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真空预压施工真空预压法是一种常用的地基加固技术,主要用于处理软土层深厚、渗透性低的地质条件。这种方法通过在地表铺设一层砂垫层,并在其上方安装密封膜形成封闭空间,然后抽气降低封闭空间内的压力,从而促使地基中的水分被排除并产生一定的固结应力,使得土壤逐渐密实。
工艺流程
1.场地准备:首先平整施工区域,清理表层植被、杂草等,并进行必要的土方挖掘工作。
2.砂垫层铺设:在预压区铺设一定厚度的砂垫层。砂垫层是防止真空负压直接作用于软土地基,避免地基产生不均匀沉降的关键步骤。
3.安装膜系统:在砂垫层上覆盖一层防渗性能良好的密封膜,并确保其与四周地面紧密连接区域生态地球化学评价技术要求,以形成封闭空间。
4.抽气减压:通过真空泵从密封膜下的管道系统抽取空气,降低封闭区域内的压力。此过程通常需要持续几天到几周不等,具体时间根据实际情况而定。
5.地基处理及监测:在维持一定真空度的情况下,持续进行地基的固结和沉降观测,确保达到预定的安全标准后方可终止抽气减压。
优势与应用
优点:能够有效减少软土层中的水分含量,提高土壤的承载能力;施工简便、成本相对较低。
适用范围:特别适用于浅层软土地基处理工程中。
综上所述,真空预压法是一种在软土地基加固领域具有广泛应用的技术手段。它通过创造负压环境促使地基排水固结,是改善软土特性的重要方法之一。
真空滤水管选用加筋PVC塑料管,主管为φ75mm,支管为φ50mm, 要求PVC管材的强度能承受400kPa的压力。
注:根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005] 160号第4.7.3~4.7.10条确定。
5.施工工艺及质量控制流程
(1)、真空预压设备进场后,及时进行检查验收,进行现场工艺试验并会同监理进行验收审批。
(2)、查验进场材料每批产品出厂合格证、性能报告单,抽样检验无纺土工布、密封膜的厚度、透气性能、拉伸强度和排水滤管的管径、壁厚、透水、渗滤、纵向排水性能及抗拉、抗压强度和环形刚度。
(3)、施工前按施工图要求设置观测断面,每一断面上的观测点布置数量、观测频次和观测精度符合要求。观测基桩置于不受影响的稳定地基内,定期复核校正。
、连接各系统进行抽真空试验,检查射流泵运转情况。
6.2 加固区场地平整
6.3 密封墙搅拌桩及塑料排水板施工
场区平整完成后,进行真空预压隔水墙水泥搅拌桩施工,铺设砂垫层,并打插塑料排水板。
塑料排水板采用B型板,打设深度20m,间距1.2m,正三角形(梅花形)布置。打设垂直度偏差控制在±1.5%内,每根回带长度不超过50cm,否则应重新沉管插板,塑排板顶部埋入砂垫层长度不小于0.3m。
6.4 铺设水平排水垫层
(1)按照施工图要求的平面尺寸和厚度铺设水平垫层。
(2)当地基表层具有一定厚度的硬壳层,能承受施工机械运行时,采用机械分堆摊铺法铺砂,汽车运进的砂料先卸成若干砂堆,然后采用推土机摊平。
(3)当硬壳层承载力不足时,采用顺序推进摊铺法,既汽车倒进卸料,推土机向前推赶推平。
(4)地基软弱不能承受机械碾压时,可用轻型传送带由外向里(或由一边向另一边)铺设。
(5)排水砂垫层施工过程中,避免对软土表层的过大扰动和隆起,以免造成砂垫层与软土混合,影响垫层的排水效果。
水平排水垫层施工完成后,开始排水滤管的布置。开挖管槽,布放和连接真空管路,保证真空管路的畅通和各类接头的牢固。
6.5.1 管网的埋设
真空管选用加筋PVC塑料管,主管为φ75mm,支管为φ50mm,要求PVC管材的强度能承受400kPa的压力。主管间距25m左右,滤水管排距6m左右,最外层滤水管距场地边的距离为2~5m。主管和支滤管间用变径三通和四通连接。
整个管网联接好后,即可挖砂沟埋设整个管道于砂垫层中,管道要求挖深20cm左右(宽15~20cm),一般位于排水砂垫层的中部,顶部覆砂厚度不小于10cm。管网平面布置采用条形排列,保证真空负压快速而均匀地传至场地各个部位。真空度测管(φ6mmPVC透明软管)在砂沟中需做蛇形布置以适应地基的不均匀变形,滤管周围用砂填实,并用磁盘埋好。
6.5.2出膜口的处理
出膜口处理的好坏将直接影响到整个密封系统的密封性。
分层沉降管从密封膜穿出时,在沉降管外套一段PVC管(Φ82.9mm),PVC外管必须光滑,长约1.5m,深入地层约0.5m,PVC管与已铺设的薄膜平顺粘接,粘接剂采用塑料膜厂家生产的专用U—PVC胶合剂,PVC管周边密封膜预留8~10cm,以防差异沉降破坏密封膜。为防止漏气,在沉降管与PVC管之间设密封胶圈并用粘土回填。
主管从密封膜穿出时,在PVC主管口用螺纹钢丝橡胶软管联接50~80cm长同直径的镀锌铁管,铁管同样采用平顺粘接的方式出膜。
6.6 密封沟开挖及回填
