在沿海和內(nèi)陸地區(qū)廣泛分布著海相沉積、湖相沉積和河相沉積的軟弱粘土層。這種土的特點(diǎn)是含水量高,壓縮性大,強(qiáng)度低,透水性差。由于其壓縮性高,透水性差,在上部荷載作用下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的沉降和沉降差,而且沉降過程延續(xù)的時(shí)間可能很長,有可能影響路基的正常使用。另外,由于其強(qiáng)度低,地基承載力和穩(wěn)定性往往不夠,不能滿足工程要求。因此,這種地基通常需要采取加固處理措施,真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓法就是處理軟粘土地基的有效方法之一。下面就筆者所在的浙江省某市一級(jí)公路部分橋頭軟土路基采取真空預(yù)壓的施工方法及成果作簡要介紹。引自《建筑中文網(wǎng)》

1 工程概況

本工程位于浙江省某市境內(nèi)的一級(jí)公路,根據(jù)設(shè)計(jì)要求橋頭進(jìn)行塑料排水板結(jié)合真空堆載預(yù)壓法。

2 真空預(yù)壓原理

真空預(yù)壓法是在需要加固的軟土地基內(nèi)設(shè)置垂直排水通道(如塑料排水板),然后在地面鋪設(shè)水平排水層(如砂礫墊層),再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕,利用薄膜密封技術(shù),通過水平排水層內(nèi)埋設(shè)的管道用真空裝置抽氣,因而在膜內(nèi)外形成大氣壓差,地基在等向氣壓差作用下進(jìn)行排水固結(jié)。堆載可以使土體中的孔隙水加速排出,降低土中孔隙水壓力,增加有效應(yīng)力,加快土體固結(jié)。同時(shí),由抽真空引起的負(fù)超靜孔隙水壓力和堆載引起的超靜孔隙水壓力可以形成部分抵消,使土體在快速堆載時(shí)不致產(chǎn)生過高的超靜水壓力,保證了路堤施工時(shí)的穩(wěn)定。

3 工程地質(zhì)條件

所處理的路段軟基深厚,而且軟土層含水量很大,滲透性能差,壓縮性高,承載力低。本工程地質(zhì)勘察報(bào)告,主要土層分布自上而下為:①亞粘土:灰黃色,軟~硬塑狀,埋深在0. 3 m~0. 5 m。②淤泥亞粘土:深灰色,飽和,軟塑,含少量粉細(xì)砂及碳化物,局部為粘土,含水量為41. 0%,孔隙比e0=1. 405,層厚約14. 5 m~18. 0 m。③粘土:灰黃色,軟~硬塑狀,埋深在18. 0 m~36. 0 m處,含水量為35% ~40%。從以上地質(zhì)資料看,主要處理土層不存在透水層,適合做真空預(yù)壓。

4 施工方法及過程

真空預(yù)壓按如下工序進(jìn)行:施工準(zhǔn)備→清表后鋪設(shè)下層30 cm砂礫墊層→打設(shè)塑料排水板→主、支管定位和安裝→鋪設(shè)上層20 cm砂礫墊層→鋪設(shè)第一層土工布,其上再鋪設(shè)兩層土工膜→開挖回填密封溝→抽氣管道和真空泵連接→預(yù)抽真空15 d→填20 cm砂墊層→填筑第一級(jí)堆載→進(jìn)行真空預(yù)壓→真空預(yù)壓15 d~30 d→進(jìn)行第二級(jí)堆載至路槽(有等超載繼續(xù)堆載)→路基穩(wěn)定后→真空預(yù)壓卸荷驗(yàn)收。

4.1 主、支濾器定位和安裝

根據(jù)設(shè)計(jì)圖并結(jié)合本工程施工特點(diǎn),在保證真空度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的條件下,施工時(shí)將主管布置形式在設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。濾管間距4. 0 m。主管與濾管之間采用變徑三通;濾管與濾管、主管之間多采用軟接頭。該種布置形式能保證整個(gè)加固區(qū)內(nèi)真空度均勻一致,而且個(gè)別泵停機(jī)檢修,對(duì)真空度幾乎無影響。

主管為89 mm PVC管,支濾管為50 mm PVC管,全部吸水管均需埋入砂礫墊層中,并通過出膜口及吸水管與真空泵連接。對(duì)應(yīng)每臺(tái)真空泵布設(shè)1個(gè)真空側(cè)頭。

4.2 鋪設(shè)土工布及密封膜

采用專用密封膜和復(fù)合土工布。土工膜設(shè)計(jì)指標(biāo)如下:圓球頂破強(qiáng)度不小于500 N,縱橫向抗拉強(qiáng)度不小于1 000 N/5 cm,單位克重不小于400 g/m2,縱橫向梯形撕裂不小于140 N,滲透系數(shù)不大于5. 0E-11 cm /s。復(fù)合土工布要求:圓球頂破強(qiáng)度不小于2 500 N,縱橫向抗拉強(qiáng)度不小于2 500 N/5 cm,單位克重不小于500 g/m2,縱橫向梯形撕裂不小于1 500 N。

先鋪一層土工布,用手提縫紉機(jī)縫接,兩邊預(yù)留一定的長度。再用人工將兩層密封膜分層鋪放覆蓋整個(gè)真空預(yù)壓區(qū)。注意在加固區(qū)四周,密封膜應(yīng)留有足夠的超寬余量。

在鋪密封膜前,要認(rèn)真清理平整砂礫墊層,填平打塑排板時(shí)留下的孔洞,應(yīng)將露出的排水板頭埋入砂墊層中。第一層膜鋪好后要認(rèn)真檢查及時(shí)補(bǔ)洞,再鋪設(shè)第二層密封膜。

4.3 開挖、回填密封溝

密封溝布置在施工區(qū)四周。密封溝施工采用人工結(jié)合機(jī)械開挖,開挖深度大于1. 5 m,并要進(jìn)入淤泥層,在鋪設(shè)密封膜后,密封溝須用粘土回填密實(shí)。

4.4 抽氣管道和真空泵連接

本加固區(qū)面積約2 000 m2,布置3臺(tái)真空泵(2臺(tái)工作、1臺(tái)備用)。真空主管通過出膜器及吸水膠管與真空泵連接。

4.5 抽真空及真空維持

當(dāng)上述工作完成后,即可開始抽真空,射流真空泵、真空管和出膜口的連接必須嚴(yán)格密封。在抽真空過程中,特別是初期,應(yīng)采取連續(xù)補(bǔ)水措施,保持水箱滿、溫度正常;每天要做好真空度的記錄。

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文章來源： 永年加固公司
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