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文档简介
93.020
P10/14
团体标准
T/CWTCA***-2019
(吹填软土无砂垫层真空预压技术规程)
(征求意见稿)
(TechnicalSpecificationforNon-sandCushion
VacuumPreloadingTechniquetoImproveHydraulic
FilledSoftSoils)
(征求意见稿)
20XX-**-**发布20XX-**-**实施
中国水运建设行业协会发布
1总则
1.0.1为统一吹填软土无砂垫层真空预压的技术要求,有效控制工程
质量,制定本规程。
1.0.2本规程适用于吹填软土无砂垫层真空预压处理的勘测、设计、
施工、监测和效果检测。
1.0.3吹填软土无砂垫层真空预压处理除应符合本规程外,尚应符合
国家现行有关标准的规定。
1
2术语和符号
2.1术语
2.1.1吹填软土
采用水力吹填方式形成的含水率大于36%且大于液限,孔隙比大
于或等于1.0的黏性土。
2.1.2无砂垫层真空预压
不设置水平排水砂垫层,直接将塑料排水板与排水滤管相连接的
一种真空预压工艺。
2.1.3工作垫层
为满足塑料排水板的施工条件,对拟加固区场地铺设土工材料或
竹笆等以提高表面承载能力的一种临时措施。
2.1.4塑料排水板
由芯板和滤膜组成,在地基加固中起排水作用的土工合成材料。
2.1.5排水滤管
一种连接排水板和真空设备,水平铺设在真空膜下的排水管材。
2.1.6排水板插板枪
一种人工插设塑料排水板的工具,包括枪杆和设置在枪杆一端的
枪头。
2.1.7二级负荷
中断供电将造成较大的政治影响和较大的经济损失的负荷,对供
电的连续性有较高的要求。
2
2.1.8流态原状土样
是指所取得的土样呈流质状态,但其含水率和密度保持与原位吹
填土基本相同的土样。
2.1.9两次无砂垫层真空预压
先采用无砂垫层真空预压对表层吹填土进行预处理,待表层吹填
土强度有一定程度提高后再进行第二次无砂垫层真空预压加固。
2.2符号
2.2.1岩土物理性质指标
——地基处理前饱和土的含水率(%)
——地基处理后饱和土的含水率(%)
——土粒比重
e
0 i——对于加固区土层,取第i土层初始孔隙比平均值;对
于未加固区土层,第i土层在自重应力下的孔隙比
e1i——第i土层在自重应力和附加应力下的孔隙比
2.2.2岩土变形和渗透固结指标
Ur——地基的径向平均应力固结度
r——轴对称径向排水应力固结参数
t——固结时间(s)
2
Ch——地基水平固结系数(cm/s)
kh——地基水平渗透系数(cm/s)
——涂抹层水平渗透系数(cm/s)
——涂抹比
3
qh——单位水力梯度下,单位时间地基中渗入塑料排水板的水
量(cm3/s)
F(n)——井径比因子
J——涂抹因子
G——井阻因子;
2.2.3岩土强度指标
ft——t时刻,该点土的抗剪强度(kPa)
f0——地基土的天然抗剪强度(kPa)
z——预压荷载引起的该点的附加竖向应力(kPa)
cu——三轴固结不排水压缩试验求得的土的内摩擦角(o)
P0——天然地基土层中点处的初始有效应力(kPa)
Pt——固结过程中t时刻地基土层中点处的有效应力(kPa)
Pf——完全固结时,地基土层中点处的地基有效应力(kPa)
2.2.4其他符号
de——塑料排水板径向排水范围的等效直径(cm)
3
qw——塑料排水板纵向通水量(cm/s)
F
s——安全系数
L——塑料排水板打设深度(cm)
dw——塑料排水板的等效换算直径(cm)。
km——加荷比
S——吹填土层的沉降量(m);
h——地基处理前土的厚度(m)。
4
Sd——地基的最终竖向沉降量设计值(m);
m
s——经验系数,按工程经验选取或由现场试验确定;
n——计算压缩土层的分层数量;
hi——第i土层厚度,当土层厚度较大时宜划分若干小层。
5
3基本规定
3.0.1无砂垫层真空预压设计应具备以下资料:
(1)工程目的、工程范围和处理后要求达到的技术指标;
(2)工程区的水文、气象、地形、地貌、地质、地震等资料;
(3)临近建筑物、构筑物、河道水系、地下工程和管线情况;
(4)吹填施工前已有的地形测量和地质勘察资料,以及取土区
地形、地质和疏浚吹填工艺等资料。
3.0.2无砂垫层真空预压施工应具备以下资料:
(1)批准的设计文件;
(2)工期要求;
(3)影响范围内的建(构)筑物、管线等情况;
(4)场地、交通、供电、排水及材料供应等施工条件;
(5)其他必要的资料。
3.0.3当存在粉土、砂土等透水透气层影响真空加载时,加固区周边
应采取可靠的密封措施。对于地质条件较复杂的工程,应通过现场试
验确定密封措施的可靠性。
3.0.4吹填软土无砂垫层真空预压影响距离应根据处理工艺、场地地
质条件、地形等确定。影响距离以内存在建筑物、构筑物、地下工程
和管线时,应评估真空预压施工的影响,必要时应采取保护措施。当
影响区域涉及防汛大堤、水闸、船闸、公路、铁路等保护范围的,应
根据相关管理规定开展专项安全论证。
3.0.5缺乏经验的地区必要时应选择有代表性的场地进行试验,并根
6
据试验结果优化设计。
3.0.6无砂垫层真空预压施工过程中应进行监测和检测,当监测和检
测结果满足卸载标准后方可卸载。
7
4勘测
4.1一般规定
4.1.1地基处理设计前应对吹填软土场地进行地质勘察和测量。
4.1.2地质勘察除应提供吹填软土地基处理设计和施工所需的相关地
质资料外,尚应提出吹填软土地基处理方法的建议。
