真空井点降水法在软基处理工程中的应用

浅谈管井结合真空井点降水的作用与效果发表时间：2020-12-22T08:13:50.477Z 来源：《建筑细部》2020年第25期作者：王俊[导读] 对于地下水位较高的地区建设工程，好的降水措施应用在工程建设中具有极为重要的意义,降水工程往往是地下结构工程施工中的一个重要组成部分,降水效果的好坏往往对工程是否能顺利进行下一步工序,起到了决定的作用。

山西省工业设备安装集团有限公司山西太原 030032摘要：对于地下水位较高的地区建设工程，好的降水措施应用在工程建设中具有极为重要的意义,降水工程往往是地下结构工程施工中的一个重要组成部分,降水效果的好坏往往对工程是否能顺利进行下一步工序,起到了决定的作用。

关键词：管井、真空井点、降水前言：本文通过对粉质粘土、湿陷性黄土等特殊地质条件的管井结合真空井点降水应用实例,提出了降水方案的设计与施工要点进行了论述,为以后降水工程施工提供了参考案例。

1、管井、真空井点降水特点对于渗透系数较大的土质，采用管井降水是目前应用广泛的效果较好的降水措施，优点是施工简便降水效果好，易于控制地下水水位。

缺点是地下工程施工时（如土方开挖）管井数量多的情况下水管及水泵电线无法集中管理，影响土方作业及其他工程施工，并且存在安全隐患。

然而对于渗透系数较小的土质来说管井的优势自然比不上真空井点降水效果明显，真空井点降水优点是对于渗透系数较小的土质，可以采用真空泵主动降水，利用气压将地下水从土中“吸出来”。

降水管易于集中管理。

缺点是降水水位不易控制，容易造成地下水过度流失。

对于山西某处经济开发区而言就出现了两类土同时存在的情况，根据基坑支护设计方案及岩土工程勘察报告，基坑支护图纸中降水工程设计文件，通过研究决定采用管井结合真空井点降水方法，能较好的解决粉质粘土和湿陷性黄土因渗透系数大小不同带来的降水问题。

也能解决工程施工中因降水方式不同带来的不便。

2、管井、真空井点的组成管井由井口、井壁管、滤水管和沉沙管等部分组成 (如概述图所示)。

真空降水与强夯法在吹填软土地基处理施工中结合应用0 引言在近海的建设工程中经常需要填海造陆工程的支持，而这些地区往往十分缺乏土石方，所以疏浚吹填成陆地的方法得到了广泛的应用。

但是吹填土有强度低、均匀性差和含水量高等缺点，如何使用多种方法结合来对地基进行加固引起了人们的思考。

下面就这方面进行讨论分析。

1 工程概况某港口工程场区为第四系冲积地貌单元，受人工堆填影响，地面标高局部起伏较大，天然泥面标高-0.10～2.57m。

经钻探揭露，场区地层自上而下可分为14层，分别为粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土，各土层含水量均在30%以内，无明显软弱土层，第一层粉质黏土在本工程范围内大部分缺失。

在原状土上吹填港池疏浚土方形成港区陆域，吹填土为粉砂与粉质黏土混合土（以粉砂为主），厚2.23～4.9m，土质松散，含水量较大，需要对吹填土和表层扰动土进行加固处理。

2 设计要求为满足堆场正常使用要求，堆场大面积地基处理需达到以下标准：（1）加固后，地基表层承载力特征值不小于130kPa；（2）加固后，地基表层回弹模量不小于40MPa；（3）使用期内残余沉降量小于30cm。

3 方案设计及参数本工程工期较紧，考虑到工程所在地为潮间带，地下水位较高，吹填土含水量高，参照类似工程经验，为提高夯能的吸收率，保证强夯加固效果，需要降低地下水位，为既能保证强夯效果，又能缩短时间，经综合考虑确定采用真空降水联合强夯法进行处理。

