論文導(dǎo)讀:真空預(yù)壓施工包括四個主要部分:(1)采用不透氣的密封膜使加固地基與大氣隔絕。真空預(yù)壓加固地基的施工程序為:(1)設(shè)置排水通道包括在軟基表面鋪設(shè)砂墊層和土體中打設(shè)排水通道。工藝,淺談?wù)婵疹A(yù)壓加固地基。
關(guān)鍵詞:真空預(yù)壓加固地基,施工,工藝
1、真空預(yù)壓加固概述
1、1定義
真空預(yù)壓法是在地基表面鋪設(shè)密封膜,通過特制的真空設(shè)備抽真空,使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)形成負壓,加速孔隙水排出,從而使土體固結(jié)、強度提高的軟土地基加固法。
1、2機理
土體抽真空后,真空壓力直接作用在砂墊層中的水氣流體上,先提高排水邊界砂墊層中真空度,形成下部土體與砂墊層之間的壓差,使得表層土體內(nèi)的水和氣在壓差作用下,通過塑料排水板流到砂墊層中,再通過與真空泵相連的排水管道被抽出;隨著時間的延續(xù),真空度沿著塑料排水板向深度傳遞,并通過排水板向周圍土體擴散傳遞,使得深部土體中的水和氣被抽出,由于土體本身滲透系數(shù)很小,水源補給不可能大于或等于地下水被抽出的速度,因此同時伴隨著地下水位的逐漸下降。在整個過程中,土體中產(chǎn)生負的超靜孔隙水壓力,隨著水氣的排出,超靜孔隙水壓力不斷消散,土體有效應(yīng)力不斷增加,使得土體得到加固。
1、3應(yīng)用范圍
真空預(yù)壓法適用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和其他能夠排水固結(jié)而且能形成負超靜水壓力邊界條件的軟粘土。目前,真空預(yù)壓法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事業(yè)和機場等工程中得到實際應(yīng)用,加固面積已超過150萬平方米,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。
2、真空預(yù)壓加固地基的施工工藝
真空預(yù)壓施工包括四個主要部分:(1)采用不透氣的密封膜使加固地基與大氣隔絕;(2)為使土體加速排水固結(jié),在加固地基中設(shè)置排水通道(如塑料排水板);(3)采用高效率的抽真空裝置;(4)為了節(jié)能和安全正常運轉(zhuǎn),需要安裝自動控制、記錄系統(tǒng)。論文大全,工藝。
2、1施工工具
2、1、1排水通道打設(shè)機
由于塑料排水板具有質(zhì)量穩(wěn)定、輕便可靠、打設(shè)速度快、加固效果好等優(yōu)點,目前在真空預(yù)壓加固中已被廣泛采用,極少見到使用袋裝砂井及普通砂井的實例。論文大全,工藝。
塑料排水板打設(shè)機可采用履帶式或軌道式等輕型設(shè)備,其接地壓力應(yīng)與加固地基相適應(yīng);當(dāng)?shù)鼗周浫,地基承載力偏低時,往往需要對地基表層臨時處理,以適應(yīng)打設(shè)機對地基承載力的要求。論文大全,工藝。
打設(shè)方式可用振動錘打入,亦可用靜壓壓入。采用目前常用塑料排水板打設(shè)機打設(shè)長度為20m左右的塑料排水板時,打設(shè)效率一般可達到1000—1500m/臺班。
2、1、2真空設(shè)備及自控裝置
包括:(1)真空設(shè)備:φ48型射流泵、3HA—9型離心式水泵。(2)自控裝置:自動控制、記錄儀。
2、2施工程序