4.1.3测量范围应包括吹填软土工程区及周边构筑物等。
4.1.4测量前应收集吹填区域的平面高程控制点资料,并应进行复核。
4.2地质勘察
4.2.1地质勘察应查明吹填土层的分布特点、岩土性质、水、土的化
学成分等工程地质条件,主要包括以下工作:
1、划分吹填软土地貌单元;
2、查明吹填软土层的分布特点和吹填软土性质;
3、查明吹填软土的颗粒组成、均匀性及其水平和垂直方向的分
布及相应性质指标;
4、查明吹填场地地下水、土的化学成分;
5、查明周边环境条件与吹填软土地基处理工程的相互影响关系。
4.2.2地质勘察应根据工程需要查明一定深度范围内天然地基土层的
分布及性质。
4.2.3吹填软土场地勘察勘探点布置应符合下列规定:
4.2.3.1勘探点宜按网格形布置,间距宜为150~300m。吹填管口
位置宜根据吹填土质差异适当加密。
8
4.2.3.2道路、河道等建(构)筑物的处理区的勘探点间距应根据
工程需要进行加密。
4.2.3.3每个吹填区勘探点数量不应少于3个。
4.2.4吹填软土勘察应在确保作业安全的情况下进行钻探取样和原位
试验,取样应采用薄壁取样器取得原状土样或流泥取样器取得流态原
状土样。
4.2.5原状土样的土工试验参数按相关规范要求进行。流态原状土样
宜进行含水率、密度、比重、液塑限试验以及固结和渗透试验。
4.2.6吹填软土原位测试宜采用十字板剪切试验,其测试孔数量不宜
少于总孔数的1/3~1/4,试验间距宜为1m。
4.3地形测量
4.3.1地形测量平面坐标系统应采用CGCS2000坐标系。如采用其它
平面坐标系,应提供CGCS2000坐标系与其它平面坐标系之间的转换
参数。
4.3.2地形测量高程系统应采用1985国家高程基准。如采用其它高程
系统,应提供1985国家高程基准与其它高程基准之间的关系。
4.3.3地形测量比例尺宜采用1:500~1:2000。
4.3.4吹填区陆域地形宜采用无人机航空摄影测量,采用其他测量方
法应符合《工程测量规范》(GB50026)的规定。
4.3.5采用无人机航空摄影测量时,应符合下列规定:
4.3.5.1地面分辨率(GSD)不应大于5cm。
9
4.3.5.2航向重叠宜大于75%,旁向重叠宜大于70%。
4.3.5.3测量成果应提供数字线划图(DLG)、数字高程模型(DEM)
和数字正射影像图(DOM)。
10
5设计
5.1一般规定
5.1.1无砂垫层真空预压设计应包括下列内容:
(1)确定加固标准、加固范围和分区大小;
(2)确定工作垫层的形式及范围;
(3)确定塑料排水板和水平排水滤管的规格和布置参数;
(4)确定密封系统的方式;
(5)确定真空预压荷载大小、预压时间和卸载标准;
(6)验算地基处理效果;
(7)确定施工供电和场地排水;
(8)提出监测和效果检验要求。
5.1.2新近吹填的软土宜全范围采用无砂垫层真空预压进行加固处理。
加固要求较高的区域可采用两次无砂垫层真空预压处理,加固范围应
依据拟建构筑物基础外缘所包围的范围,单边加宽长度宜大于5m,
具体应依据基础使用要求确定。
5.1.3无砂垫层真空预压加固范围较大时应分区加固,每个分区的面
积宜为5000m2~30000m2,宜按矩形布置。不同加固标准的区域应
分区进行地基处理。
5.1.4无砂垫层真空预压竖向排水通道宜穿透吹填软土层。若下部仍
存在软土时,对于以稳定性控制的工程,打设深度应超过最危险滑动
面以下3m;对于以沉降量控制的工程,打设深度应满足设计对地基
11
工后沉降量的要求。当存在没有采取密封措施的下卧透水层时,排水
板底标高距透水层顶标高的距离不应小于0.5m。
5.2工作垫层
5.2.1吹填软土无砂垫层真空预压应设置工作垫层。
5.2.2工作垫层宜根据地区经验采用土工织物、土工格栅、竹笆等单
一或组合材料。缺少经验时,可参考附录A选择。
5.2.3当采用竹笆等硬质材料作为工作垫层时,应采取必要的措施保
证工作垫层不对密封膜产生破坏。
5.3排水系统
5.3.1无砂垫层真空预压垂直排水系统应采用塑料排水板,塑料排水
板的选用应符合现行行业标准《水运工程塑料排水板应用技术规程》
(JTS206-1)的有关规定。
5.3.2塑料排水板间距宜为0.7~0.9m。当采用宽度小于10cm的窄板时
间距宜适当缩小。
5.3.3水平排水系统宜采用直径4~6cm环刚度不小于20kN/m2的排水
滤管。横向滤管应与竖向排水板有效连接,间距宜为一排或两排塑料
排水板间距;纵向主滤管间距宜为20~30m。
5.4密封系统
5.4.1密封膜宜采用2~3层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。单层密封膜的技
术指标应符合表5.4.1的规定。
12
表5.4.1密封膜技术指标
最小抗拉强度(MPa)最小断裂伸长率最小直角撕裂厚度(mm)
纵向横向(%)强度(kN/m)
18.516.5220400.12~0.16
5.4.2加固区四周应开挖密封沟,密封沟深度不应小于1m。相邻两个
真空预压区块可共用一个密封沟,密封沟宽度不宜小于0.5m。
5.4.3当加固区边界存在透水透气层影响时,可采用黏土密封墙。黏
土密封墙的厚度不宜小于1.2m,拌合后墙体的粘粒含量应大于15%,
渗透系数应小于1.0×10-5cm/s。
5.4.4无砂垫层真空预压密封膜上宜有一定厚度的覆水。
5.5加载系统
5.5.1抽真空设备宜采用射流泵,单机功率不宜小于7.5kW,在进气
孔封闭状态下应能形成不小于95kPa的真空压力。有经验时也可采用
其他真空设备。
5.5.2抽真空设备宜均匀布置在加固区内,也可适量在加固区四周布