工程设计采用2遍降水、2遍点夯、1遍普夯的加固方案。

3.1 真空降水吹填完成并整平后插设井点管和加固区外围封管，外围封管位于加固区外2.5～3.0m处，深管在内，长6m，间距4m，浅管在外，长3m，间距4m，深浅管交错布置。

外围封管外侧设置排水沟。

井点管浅管长3m，间距4m，排距7m，深管长6m，间距4m，排距3.5m，集水总管为双排管，分别接浅管和深管。

深基坑软土地层真空降水施工技术摘要：在现代经济的快速发展下，城市建筑、野外路桥建设工程发展较为迅速，而在软土地质条件下进行的深基坑施工常由于软土含水量较大产生的地基土固结不实导致的地基失稳的状况，特别对于一些高层建筑和地下建设设施，其施工中的深基坑在较大水分存在的条件下常会造成基础施工的质量安全问题。

真空降水是应对软土地质基础施工质量较差的施工技术，在当前的深基坑软土地层的施工中发挥了良好的效果。

关键词：深基坑；软土地；真空降水施工；质量安全现代经济的快速发展，加之我国农耕地的紧张使得我国城市膨胀发展越来越从以往的横向扩张发展转而向纵向发展，因此城市建筑建设逐渐向高层转变，而与此同时，为了完善城市功能，以地铁、停车场、地下商场等为代表的地下建筑也逐渐增多，这都给具体的城市建筑基础施工作业提出了更高的要求，也给现有的施工技术带来了巨大的挑战。

特别在软土地层进行的深基坑地基施工，在软土含水量较大的前提下进行的施工会受到土层中水分的影响导致地基土固结不实而引起工程质量问题。

一、深基坑软土地施工的难点软土是以灰色为主要外观、天然孔隙比大于或等于1，含水量大于液限的细粒土。

其土层一般层状分布，且分布较复杂，由于软土土粒较细且孔隙比较大，导致其天然含水量较高、压缩性较高、灵敏度高，但抗剪应力能力差、固结系数小、固结时间长、扰动性大、透水性较差，因此在该工程地质条件下进行的大型建构筑物施工，由于受到地质条件影响，使得其建构筑物在高等级地震或地壳运动及在长时间的气候侵蚀下很容易造成结构受力稳定性变差，出现地基塌陷、承重墙体倾斜的现象，极为不利于建构筑物的日常使用，极大地缩短了建构筑物的使用寿命。

特别对于高层建筑和地下建筑，在大型建构筑物的压力下，其地基失稳的状况会得到进一步的放大，极为不利于建构筑物的整体受力平衡，极大地影响了建构筑物的实际使用寿命。

因此，在对深基坑软土地基进行施工作业过程中，需要特别注意对软土地层中的水分处理，以达到土层的固化程度，保证地基的力学稳定性。

真空疏干与井点降水技术在工程中的应用真空疏干与井点降水技术在工程中的应用[ 摘要] 本文结合杭州地铁闸弄口车站深基坑工程降水施工中遇到的实际问题，阐述真空疏干与井点复合降水技术在地铁深基坑工程中的应用。

该技术应用在具有典型性的砂质粉土+ 粉砂夹层+ 淤泥质粘土的地质构造中具有实际意义。

[ 关键词] 基坑工程；真空疏干降水；轻型井点降水；滞水层杭州地铁闸弄口站属钱塘江冲海积平原地貌单元，基土以③2 ∽③6 层砂质粉土和淤泥质粉质粘土为主，按其水文地质特性，场地开挖范围内的地下水类为孔隙潜水和孔隙承压水。

