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摘要:高真空击密地基处理施工工法就是:高真空击密法通过人为在土层中制造“压差”,利用“压差”来快速消散超孔隙水压力,使软土中的水快速排出。高真空排水,使击密效果大大提高,从而使被处理土体形成一定厚度的超固结“硬壳层”。由于“硬壳层”的存在,使得表层荷载有效扩散,减少了因荷载不均匀产生的不均匀沉降。处理后地基承载力满足一般路基的承载力和刚度使用要求。
关键词:高真空击密技术;软基处理
Abstract: the High Vacuum Densification foundation treatment construction method is: High Vacuum Densification Method by artificially in soil layer manufacturing " pressure ", " pressure " to the rapid dissipation of excess pore water pressure in soft soil, the water discharge quickly. High vacuum drainage, the compaction effect is greatly improved, so that the overconsolidation " crust layer is formed with a certain thickness of soil ". Because of the " hard shell ", makes the surface load effective diffusion, reduced due to uneven settlement caused by inhomogeneous load. After processing the bearing capacity of foundation bearing capacity of subgrade and meet the general stiffness requirements.
Keywords: High Vacuum Densification Technology; soft foundation treatment
文献标识码:A 文章编号:2095-2104(201中图分类号S477+.2
1、高真空击密工法的工作原理
高真空击密工法是一种快速加固软土地基的新技术,它是通过数遍高强度真空强排水,并结合适度能量的击密,达到降低土层的含水量,提高密实度、承载力,减少地基工后和差异沉降量的目的。高真空击密法是通过高真空强排水、强夯击密这两道工序的有机结合、相互作用(击密产生的超孔隙水压力为“正压”,高真空产生的“负压”,利用“压差”来快速消散超孔隙水压力、快速排水),在加固土体表层形成刚度非常好的超固结的“硬壳层”,以达到提高承载力、减少地基工后沉降和差异沉降的独特机理。本工法施工,采用高真空排水,使得击密的有效应力大大提高,再通过击密,使得被处理土体形成一个超固结的“硬壳层”,由于“硬壳层”的存在,使得表层荷载有效扩散,减少因荷载不均匀产生的不均匀沉降。由于“硬壳层”下卧层不存在排水通道,剩余沉降速度很慢。
2、高真空击密法工艺流程
第一步,在详细研究即有地质资料的基础上,对施工现场需处理土体,进行详细勘察,取得土体的岩性、粒度、含水量、渗透系数等基础资料,分析场地饱和软土的分布规律及其在竖向的变化,为确定施工参数提供依据;
第二步,按快速动力排水固结法原理确定施工参数与控制工后沉降量;
第三步,进行第一遍高真空击密;
第四步,实施第一遍处理后的效果现场检测;
第五步,按第四步的资料调整施工参数,进行第二遍高真空击密施工;
第六步,进行第二遍处理后的效果检测;
第七步,进一步调整参数,进行第三遍高真空击密施工。
3、控制要点
(1)降水区域地基含水量和水位控制要点
①降水过程中必须对地基含水量和地下水位进行控制,对含水量一般按每遍抽水时间进行含水量检测,检测时从地表下3m年取样,第一遍含水量控制在30%,第二遍含水量控制在28%以下,第三遍含水量控制在28%以下。