置。采用功率不小于7.5kW的真空射流泵时,每台设备的控制面积宜
为900m2~1200m2。加载初期宜逐级提高开泵率,并轮换开泵。膜下
真空压力达到设计要求后,抽真空设备开启数量应在80%以上。
5.5.3当处理土层为淤泥、淤泥质土、黏土时,膜下稳定真空度不应
小于85kPa,当处理土层存在粉土、砂性土,密封条件不良,膜下稳
定真空度不应小于80kPa。
5.5.4无砂垫层真空预压满足以下标准后,方可进行卸载:
(1)满载预压时间不小于设计要求;
(2)固结度、沉降速率等监测指标满足设计要求;
13
(3)推算工后沉降量、土体强度指标和物理检测指标达到设计标准
要求。
5.6场地排水
5.6.1场地内可利用密封沟和吹填工程的排水口进行排水。
5.6.2场地外排水路径及设施应结合工程区周边已建河道、水闸、排
水沟等排水设施进行设置。
5.6.3场地排水应考虑天然降雨、上游的排涝水、吹填和地基处理施
工排水等因素,进行排水能力验算。
5.7供电
5.7.1施工用电宜采用国家电网供电系统进行供电,条件受限时也可
采用自备电源供电。
5.7.2施工用电的一级配电电压宜采用10kV,低压配电电压应采用
380V。
5.7.3供电设施容量应满足施工用电需求。施工用电需求应根据工程
规模和工期确定。如供电设施容量受限,应根据配电所或总降压变电
所的供电容量限制施工设备数量。
5.7.4供电系统用电负荷宜按二级负荷的要求提供电源,并应满足现
行国家标准《供配电系统设计规范》(GB50052)的有关规定。
5.7.5高压配电设施的电线杆和变压器等宜结合现场道路和围堰等已
有构筑物进行合理布置。
5.7.6施工供电应以工程周边变电站为设计交接点,对工程区内10kV
14
配电网工程进行设计,主要设计内容应包括:
(1)架空导线及电缆设计:包括架空线的截面选择及电缆的型
号选择。
(2)杆塔设计:单回路杆塔,双回路杆塔的杆型选取。
(3)基础设计:装配式基础、现浇板式基础或桩基础等设计。
(4)电气设备:变压器及综合配电柜的选型。
(5)线路保护:防雷接地和安全防护设施等的设计。
5.8设计计算
5.8.1瞬时加荷条件下,采用一般工作垫层的无砂垫层真空预压地基
应力固结度可仅考虑径向平均固结度,按下列公式计算:
Ur1exp(rt)(5.8.1)
8C
h
r2(5.8.1)
F(n)JGde
k
J(h1)ln(5.8.1)
ks
qL
Gh(5.8.1)
qw/Fs4dw
qhkhdwL(5.8.1)
8Cht
Ur=1-exp-2
Fnde
式中:Ur——地基的径向平均应力固结度;
r——轴对称径向排水应力固结参数;
t——固结时间(s);
2
Ch——地基水平固结系数(cm/s)
F(n)——井径比因子;
J——涂抹因子,当不大于0.4时,固结度可按无涂抹影响计
15
算;
G——井阻因子;
de——塑料排水板径向排水范围的等效直径(cm);
kh——地基水平渗透系数(cm/s);
——涂抹层水平渗透系数(cm/s),宜用扰动土按常规试验
方法确定 ,无试验资料时,渗透系数比kh/ks可取1.5~8.0,对Ip≥30
的均质高塑性黏土取1.5~3.0,对非均质粉质黏土取3.0~5.0,对非均
质并具有粉土或细砂微层理结构的可塑性黏土取5.0~8.0;
——涂抹比,可取1.5~4.0,施工对地基土扰动小时取地址,
扰动大时取高值;
qh——单位水力梯度下,单位时间地基中渗入塑料排水板的水
量(cm3/s);
3
qw——塑料排水板纵向通水量(cm/s);
Fs——安全系数,L≤10m时取4,10m<L≤20m时取5,L
>20m时取6;
L——塑料排水板打设深度(cm);
dw——塑料排水板的等效换算直径(cm)。
5.8.2瞬时加荷条件下,当表层设有透水性和连续性良好的水平排水
垫层时,地基应力固结度可综合考虑竖向平均固结度和径向平均固结
度,按下列公式计算:
Urz1(1Uz)(1Ur)(5.8.2-1)
()
165.8.2-2
(5.8.2-3)
h
Ct
T v
vH2(5.8.2-4)
式中:Urz——瞬时加荷条件下土层总平均应力固结度(%);
UZ——第i层土的竖向平均应力固结度(%);
m——级数的项数,m=1,2,3…;
i——第i层土,i=1~n;
z——竖向坐标,单面排水时0≤z≤H,双面排水时0≤z≤2H;
zi-1、zi——第i层土的顶面、底面竖向坐标;
Tv——时间因子;
H——排水距离(cm),对双面排水为土层厚度之半,对单
面排水为土层厚度;
ab——排水面应力与不透水面应力之比,双面排水时ab=1;
2
Cv——竖向固结系数(cm/s);
t——固结时间(s);
5.8.3分级加载条件下,地基在某时刻的平均总应力固结度可按下式
计算:
(5.8.3)
式中:Urz——分级加荷条件下,地基在t时刻的平均总应力固结度(%);
UZ——第i层土的竖向平均应力固结度(%);
m——加荷级数;
U——瞬时加荷条件下,对应于第i级荷载t时刻的
平均应力固结度,可按5.8.2节公式计算,其对应的瞬时加荷固结时
17
间为:;
t— h— 对 t应 第 i 级分级加荷起点计算的分级加荷固结时间(s);
——第i级荷载加荷的起始时间(s);
——第i级荷载加荷的终了时间(s),当计算加荷期间的
应力固 结 度时,应改为t;
Pi——第i 级 预压荷载(kPa),当计算加荷期间的应力固结度
时,式中Pi应改为△Pi,,△Pi为对应于第i级荷载加荷期间t时刻
的荷载增量。
图5.8.3分级加荷固结过程示意图