孔隙性潜水主要赋存于粉土、粉砂中，由大气降水和地表水径流补给，排泄方式主要为蒸发，潜水与地表水体也有较强的水力联系。

勘探期间实测场地浅部地下水位埋深为1.0～2.0 m（杭州市年平均高水位离地表面约0.50 m～1.0 m）。

工程区承压含水层主要分布于深部的⒁2 层圆砾中，水量较丰富。

经实测，⒁2 圆砾层承压水头埋深在地表下9.1m，相应高程为-4.00m。

此类地铁基础施工难度就在于水的控制，基坑的积水过多将严重影响基坑的施工安全和工程进度及质量。

经实际施工发现，在砂质粉土和淤泥质粉质粘土中间存在滞水现象，不易排出。

这一滞水带的渗流水给开挖施工带来极大地不便，严重影响了施工进度。

因此，在地铁基坑，尤其是含水丰富地区的地铁基坑施工中必须采取合理有效的方法减少基坑内及周围土体中积水。

1. 真空疏干与井点复合降水技术原理基坑开挖前，先在基坑内钻孔安置真空疏干降水井, 在基坑开挖施工前一个月埋设一定数量的滤水管（井），在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理，不断抽取地下水，使井管内的地下水抽汲到地面，而且在滤管附近和土层深处产生较高的真空度，即形成负压区。

井点周围的地下水位下降，形成降水曲线，从而使大面积原有地下水位的降低，并且在工作过程当中要保持每天２４h连续抽水,使地下水位降低到垫层底以下1m 并使降落曲线保持稳定。

“高真空降水+强夯法”在软土地基处理中的应用摘要：“高真空降水+强夯法”主要是降低土体中的地下水位及含水量，以改善施工条件，为强夯施工创造条件。

并通过调整夯击能和夯击数来实现提高承载力的目的。

关键词：高真空降水；强夯；施工工艺；保证措施Abstract: “High Vacuum Precipitation + Dynamic Compaction Method” is to lower the groundwater level and water content in the soil, to improve the working condition, and to create conditions for the dynamic compaction. And by adjusting the tamping and tamping number to achieve the purpose of improve carrying capacity.Key words: high vacuum precipitation; dynamic compaction; construction technology; assurance measures随着近几年来经济的高速发展，土地资源越来越宝贵，特别是在沿江沿海的几个大城市，所以好多企业就是房地开发企业也将目光投入到了沿江沿海的滩涂地带，这不仅给国家节约了大量的土地资源，而且也给企业带来的很大的经济利润。

现就结合工程实例谈谈高真空降水+强夯对沿江沿海滩涂地带吹填砂地基处理的有效方法，及适宜性和经济性。

工程概况：1.地基处理范围及要求启东市-北上海恒大威尼斯水城项目是恒大地产集团在启东投资的重点项目。

项目位于长江入海口北岸，首期建设用地3158亩，首期开发项目总建筑面积为893356平方米。

具体包括如下建筑物：商业建筑：有恒大威尼斯酒店、国际会议展览中心、国际体育城，总建筑面积约255200万平方米；幼儿园、中学、小学、住宅首层商铺，总建筑面积约57005万平方米。

真空预压法在软土地基中的应用及效果分析摘要：采用真空预压法处理珠海西部地区某水厂扩建工程软基，处理淤泥层的平均厚度达到6m以上，软基上施加真空压力80kPa，90d后地基表面沉降量达到80cm以上，地基平均固结度超过90%，满足设计要求处理后的软土地基物理力学性质变化明显，表明采用真空预压法处理本工程软基是可行的，同时对真空预压过程中的施工、监测等进行分析。

关键词：真空预压；软基；沉降；监测1 工程概况水厂一期设计规模12万m 3/d。

本期（二期）设计规模16万m 3/d，远期水厂扩建至60万m 3/d。

水厂现状一期围墙范围内用地面积6.9万m2，水厂二期及远期用地6.0万m2。

水厂本期建设16万m 3/d的常规处理工艺流程和28万m 3/d的污泥处理工艺流程，部分构筑物土建规模按水厂终期60万m 3/d考虑建设。

本次扩建工程内容主要包括：机械混合折板絮凝平流沉淀池（下叠清水池）、V型滤池、反冲洗泵房、综合加药间、排泥池、浓缩池、污泥平衡池、脱水机房及配电间、鼓风机房及反冲洗泵房等工程内容。

