真空联合堆载预压施工工法.doc

真空联合堆载预压施工工法 天津路桥建设工程有限公司第四分公司 杜永平1、工程前言滨海新区西中环及延长线快速路二期工程道路工程K6+410-K6+920，宽度为75米，面积约为38000平米。该段路基为泥浆坑，表面20cm为泥砂土，下层全部为含水量较大的淤泥，平均淤泥厚度为4~5米，人员能够在上面行走，但是机械无法立足。后经设计论证，本工程采用铺砂垫层，打塑料排水及真空联合堆载预压相结合的施工方法处理。方法的特点是在需要加固的软土地基上铺一层土工布和三层荆笆能够满足小的施工荷载，上面铺素土层平均厚度为50cm进行找平，铺砂垫层，施工塑料排水板后铺设封闭膜使其与大气隔绝，封闭膜四周买入水和土中，用真空装置抽气，使其形成真空，在压差作用下土体中的空隙水不断的从排水通道中排出，使土体进行固结。同时利用土体自身的重量进行堆载，加速了软土的固结，减小了施工后的路基沉降。土堤 砂垫层 密封膜 滤管 吸水管 真空泵密封沟 塑料排水板 图12、工法特点工法利用塑料排水板作为竖向排水体，用抽真空形成的负压代替常规荷载，同时利用堆载的土体进行预压，克服了常规的塑料排水板造成的费时间和费工，加固欠佳的弊端,具体的表现为：2.1、真空度沿着塑料排水板向下传递及向土体中扩展，孔隙水压力降低，孔隙水压力是球应力，不会发生剪切变形，发生的只是收缩变形，所以在真空预压下不会发生侧向挤出破坏，真空预压可以一次完成，而不用分级进行，节约了时间。2.2、真空预压在土体的加固过程中，在真空吸力的作用下使土中的封闭气泡排出，固结过程加快。2.3、由于地基周围的土体是向着加固区移动的，这样有利于加固区内土体密实度的提高和地基承载力的增加。2.4、利用联合堆载预压一起加固软土地基，考虑到施工中还需要利用土方这样经济效益也好，技术上可以通过，加快了施工沉降，缩短和施工工期。3、适用范围本工法适用于含水量高，孔隙率大、强度低、渗透系数小和固结系数小的粘性土和淤泥质土层等软土地基加固。4、工艺原理对封闭膜下软土地基连续进行抽真空作业，造成膜内空气压力减小，当膜内、外空气压力差到一定值后，使土中空隙水产生渗流，经排水系统排出膜外，孔隙水压力不断的降低，土体不断的进行密实，有效应力不断的增加，当压力差趋于零时，渗流停止，固结完成。在抽真空的过程中，进行堆载预压，即有效应力增加，加速沉降，固结时间缩短。5、施工工艺流程及操作要点5.1、施工流程图施工准备→测量、放线→铺土工布→铺荆笆→铺素土垫层→铺中粗砂垫层→打设排水板→真空预压→回填预压土→80天检测合格后卸载5.2、测量放线：本工程使用年度内检验合格的全站仪，水准仪，根据甲方所提供的控制点、水准点，测设中线，请监理工程师验线，验线合格后，测量该区域内的原地面高程。5.3、铺设土工布5.3.1、先在原地面上铺一层土工布，土工布的幅宽、质量、厚度、抗拉强度、顶破强度和渗透系数要满足设计和规范要求。5.3.2、土工布要成卷进入现场，采用缝接法保证土工布的整体性，缝接宽度应不小于5cm；土工布摊铺时应拉直平顺，紧贴下承层，不能出现扭曲、褶皱、重叠；铺好的土工布要用铅丝与荆笆锚固在一起，以防回填土时移动，土工布铺设从一侧向另一侧按顺序铺设，土工布铺设一定距离后，方可铺设荆笆。5.4、铺设荆笆该工程为超软基工程，施工难度大，所以要在土工布上铺三层荆笆，荆笆的质量要满足设计和规范要求。铺荆笆时每两片搭接长度不小于20cm，每隔50cm用铅线绑扎一个结，上下两层荆笆错缝铺设。铺荆笆时，从此区域的一侧向另一侧依次推进，待铺设一定面积后报监理工程师检验合格后方可开始回填素土。5.5、回填素土先将外购土运至现场，存放在加固区边缘，在荆笆铺设的范围内，用长臂挖掘机将素土挖至中心附近后，用轻型推土机将土推至铺设范围内，这样将加快施工进度，确保按工期内完成计划任务。回填土时，要控制好厚度，保证打板机所需承载力；回填土完成时，用水准仪按10m×10m方格网测量土顶面高程，并报监理工程师验收，合格后方可进行砂垫层施工。5.6、砂垫层回填：砂垫层回填采用中粗砂，含泥量不大于3%，渗透系数大于5×10-3cm/s，回填时，先将砂子用自卸车运至加固区边缘，用人工推小车至回填区域，并一次填够至40cm厚，误差在规范要求内。砂垫层可先铺设一段，以便拼装插板机，进行流水施工作业，砂垫层随着施工进度并及时报险，以便后道工序施工测量其顶面高程，达到要求后，开始打设塑板桩。5.7、塑料排水板5.7.1、施工流程如下测放板位→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→拔出套管→剪断塑料排水板→机具移位5.7