密封沟必须符合盖膜闭气要求,采用人工配合挖掘机开挖,沟底宽0.8~1.0m左右,沟深1.5m~2.0m,随挖随铺随填,以沟长20m左右为一个工作区段依次推进,开挖时防止边坡塌方。铺膜时挖出的土堆在外侧便道上,不得堆在砂垫层上,避免砂粒滑入沟中。沟中回填的粘土要密实且不夹杂砂石。如果密封沟底或两侧有碎石或砂层等渗透性好的夹层存在,将该夹层挖除干净,并回填软土。开挖时紧贴密封墙开挖,回填时靠密封墙一侧必须采用灌水造浆,人工踩压密实。
密封沟内侧沟壁必须平顺,挖好后将密封膜顺沟壁内侧铺放入沟中,紧贴沟的内壁,将密封膜放至沟底,沿密封沟内壁将膜边插入坑底土中10cm左右,然后以细粒土分层回填,回填至周边密封墙墙顶以下50cm左右,作为汇水沟覆水之用。特别要注意第一层的填压,要用淤泥质粘土把密封
膜压好,使膜能紧贴沟壁和沟底,沟底密封好后,采用挖掘机挖土分层回填,在每一层填土上都给予适当的压实,边回填边向沟内灌水,以增加密封效果。
6.7铺设土工布及密封膜
密封膜根据真空预压区域大小,由生产厂家预先定做加工,整幅密封膜的大小要能够保证一次性全部覆盖整个真空预压区。加工时膜的大小考虑埋入密封沟的部分,留有足够的富余。密封膜接缝粘结牢固,双热合逢平搭接接缝宽度不得小于15mm。
(2)真空预压前砂垫层表面应平整,表面无尖石、硬块及其他尖利杂物。密封膜铺设时,需防止抽真空时膜间未清理干净的砂、石子等颗粒将膜穿破引起漏气。
(3)为了保护真空膜,在真空膜上下各铺设一层250g/m2针刺无纺土工布。待真空管路、真空测头及其它观测仪器埋设完后,在其上铺设第一层土工布,铺设面积略小于密封膜(收边2~3米),铺设范围略大于加固区,每边约加宽1m。根据场地情况,按一定方向将土工布展开并铺设平整。土工布搭接部位采用缝接处理,用手提缝纫机进行缝接,缝接时搭接宽度不少于30mm。
(4)现场铺设密封膜分两层进行,每铺好一层后立即在膜上进行地毯式的寻查,发现破损处及时进行粘接。现场粘贴密封膜,搭接宽度不少于50mm,保持粘结部位清洁。粘贴自上而下沿粘缝后退进行,在接缝下面垫一块2m长的条形木板,上胶后要用力压紧;然后将木板抽出后移,依次沿缝向后进行粘接;注意刚粘接的部位不能马上受力。
(5)密封膜按先后顺序依次铺设,先检查土工布的平顺性,去除尖利的杂物,然后将两层聚氯乙烯薄膜依次铺放覆盖整个预压区。铺设时自一边开始,分层依次由近及远铺设,将膜的四周放到沟底,沿密封沟内壁将膜边插入土中。铺设时膜不得拉的太紧,适当放松,每边比图纸尺寸放出3m左右。
(6)膜下真空度测头均匀布置在四周角点和加固区中心区域的砂垫层内,观测点和观测断面按设计要求的数量、位置埋设,距离滤管不小于2米,四周角点膜下真空度测头距加固区边线6~7米。
(7)封闭式隔水墙加沟内覆水,既保证了整个加固区的密封性,又减缓了膜的老化。
6.9 加固区抽真空及停泵
各项抽真空设备安置就位后,开始进行试抽真空。开始阶段控制真空加压的速率,以抽出砂垫层中的空气,真空压力从20kPa逐级增加,随着膜下空气的排出及土层排水固结度的提高,膜内真空度逐渐增大并稳定在80kPa之上。在开始抽真空阶段,随着空气及水的排出,全面检查密封膜及密封沟的密封状态,如有漏气,对漏气部分及时修补和密封,防止影响真空效果。
根据抽真空情况,做好开、停泵计划。加固区内所有射流真空泵是否同步运转视预压过程而定,一般在预压初期,因排水量大,射流真空泵同时运转,在预压中后期,在保证膜下真空度的前提下,可停一部分泵并采取各泵交替运转,适当减少开泵数量。
在膜下真空度稳定的维持在80kPa以上的条件下,连续抽气,路基填筑完成后,实测地面沉降速率连续10d平均沉降量小于或等于2mm/d,即可停泵卸载。
某小区景观设计施工图全套6.10 施工监测项目与布置
错误: 引用源未找到 沉降板:由钢底板、金属测杆、保护套管组成。每个断面在加固区中心、两侧边缘安装三块,沉降板放置在密封膜上,底板下垫三层无纺土工布,填砂找平,测杆随填土增高而增高,接高后测杆略高于套管。
⑵ 分层沉降仪:分层沉降标主要由电磁式FC—50型分层沉降仪,φ82mm波纹管,φ71×6mm硬塑料管及φ3mm的铜丝感应线圈组成,在观测断面中间位置设置。
分层沉降仪测头放入沉降管,在磁环位置会鸣叫,为保证测试精度,将测头放入最下面磁环以下,然后慢慢上提测头,记录磁环位置,反复两次取均值。填筑加荷期每3天一次、预压期为6~10天一次。
(3)紧贴加固区密封墙外侧埋设测斜专用管,每个加固区埋设2根测斜孔,观测测斜管沿深度的倾斜角度,算出管体沿深度的分布位置,通过观测比较管体位置的变化求得地基上不同深度上的水平位移。
真空预压施工前,在加固区四周进行补充勘察,查明是否存在着透水层,处理范围内有透水层时80..深层搅拌桩加固软土地基深度控制技术探讨(摘录自《山西建筑》06年14期第96-97页),采取有效措施切断透气层和透水层。
膜下真空度应稳定地维持在80kPa以上。
铺设砂垫层厚度应均匀,表面平整;砂垫层厚度大于等于60cm,砂料的含泥量小于5%,透水性及其它要求满足要求。