真空預(yù)壓加固地基的施工程序為:(1)設(shè)置排水通道包括在軟基表面鋪設(shè)砂墊層和土體中打設(shè)排水通道。目前多采用塑料排水板作為豎向排水通道。采用套管法打設(shè)塑料排水板。在鋼套管壓入地基土內(nèi)之前,須先將塑料板放入套管,并在塑料板端部加管靴,這樣,當(dāng)鋼套管壓入時,管靴和塑料板也隨之入土,拔出鋼套管時,塑料板靠管靴的阻力留置于土中,在地面將塑料板切斷,打設(shè)即完成。(流程可簡易表示為:①—排水通道;②—濾管;③—圍捻;④—出膜裝置;⑤—閥門;⑥—真空表;⑦—射流泵;⑧—離心泵;⑨—溝槽;⑩—水平排法;最后是密封膜);(2)鋪設(shè)膜下濾管在打好塑料排水板的砂墊層上布設(shè)膜下濾管,并將濾管埋入砂墊層中;(3)鋪設(shè)封閉薄膜;(4)連接膜外管道和出膜裝置與抽真空設(shè)備;(5)安裝自動控制設(shè)備。
2、3勞動組織
2、3、1打設(shè)排水通道
每臺班由4—5人組成,班長1人、操機工1人、裝運工1人、測量工1人、電工1人。
2、3、2真空設(shè)備安裝與運轉(zhuǎn)
每臺班6—8人,每日三班連續(xù)運轉(zhuǎn)。
2、4施工注意事項
主要包括:(1)整平加固區(qū)場地,清除雜物,并鋪設(shè)砂墊層。為避免塑料密封破損,砂墊層表面不得存留石塊及其他尖利雜物;(2)塑料排水板打設(shè)完畢并驗收合格后,應(yīng)及時仔細地用砂墊層砂料把打設(shè)時在每根塑料排水板周圍形成的孔洞回填好,否則,抽真空時這些孔洞附近的密封薄膜很容易破損,造成漏氣,從而難以達到和維持要求的真空度;(3)埋設(shè)膜下濾管時,綁扎過濾層的鉛絲頭均應(yīng)朝向兩側(cè),切忌朝上。濾管周圍須用砂填定,并用磁盤埋好,埋砂厚度以5cm左右為宜。論文大全,工藝。砂料中的石塊、瓦礫等尖利雜物必須清除干凈,以免扎破密封膜;(4)鋪膜時須挖溝,挖出的土堆在溝邊平地上,不得堆在砂墊層上。論文大全,工藝。還應(yīng)避免砂粒滑入溝中。論文大全,工藝。薄膜應(yīng)事先仔細檢查,鋪設(shè)時四周應(yīng)放到溝底,但不要拉得過緊。溝中回填的粘土要密實且不夾雜砂石;(5)管道出膜處應(yīng)與出膜裝置妥善連接,以保證密封性。膜外水平管道上應(yīng)接有閥門。每臺射流歷史意義和閥門外側(cè)均應(yīng)裝有真空表,使用前應(yīng)進行試抽檢查;(6)整個真空系統(tǒng)安裝完畢后,記錄各觀測儀器的讀數(shù),然后試運轉(zhuǎn)一次。發(fā)現(xiàn)漏氣等問題時應(yīng)及時采取措施補救;(7)抽真空期間必須保證電力連續(xù)供應(yīng),不得中途斷電,以使真空度在最短時間內(nèi)達到并長期維持設(shè)計值。
2、5加固質(zhì)量與效果檢驗
真空預(yù)壓期間,泵上真空度應(yīng)大于700mmHg,膜下真空度應(yīng)大于600mmHg。一般在工程實際中,采用檢驗真空預(yù)壓加固效果的方法有:(1)鉆探取土進行室內(nèi)土工試驗;(2)現(xiàn)場十字板、靜力觸探等試驗;(3)必要時進行載荷板試驗;等。
2、6技術(shù)經(jīng)濟分析
。1)1臺真空設(shè)備的加固面積一般為1000—1500m2;(2)加固后達到相當(dāng)于80kPa堆載預(yù)壓的加固效果;(3)與同等堆載預(yù)壓相比,一般可降低造價1/3、縮短工期1/、節(jié)約1/3。
注:真空預(yù)壓加固地基工法可使膜下真空度在10—20d內(nèi)達到和維持在600mmUg以上,可產(chǎn)生相當(dāng)于80KPa的等效荷載。
參考文獻
1、何曉峰。論真空排水預(yù)壓法加固軟地基[J],中國集體經(jīng)濟,2007年第12期
2、張聰。黃驊港一期堆場真空預(yù)壓加固地基的質(zhì)量控制[J],港工技術(shù),2001年03期
3、李鋒德。天津港真空預(yù)壓地基加固中排水板有關(guān)問題的淺談[J],中小企業(yè)管理與科技,2009年第8期
4、陳平山,莫海鴻。真空預(yù)壓加固大面積地基有限元計算分析[J],水運工程,2007年12期