5.8.4土层某时刻的应力固结度与应变固结度应按下列规定转换:
(1)采用e~p压缩曲线时,按下式计算:
(e0et)Urz
'e0ef
Urz(5.8.4-1)
Ptp0
pfp0
(2)采用e~lgp压缩曲线时,按下式计算:
lg(1kU)
U'mrz
rz(5.8.4-2)
lg(1km)
'
式中:Urz——瞬时加荷条件下t时刻土层平均应变固结度(%);
Urz——瞬时加荷条件下t时刻土层平均应力固结度(%);
P0、e0——天然地基土层中点处的初始有效应力(kPa)及
18
对应的孔隙比,对于分级加荷本级加载情况,P0、e0分别为本级加荷
之前土层中点处的竖向有效应力(kPa)和其对应的孔隙比;
Pt、et——固结过程中t时刻地基土层中点处的有效应力(kPa)
及对应的孔隙比;
Pf、ef——完全固结时,地基土层中点处的地基有效应力(kPa)
及对应的孔隙比;
km——加荷比km=σz/σs,σz为由上覆荷载产生的地基土层中点处
的附加应力(kPa),σs为天然地基土层的自重压力(kPa)。
5.8.5吹填土层的沉降量可通过吹填土处理前后的饱和土含水率变化
按式(5.8.5)估算。
h
t
式中:(5.8.5)
S——吹填土层的沉降量(m);
——地基处理前饱和土的含水率,根据取样试验确定;
——地基处理后饱和土的含水率,可通过土的固结试验确
定,或参w照 经验数据取值;
——土粒比重;
h ——地基处理前土的厚度(m)。
5.8.6天然地基最终沉降量可采用分层综合法按式(5.8.6)计算。真
空荷载与天然地基上部吹填土应作为附加荷载,计算深度可取附加应
力与自重应力的比值为0.1的深度。
n
e0ie1i
Sdmshi
i11e0i(5.8.6)
19
式中:Sd——地基的最终竖向沉降量设计值(m);
m
s——经验系数,按工程经验选取或由现场试验确定;
n——计算压缩土层的分层数量;
e
0i——对于加固区土层,取第i土层初始孔隙比平均值;对于
未加固区土层,第i土层在自重应力下的孔隙比;
e1i——第i土层在自重应力和附加应力下的孔隙比;
hi——第i土层厚度,当土层厚度较大时宜划分若干小层。
5.8.7地基土层某时刻的沉降量按下式计算:
∞(5.8.7)
式中:Sit——i土层t时刻的 沉降 量 ( m);
U’irz——t时刻i土层的平均应变固结度;
∞——i土层的最终竖向沉降量(m)。
5.8.8计 算 真空预压荷载下饱和黏性土地基中某点的抗剪强度时,应
考虑土体原来的固结状态。对正常固结饱和粘性土地基,某点某一时
间的抗剪强度可按下式计算:
ftf0zUttancu(5.8.8)
式中:ft——t时刻,该点土的抗剪强度(kPa);
f0——地基土的天然抗剪强度(kPa);
z——预压荷载引起的该点的附加竖向应力(kPa);
U
t——该点土的固结度;
cu——三轴固结不排水压缩试验求得的土的内摩擦角(o);
5.9监测
5.9.1设计应根据工程需求提出监测技术要求。监测内容应包括真空
20
度、孔隙水压力、地表沉降、分层沉降以及地下水位等。加固区影响
范围内有建筑物和地下管线时尚应对其进行相关监测。
5.9.2每个地基处理分区宜布置3~5个膜下真空度测点、3个地表沉
降测点,孔隙水压力测试孔数量不宜少于1个。分层沉降、地下水位、
侧向位移等测试孔可根据需要布置。
5.9.3分层沉降、孔隙水压力测试孔竖向测点布置间距宜为2~3m。
5.9.4各监测项目的观测频率宜符合下列要求:
(1)膜下真空度在加载初期2~4小时观测1次,真空压力稳定
后每天观测2次;
(2)其余监测项目在加载期和压载期前30天内每1天观测1次,
压载期30天后至卸载每3天观测1次;
(3)出现异常情况时加密观测。
21
6施工
6.1一般规定
6.1.1施工准备应包括下列内容:
(1)调查施工现场的给排水、电、道路条件、地下设施、障碍
物情况和周边建筑物等;
(2)熟悉设计文件;
(3)分析水文和地质资料;
(4)复核施工坐标控制点;
(5)编制施工组织设计;
(6)对区块边界进行测量放样。
6.1.2施工单位应对排水板、滤管、无纺布、密封膜和施工装备的质
量与性能进行检验,合格后方能使用。
6.1.3施工单位应根据设计要求对施工区进行划分,绘制设备布置图,
计算材料用量并进行加工。
6.2工作垫层
6.2.1新近吹填软土铺设土工编织布前,可在吹填土表面搭设浮桥作
为施工便道。
6.2.2土工织物之间应采用包缝或丁缝形式双线机械缝合,缝接宽度
应不小于10cm。
6.2.3土工格栅、竹笆等材料应拼接牢固。
6.2.4土工编织布宜顺风向铺设。
22
6.3排水系统
6.3.1新近吹填软土厚度不大于5m时宜采用人工插打排水板,插板
深度大于5m或晾晒时间超过6个月时宜采用机械插打排水板。
6.3.2人工插打排水板施工前,宜选择代表性分区试插后按式(6.3.2)
确定塑料排水板下料长度。
L=L1+L2+L3+L4(6.3.2)
式中:L——排水板下料长度;
L1——插板有效长度;
L2——滤管绑扎长度;
L3——排水板封头预留长度;
L4——排水板插打回卷长度。
6.3.3人工插打排水板施工应符合下列规定:
6.3.3.1排水板应按设计间距与滤管绑扎固定并用无纺布包裹,
排水板的下端口应封闭;
6.3.3.2运输加工好的排水板到对应区块时,应绑扎整齐、牢固;
6.3.3.3插板过程中应保证插枪垂直,严禁出现排水板扭结、回
带、断裂、撕破滤膜等现象。
6.3.4机械打设排水板应按《水运工程塑料排水板应用技术规程》
(JTS206-1)的有关规定执行。
6.3.5滤管施工应符合下列规定:
6.3.5.1滤管之间应采用连接件牢固连接,连接长度不小于100mm;
6.3.5.2用铁丝连接滤管与连接件时,接头应朝向泥面;
6.3.5.3滤管及其连接件在预压过程中应能适应地基变形;
23
6.3.5.4滤管出膜处应保证密封效果。
6.4密封系统
6.4.1密封沟的开挖与回填应符合下列规定:
6.4.1.1密封沟深度和宽度应满足设计要求;
6.4.1.2密封沟内应无砂料存在,回填的黏土应不含杂质;
6.4.1.3密封沟开挖困难时,可直接将密封膜踩入泥面以下不小于
0.6m。
6.4.2黏土密封墙宜采用双排搅拌桩工法施工,搅拌桩直径不宜小于
700mm,搭接宽度不宜小于200mm,成桩搅拌应均匀,黏土密封墙
的深度、厚度、黏粒含量和渗透系数应满足设计要求。
6.4.3密封膜铺设应符合下列规定:
6.4.3.1铺膜之前,应铺设一层无纺布。
6.4.3.2密封膜加工后的边长应大于加固区相应边长4m,当加固
区地质复杂时,应适当加长密封膜并松弛铺设;
6.4.3.3密封膜应采用热合法拼接,两块膜的搭接宽度不应小于
15mm,严禁出现热合不紧或热穿现象,有孔洞时应及时修补;
6.4.3.4铺膜时应从上风侧开始,风力大于5级时不宜作业;
6.4.3.5密封膜铺设到位后,应将密封膜埋入密封沟的淤泥层,
埋设深度应大于1m;
6.4.3.6铺设2层及以上密封膜时应分层铺设;
6.4.3.7出膜装置处应密封可靠,抽真空期间不应漏气。
24
6.4.4抽真空期间应经常检查密封系统,当密封膜有破损时应及时修
补,密封沟处漏气时应及时进行沟内补泥,必要时进行重复踩膜。
6.5加载作业
6.5.1抽真空设备在安装前应进行调试检查,检查合格才能使用。
6.5.2抽真空设备的位置和数量应满足设计要求。
6.5.3抽真空设备的安装应平稳牢固,出膜管与抽真空设备连接前应
安装密封阀和止回阀。
6.5.4每台抽真空设备应由一个独立开关控制,并应带有漏电保护装
置。
6.5.5抽真空设备安装完成后,应试抽真空4~10天。试抽真空期间
应检查密封膜、密封沟和出膜口等位置的密封情况以及抽真空设备的
工作情况,发现问题应及时处理。
6.5.6真空加载宜采取分级加载,并应符合下列规定:
6.5.6.1开泵率应逐级提高;
6.5.6.2各级加载时间应根据膜下真空度、出水量和沉降量等指标
合理调控;
6.5.6.3加载前期抽真空设备应轮流有序开启;
6.5.6.4稳定加载期,抽真空设备的开启数量应大于总数的80%。
6.5.7正式抽真空阶段膜下真空压力应满足设计要求。
6.6场地排水
6.6.1工作垫层施工开始前,吹填软土场地应进行排水晾晒。
25
6.6.2抽真空前场地内应及时排水并进行维护,保持周边排水通畅,
宜做到工作垫层面上、区块内无积水。
6.6.3场地内积水宜采用密封沟、水门或其它排水构筑物排出加固区。
难以建立完善的自然排水系统时,应采取强制排水措施。
6.7供电
6.7.110kV配电网供电专项施工方案应根据设计要求进行编写,并
应符合《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194)相关要求。
6.7.2开工前,施工单位应编制380V用电专项施工方案,建立完善
的用电安全管理制度。
6.7.3配电箱应按照三级分配二级漏电保护要求进行配置。配电箱应
固定并采取有效防雨措施,安装保护接地和重复接地。配电箱应按照
要求贴好标牌和警示标志,定期做好安全用电巡查和维修记录。
6.7.4区块内的电缆线应通过三脚架架空,三脚架底端宜用无纺布等
材料包扎。
6.8施工监测
6.8.1施工过程中应根据设计要求对地表沉降、膜下真空度、孔隙水
压力和地下水位等进行监测,绘制监测仪器布置图。
6.8.2监测仪器应在打设塑料排水板后、铺设密封膜前布设,应做好
标识和保护工作。
6.8.3监测仪器的布设应符合下列要求:
26
6.8.3.1真空表安装和使用过程中应保护好测头和连接管,并可靠
固定;
6.8.3.2孔隙水压力计埋设过程中应做好保护措施,并及时观测、
记录原始数据;
6.8.3.3垂直沉降杆应制作牢固,放入区块时底座宜用无纺布等材
料包扎严密。
6.8.3.4分层沉降管等出膜装置处应密封可靠。
6.8.4监测频次应符合设计要求,监测记录应符合附录B要求。
6.8.5监测数据宜按相关要求进行分析,形成监测成果报告。
27
7效果检测
7.1一般规定
7.1.1无砂垫层真空预压加固效果检测宜以钻孔取样试验为主,并结
合浅层平板载荷试验、十字板试验等原位测试进行综合评判。
7.1.2无砂垫层真空预压加固效果检测应在卸载3~5d后进行。
7.2检测要求
7.2.1加固效果检测点应根据场地使用功能和真空预压分区进行布置。
7.2.2使用功能不明确时,加固效果检测点应符合下列规定:
7.2.2.1钻孔取样和十字板试验检测点宜按网格状布置,间距宜为
50~75m,且单块真空预压分区不宜少于6个点。
7.2.2.2浅层平板载荷载荷试验检测点宜按每15万m2布置1个,
且单块吹填分区不宜少于3个点。
7.2.2.3检测点应避开密封沟,距离不宜小于6m。
7.2.3取样试验内容应包括含水率、密度、比重、液限、塑限、直剪
快剪、直剪固快、标准固结试验,必要时可进行三轴压缩试验和无侧
限抗压强度试验。
7.2.4浅层平板载荷试验载荷板面积宜采用0.5m2。
7.2.5试验成果应按真空预压分区、土层分层进行统计,并应符合《岩
土工程勘察规范》(GB50021)有关规定。
28
7.3效果分析
7.3.1地基承载力特征值可根据土体力学指标按《建筑地基基础设计