②水位控制是靠埋设水位观察孔来控制的,一般情况下每1000m2左右埋设一根水位观察管,水位降到3m以下后才能进行强夯。
(2)降水过程的控制要点
①降水过程主要控制抽水时间和停泵时间,要求每台泵24小时连续运转,随着抽水时间的延长,当抽不上水来只能抽出空气时,这时右以停泵。
②为了控制抽水时间和停泵时间,应在高压真空泵上安装真空表来进行观察,当真空度为20kpa时,此时很难抽出水来,可以停泵两小时,然后再开泵抽水,真至最后完成降水击密。
4、高真空击密法取得的成效
(1)高真空击密法解决了吹填区无法强夯的难题
经高真空击密处理的区域地基承载力达到15t/㎡设计要求,而且处理后的区域土质均匀,固结效果好。
(2)高真空击密区域与非高真空击密区域强夯动探检测效果比较 见表-4:表-4
(3)高真空击密与非高真空击密区域轨道梁沉降观测效果比较
根据每周一次的轨道梁沉降观测资料统计,非高真空击密区域沉降量较大:吹填区段平均沉降6~8cm;拆迁区平均沉降4~6cm。高真空击密区域沉降量一般只有3~5cm。
(4)高真空击密法作为一种快速加固软土地基的新工法,经过近年来的应用与探索,在其理论分析和技术参数等方面的研究取得了进展,初步形成了地基承载力计算、工后沉降估算与压力差排水固結计算等理论,积累了一定的设计施工经验。
① 地基承载力设计计算
通过高真空击密处理在地表形成一层一定厚度的硬壳层,上部荷载通过硬壳层扩散后的应力小于下部软弱层地基承载力,可通过确定硬壳层厚度来满足地基承载力要求。
②工后沉降估算
按照高真空击密法的“工后沉降工前完成”原理,合理调整击密参数(不同步序与能量等),使得部分工后沉降在施工过程中得以完成,加之不留排水通道,最终达到工后沉降的要求。
③压力差排水理论
即利用强夯击密产生的超孔隙水正压力和高真排水负压力形成较高的压力差,使渗透性较差的土体也能排出水。
结束语:作为一种高效、环保的软土地基处理方法,高真空击密法在具有推广价值。由于地区地质条件的特殊性,高真空击密法在不同地区还需要充分的工程实践验证,尤其缺乏在公路工程这种大面积软土地基中应用的经验。因此,在不同地区要进行适用性进行研究,从而提出更加适合该地区的软土路基处理设计参数、施工控制标准以及检测技术,建立针对性的地基加固质量评价体系。对于加快公路工程建设,提高工程质量,降低后期运营成本均具有十分重要的意义。
参考文献:《软土地基高真空击密法应用与研究》
《高真空击密地基处理施工工法》
作者简介:吕伟明(1979.02-),男,江苏吴江人,工程师,学士,研究方向:项目管理。
关键词:高真空击密技术;软基处理
Abstract: the High Vacuum Densification foundation treatment construction method is: High Vacuum Densification Method by artificially in soil layer manufacturing " pressure ", " pressure " to the rapid dissipation of excess pore water pressure in soft soil, the water discharge quickly. High vacuum drainage, the compaction effect is greatly improved, so that the overconsolidation " crust layer is formed with a certain thickness of soil ". Because of the " hard shell ", makes the surface load effective diffusion, reduced due to uneven settlement caused by inhomogeneous load. After processing the bearing capacity of foundation bearing capacity of subgrade and meet the general stiffness requirements.
