裂缝影响密封胳，密封沟即挖甜即填，密封膜悟应紧随密封沟列开挖分层埋入升（踩入），埋继入深前度厘≥甩1000m迈m倡。帅后期真空预压踪施工过程中，剪密封沟内应保芦持一定水位，侧并使密封沟侧润壁处于湿润状辆态。如下图：图3.5挖密封沟或密封墙踩膜密封图3.5挖密封沟或密封墙踩膜密封拒（肺3避）淤泥搅拌桩宇由于加固面积颗大，地质条件敏存在差异，为乏了准确地确定添搅拌墙的深度顽，采用钻孔取爱土样进行探摸自以确定影响真飞空密封的搅拌遭墙深度。搅拌壤墙探摸吵按晓3桌0姨～乔50价m季间距一个孔的叠布置原则进行半钻孔，根据探壳摸情况确定搅拿拌墙深度，要傻求搅拌桩施工秋深度切御断酬①丧3损粗砂层。葬搅拌桩采用四搁喷四搅施工工老艺。搂其播工艺施工流程月一般为：钻机垂定击位田-累-贞制备泥饿浆艇-俭-举搅拌喷浆下狂沉伟-戴-肠提升喷浆搅种拌豆-守-柿重复下沉提升灌喷浆复件搅广-吧-近洗切管党-朋-单钻机移位。叛根据以往施工捷经验，在搅拌锈墙完工后，旁雄边砂会慢慢回晌填，致使搅拌珍墙的厚度缩小室，如间隔时间殿过长，可能导慈致搅拌墙被填枪埋而失效，所纱以在不增加搅第拌墙厚度的情艇况下，必须加挂快铺设密封膜毅的速度。绞相邻区域在抽的真空过程中，拴随着真空度的竖提升，共用密泽封墙处的密封享膜经常拉裂，闪密封墙处形成欲较深的空洞，月一旦出现密封映墙处拉裂漏气常，降低膜下真蠢空度，影响加季固效果，修补晴也极为麻烦。牛经分析，密封骄墙处拉裂的主锯要原因是：真碑空预压原理是结加固体内形成皂负压，将土体浩内的水、气排罗出加固体，使际加固体得以收迁缩以提高加固裙体的强度。相贪邻区域收缩方言向刚好相反，愿致使共用密封室墙处土体颗粒阳被两侧真空压应力抽走，形成较空洞，横向收旅缩造成密封膜旗拉裂。在铺设登密封膜过程中坐，巷将订3肝m怖宽的土工布先据踩压在密封墙路体内，再将密股封膜踩入，同扑时将相邻区域观密封膜间填筑满泥包袋，桩帽潜填泥袋一般高奖出地球面伶20c架m饥，顶部采用密抓封膜粘结封堵胞，解决共用密省封墙双向抗渗泥难题及共用密畜封墙漏气的难新题。碍4.2洋密封膜绩本工程采售用典2番层聚氯乙烯真徒空密封膜解真空膜的大小羞按加固区四周珠各伸为出克5腹m旨左右确定。分沫层铺放覆盖整鼓个真空预压区届块，然后将膜块体周边埋入密扎封墙内。密封替膜的边缘埋入分密封墙中，桩订帽填泥袋及掺株膨润土淤泥封连堵。山选择无风或风宫力较小的时间堵内，分层铺设皇。先将密封膜专按纵向摆放在崭预压区的中轴浸线上，从一端缩开始向两边展厨开，铺好后应姥在膜上仔细检床查有无可见的窝破裂口，破裂美处应及时用聚爪乙烯胶水补好熔。检查无缺陷刻后即可进行第纠二层密封膜铺喝设，两层膜的僚粘接缝应尽量铲错开。出膜口版应留有可收缩醒富余的密封膜键。所有上膜操集作人员必须光堡脚或穿软底鞋吗，以防止刺破锁密封膜。姥4.3诉覆水围堰区为了增强密封约性及防止密封齐膜老化，在抽同真空并达到稳究定恒载后，在辜加固区域四周优密封墙及膜面卡上进行覆水防膛护，填筑一圈事包围加固场地死的覆水围堰，现围堰截面为底地宽甩约丽1.0辆m葱，顶宽皇约醋0.5欠m烟，高鸣约遭0.5元m写的等腰梯形。声将射流真空泵愧抽出的水打入杯围堰，覆水厚推度秤30c昂m凳。围堰采采用谨挖掘机在密封运墙内侧修筑，已后用真空密封减膜将拟处理区抗域及覆水围堰薪整体覆盖，以胖防水的渗透、同外溢。漂5.武加压系统待在密封系统完烘成施工后，即烤可进行真空泵舰等设置并进行涨试抽真空。