规范》(GB50007)计算确定。
7.3.2工后沉降和固结度宜根据监测数据按附录C进行确定。
7.3.3检测数据应根据相关要求进行分析,并形成检测报告。检测报
告应包括以下内容:
(1)工程概况;
(2)检测工作概述;
(3)场地工程地质条件;
(4)检测方法;
(5)检测结果、结论;
(6)附图、附表、附件等。
29
附录A代表性工作垫层选择表
场地条件插板工艺工作垫层建议
人工打板1层150~320g/m2编织布
新近吹填土
1层150~320g/m2编织布
(含水率约轻型机械打板
+1~3层竹笆或荆芭
60%~90%)(重1t以内,打板深度
+1层土工格栅(~50KN)
8m以内)
+1层150~320g/m2编织布
轻型机械打板
(重1t以内,打板深度1层150~320g/m2编织布
晾晒后的吹填土8m以内)
(表层含水率小于1层150~320g/m2编织布
中型机械打板
60%)+1~2层竹笆或荆芭
(重6t以内,打板深度
+1层土工格栅(~50KN)
13m以内)
+1层150~320g/m2编织布
30
附录B监测记录表
B.0.1地表沉降现场记录宜符合表B.0.1要求。
表B.0.1高程测量记录表
工程名称:
仪器标号:天气:
日期测点高程(m)
测量:校核:
B.0.2膜下真空度现场记录宜符合表B.0.2要求。
表B.0.2膜下真空度观测记录表
工程名称:
膜下真空度(kPa)
日期时间
1#表2#表3#表4#表…
测量:校核:
B.0.3孔隙水压力现场记录宜符合表B.0.3要求。
表B.0.3孔隙水压力观测记录表
工程名称:观测日期:
接收仪编号测点编号现时读数(HZ)测点编号现时读数(HZ)
测量:校核:
B.0.4侧向位移现场记录宜符合表B.0.4要求。
表B.0.4侧向位移记录表
31
工程名称:测量日期:
测孔编号:仪器编号:
深度(m)A+(0.01mm)A-(0.01mm)B+(0.01mm)B-(0.01mm)
0.5
1.0
1.5
2.0
…
测量:校核:
B.0.5分层沉降现场记录宜符合表B.0.5要求。
表B.0.5分层沉降观测记录表
工程名称:观测日期:
接收仪编号测点编号现时读数(mm)测点编号现时读数(mm)
测量:校核:
B.0.6水位现场记录宜符合表B.0.6要求。
表B.0.6水位观测记录表
工程名称:
观测日期仪器编号测点编号水面至孔口距离(mm)
测量:校核:
B.0.7周边建(构)筑物的位移和沉降观测可根据现场情况编制记
录表格。
32
附录C工后沉降和固结度实测推算方法
C.0.1地基的最终沉降量可根据实测沉降资料按下列公式推算:
(C.0.1-1)
t
∞ t(C.0.1-2)
式中:——满载时间 t 的 实测t沉 降量;
——满载开始时的实测沉降量;
——满载预压时间,从满载时刻算起;
t∞——由实测推算的最终沉降量;
α 、β——计算参数,根据实测资料确定(图C.0.1)
图C.0.1α、β值确定示意图
C.0.2当后期使用荷载与实测沉降曲线对应的荷载不同时,使用荷载
下的最终沉降可按下式计算:
∞
(C.0.2)
∞∞S
∞
KS S
式中:p——施工期预压荷载,包括真空荷载、回填荷载、及其他稳
33
定荷载。
q——使用期荷载,包括回填荷载、建筑物(构筑物)荷载、
堆载、活载(按准永久值计入);
K——沉降推算调整系数,一般取1.0,有当地工程经验的,
经过论证,可根据经验在0.9~1.1之间取值。
∞——施工期预压荷载作用下,由实测推算的最终沉降量,
可按C. 0.1 条 计算;
∞——使用期荷载作用下,由实测推算的最终沉降量;
——施工期预压荷载作用下,由分层总和法计算的最终
∞
沉降量 ;
——使用期荷载作用下,由分层总和法计算的最终沉降量;
∞
C.0.3 地基 的 应变固结度可根据实测沉降资料可按下式推算:
(C.0.3)
∞
式中:——t时刻地基 应变 固 结度;
— —t时刻的实测沉降量;
∞——由实测推算的最终沉降量;
C.0.4地 基应力固结度可根据实测孔隙水压力资料可按下式推算:
(C.0.4)
式中:——地基应 力固 结 t度 ;
——计算时刻孔隙水压力消散值;
p —u—施工期预压荷载;
——预压前超静孔隙水压力。
34
用词用语说明
0.0.1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度的用词
用语说明如下:
(1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”;
反面词采用“严禁”。
(2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
(3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”;
反面词采用“不宜”。
(4)表示允许选择,在一定条件下可以这样做的:
采用“可”。
35
引用标准名录
1、《建筑地基基础设计规范》(GB50007)
2、《水运工程地基设计规范》(JTS147)
3、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)
4、《吹填土地基处理技术规范》(GB/T51064)
5、《疏浚与吹填工程设计规范》(JTS181-5)
6、《疏浚与吹填工程施工规范》(JTS207)
7、《岩土工程勘察规范》(GB50021)
36
附加说明
本规程主编单位、参加单位、
主要起草人、总校人员和管理组人员名单