Keywords: High Vacuum Densification Technology; soft foundation treatment
文献标识码:A 文章编号:2095-2104(201中图分类号S477+.2
1、高真空击密工法的工作原理
高真空击密工法是一种快速加固软土地基的新技术,它是通过数遍高强度真空强排水,并结合适度能量的击密,达到降低土层的含水量,提高密实度、承载力,减少地基工后和差异沉降量的目的。高真空击密法是通过高真空强排水、强夯击密这两道工序的有机结合、相互作用(击密产生的超孔隙水压力为“正压”,高真空产生的“负压”,利用“压差”来快速消散超孔隙水压力、快速排水),在加固土体表层形成刚度非常好的超固结的“硬壳层”,以达到提高承载力、减少地基工后沉降和差异沉降的独特机理。本工法施工,采用高真空排水,使得击密的有效应力大大提高,再通过击密,使得被处理土体形成一个超固结的“硬壳层”,由于“硬壳层”的存在,使得表层荷载有效扩散,减少因荷载不均匀产生的不均匀沉降。由于“硬壳层”下卧层不存在排水通道,剩余沉降速度很慢。
2、高真空击密法工艺流程
第一步,在详细研究即有地质资料的基础上,对施工现场需处理土体,进行详细勘察,取得土体的岩性、粒度、含水量、渗透系数等基础资料,分析场地饱和软土的分布规律及其在竖向的变化,为确定施工参数提供依据;
第二步,按快速动力排水固结法原理确定施工参数与控制工后沉降量;
第三步,进行第一遍高真空击密;
第四步,实施第一遍处理后的效果现场检测;
第五步,按第四步的资料调整施工参数,进行第二遍高真空击密施工;
第六步,进行第二遍处理后的效果检测;
第七步,进一步调整参数,进行第三遍高真空击密施工。
3、控制要点
(1)降水区域地基含水量和水位控制要点
①降水过程中必须对地基含水量和地下水位进行控制,对含水量一般按每遍抽水时间进行含水量检测,检测时从地表下3m年取样,第一遍含水量控制在30%,第二遍含水量控制在28%以下,第三遍含水量控制在28%以下。
②水位控制是靠埋设水位观察孔来控制的,一般情况下每1000m2左右埋设一根水位观察管,水位降到3m以下后才能进行强夯。
(2)降水过程的控制要点
①降水过程主要控制抽水时间和停泵时间,要求每台泵24小时连续运转,随着抽水时间的延长,当抽不上水来只能抽出空气时,这时右以停泵。
②为了控制抽水时间和停泵时间,应在高压真空泵上安装真空表来进行观察,当真空度为20kpa时,此时很难抽出水来,可以停泵两小时,然后再开泵抽水,真至最后完成降水击密。
4、高真空击密法取得的成效
(1)高真空击密法解决了吹填区无法强夯的难题
经高真空击密处理的区域地基承载力达到15t/㎡设计要求,而且处理后的区域土质均匀,固结效果好。
(2)高真空击密区域与非高真空击密区域强夯动探检测效果比较 见表-4:表-4
(3)高真空击密与非高真空击密区域轨道梁沉降观测效果比较
根据每周一次的轨道梁沉降观测资料统计,非高真空击密区域沉降量较大:吹填区段平均沉降6~8cm;拆迁区平均沉降4~6cm。高真空击密区域沉降量一般只有3~5cm。
(4)高真空击密法作为一种快速加固软土地基的新工法,经过近年来的应用与探索,在其理论分析和技术参数等方面的研究取得了进展,初步形成了地基承载力计算、工后沉降估算与压力差排水固結计算等理论,积累了一定的设计施工经验。
① 地基承载力设计计算
通过高真空击密处理在地表形成一层一定厚度的硬壳层,上部荷载通过硬壳层扩散后的应力小于下部软弱层地基承载力,可通过确定硬壳层厚度来满足地基承载力要求。
②工后沉降估算
按照高真空击密法的“工后沉降工前完成”原理,合理调整击密参数(不同步序与能量等),使得部分工后沉降在施工过程中得以完成,加之不留排水通道,最终达到工后沉降的要求。
③压力差排水理论
即利用强夯击密产生的超孔隙水正压力和高真排水负压力形成较高的压力差,使渗透性较差的土体也能排出水。
结束语:作为一种高效、环保的软土地基处理方法,高真空击密法在具有推广价值。由于地区地质条件的特殊性,高真空击密法在不同地区还需要充分的工程实践验证,尤其缺乏在公路工程这种大面积软土地基中应用的经验。因此,在不同地区要进行适用性进行研究,从而提出更加适合该地区的软土路基处理设计参数、施工控制标准以及检测技术,建立针对性的地基加固质量评价体系。对于加快公路工程建设,提高工程质量,降低后期运营成本均具有十分重要的意义。
参考文献:《软土地基高真空击密法应用与研究》
《高真空击密地基处理施工工法》
作者简介:吕伟明(1979.02-),男,江苏吴江人,工程师,学士,研究方向:项目管理。