试京抽真空时间蛛为暖7拖～伶1多0异天，稳定后膜析上覆水。引真空预压的抽冲气设备宜采用钻射流真空泵，烤单机功率不低卫于销7.5k逗W兄，在进气孔封嗽闭状态下，真竿空压力不小疤于论95kP山a尽。始每套真空设备拢处做理咱90蜻0拌～护1100榜㎡城的面积，本工罢程按照妙每债1000加㎡枝布置一台射流范泵，各真空预银压区配置一定强数量的真空度稿观测计，并均腐匀布置。洪真空管路的连软接应严格密封克，在真空管路让中应设置回阀唯和截门。害本标段真空预影压恒载时灿间格3浪个月。浮6总.齐监测检测6.1监测碌（筝1早）监测目的哑由于地质条件音、载荷条件、刘材料性质、施苦工条件以及外尾界其它因素的势复杂影响，很祥难单纯从理论婶上预测工程中聋可能遇到的问莫题，而且理论目预测值还不能逗全面而准确的匙反映工程的各莫种变化。所以兔，理论分析指纽导下有计划的责进行现场监测境十分必要，并税可用于指导设经计。污（万2烦）监测项目款（宁a报）表层沉降观土测疼此项目贯穿整打个真空预压战及秃冲击碾压幻施工拨过程竿，涂真空预压区齐在铺膜前后沉尾降观测点的布宏置应选取相同智点位。观测频证率为恒载前每狠天恐1重次，当真空度拿稳定进后仙2璃天测一次，停航泵始前抛7刺天，每天观徐测畏1阶次。特殊情况罪可加密观测。麦真空预压停泵堆卸尝荷泡2再4莲小时后测量回垂弹值，一般要桂连续进行几天万，直到垂直排彻水通道及淤泥圣中真空度接近工零时为止销。恳钥沉降标柿每泊200援0厨～北3000耳㎡叼布置一个。母沉降杆可采用拆自制规格汪为塘0.8×0.万8狱m效厚缝10m境m塑钢质沉降板，父沉降板中心垂孔直焊连接正φ吃4纷8置钢管男、蜂φ号1桨2集螺纹钢支架稳愚固钻。贪（姻b待）地层中孔隙创水压力监测雅监测塑料排水先板处理后地基盟的超静孔隙水物压力的消散情怖况及地基的固鉴结状态。千采用钻孔法埋概设法，在每个势真空预压单元恭块中心地带布砌置一组孔隙水袭压力传感器，费每顶组椒4办个探头，按深蝴度方向每向下值每迁3定m眠埋设一探头。铃观测频率为插动排水板和抽真允空期间，观测把频率为恒载前宴每戴天恋1其次，当真空度值稳定后语每哲2卵天观测一次，见特殊情况可加飞密观测。叨（设c辜）分层（深层漠）沉降监测默为了了解各土屯层变形与固结锣情况在每个真叼空预压单元块航中心布牵置灾1颜个分层沉降观民测孔，垂直向逝测量磁环的埋钞设分层深度对桶应不同土层，山并在磁环埋设乎对应位置取土榨样验证土性。寇沿深度方向每每药3棕m播埋设一磁环。念观测频率为插司排水板和抽真痰空期间，观测容频率为恒载前忌每壳天绢1粮次，当真空度甩稳定后茎每疼2蓄天观测一次，太特殊情况可加邻密观测。董（粗d晋）水平位移观魂测夺为保证已施工禁吹填围堰的稳植定性折，在场区周边监的真空预压区技域外距场哨区过1护～示1.版5苗倍处理深度影低响范围内布翻置状1历个侧向位移观凉测点，观测频姥率为插排水板且和抽。真空期质间，观测频率那为恒载前每贤天锈1微次，当真空度马稳定后绘每乳2书天观测一次，帝特殊情况可加禽密观测。绣（父f图）膜下真空度活的观测危膜下真空度观威测表埋设于具备有代表性的真鸭空～在预压施梨工期间，每天知定时观测听，配2壁～谜4摸h指观丙测胀1榜次，观测精度援要求小隐于提±5kP晒a桑。膜下真空度按稳定保持崖在摆85kP克a春以上。让（赌g僻）水位监测球在每个真空预台压单元块中心撒布丢置写1疑个水位观测孔搂，埋设水位管送。观测孔