主编单位:中交上海航道勘察设计研究院有限公司
中交上海航道局有限公司
参加单位:中交水利水电建设有限公司
上海交通建设总承包有限公司
主要起草人:
顾勇(中交上海航道局有限公司)
方伟(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
黄东海(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
张虎平(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
蒋基安(中交上海航道局有限公司)
朱治(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
徐元(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
蔡建(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
陈喆(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
袁保军(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
宋艳(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
杨冠川(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
颜惠庆(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
37
龚永康(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
董江平(中交水利水电建设有限公司)
卜凡波(中交水利水电建设有限公司)
吴松华(中交水利水电建设有限公司)
吴国强(中交水利水电建设有限公司)
孔海荣(中交水利水电建设有限公司)
夏正德(上海交通建设总承包有限公司)
总校人员名单:
管理组人员名单:
徐元(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
万新宁(中交上海航道勘察设计研究院有限公司)
38
附:条文说明
目录
1总则..........................................................................................................................41
2术语和符号..............................................................................................................42
2.1术语....................................................................................................................42
3基本规定..................................................................................................................43
4勘测..........................................................................................................................44
4.2地质勘察............................................................................................................44
4.3地形测量............................................................................................................44
5设计...........................................................................................................................45
5.1一般规定............................................................................................................45
5.2工作垫层............................................................................................................45
5.3排水系统............................................................................................................46
5.4密封系统............................................................................................................47
5.5加载系统............................................................................................................47
5.6场地排水............................................................................................................48
5.7供电....................................................................................................................48
5.8设计计算............................................................................................................48
6施工...........................................................................................................................48
6.2工作垫层............................................................................................................48
6.3排水系统............................................................................................................49
6.4密封系统............................................................................................................49
6.5加载作业............................................................................................................49
6.6场地排水............................................................................................................49
6.7供电....................................................................................................................49
39
6.8施工监测............................................................................................................50
7效果检测..................................................................................................................51
7.1一般规定............................................................................................................51
7.2一般规定............................................................................................................51
附录A代表性工作垫层选择表................................................................................52
附录C工后沉降和固结度实测推算方法................................................................53
40
1总则
1.0.1无砂垫层真空预压是一种安全适用、技术先进、经济合理、保
护环境和节约资源的吹填软土加固方法,近年来在多个沿海吹填软土
地基处理项目成功应用,为推广先进经验、有效控制工程质量,特制
定本规程。
41
2术语和符号
2.1术语
2.1.2传统的有砂垫层真空预压法受制于砂石料短缺、供应不足,施
工成本高。经过大量工程实践证明,可直接将塑料排水板与排水滤管
相连接,不设置水平排水砂垫层同样达到真空预压的加固效果,且具
有良好的经济效益。
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