拟建场地有厚度不均的淤泥，为了满足场坪及道路的使用要求，需对场地进行软基处理，总处理面积约33429m2。

2 地质情况2.1 地形地貌拟建项目场地位于珠海市斗门区，东邻X589线主干道，场地西、北邻近山区，东南逐渐平缓，为丘陵与滨海平原过渡带地貌单元。

现场地内分布有人工堆填的素填土，林木、植被密布及零星沟塘，场地总体地势北高南低，地面高程 -1.92~5.92 m，地形起伏较大。

2.2 地层岩性据钻探结果，场地内自上而下分布有第四系全新统人工填土层，、第四系全新统海陆交互相沉积层、第四系全新统残积土层及寒武系八村群砂岩。

各地层工程地质特征分述如下：2.3 地下水拟建项目场地勘察深度内地下水为多层状的含水结构，主要分布有上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水。

上层滞水分布于人工素填土中，水量贫乏；孔隙潜水赋存于第四系全新统海陆交互相沉积层的砾砂（中砂、细砂）中，具有微承压性，富水性、透水性较好，水量一般；基岩裂隙水分布于风化砂岩裂隙中，水量中等。

真空降水强夯法及应用技术【摘要】真空降水强夯法作为一种复合式软基处理方法，结合了真空预压与强夯两种处理方法的优点，为沿海地区工程建设中遇到的软土地基加固提供了新的途径。

本文在分析真空降水强夯法加固软土地基原理的基础上，结合东莞南玻绿色能源产业园区软基处理工程，详尽阐述了真空降水强夯法的施工工法、工艺流程及技术特点。

分析表明，采用真空降水强夯法处理软土地基具有工期短、成本低、加固效果好等优势。

【关键词】真空降水强夯法；原理；工艺流程0.前言目前软土地基处理的方法主要有堆载预压法、真空预压法及强夯法。

真空降水强夯法就是将强夯技术与真空井点降水结合起未的一种新的复合式地基处理方法，该法能够充分发挥强夯和真空井点降水的技术优势，利用真空降水来加速强夯产生的超孔隙水压力的消散和孔隙水的排出，从而使软土地基能够在较短的时间内取得较好的加固效果。

1.加固原理真空降水强夯法是一种快速加固软土地基的新技术，由真空降水与强夯两道工序组成，通过真空降水—击密两道工序的多遍循环，降低土体含水量，提高土体密实度和承载力，减少地基的工后沉降与差异沉降量，从而达到加固软土地基的目的。

2.施工工法真空强夯法的一个主要特点就是根据详细的地质勘察资料和分次的击密效果检测资料不断调整施工参数，通过真空降水-强夯两道工序的叠加与循环，使土体强度逐渐接近设计目标。

其施工工法如下：2.1确定施工参数确定真空排水管、塑料排水板、真空泵的布置方式，然后通过初步的夯击试验确定强夯的单击能量大小、击数等参数。

2.2第一遍真空降水在进行强夯施工前，首先对地基进行真空降水施工。

根据不同的土质，采用不同的井点密度、深度、真空时间、真空度等施工参数来降低土层的含水量。

2.3第一遍强夯在第一遍真空降水结束后，对地基进行第一遍强夯。

2.4进行土体第一遍处理后的效果检测包括静力触探试验、标准贯入试验及荷载试验，调整施工参数进行第二遍真空降水强夯施工。

2.5进行土体第二遍处理后的效果检测如果土体强度仍达不到设计要求，则需要进行第三遍真空降水和强夯施工，然后进行效果检测，如此反复，直到土体强度满足施工设计要求为止。

井点降水联合强夯法在某工程软基处理试验区的应用2010年8月第8期总第444期水运工程Port&WaterwayEngineeringAug.2010No.8SerialNo.444井点降水联合强夯法在某工程软基处理试验区的应用李(1.中交四航工程研究院有限公司,广东广州510230;军,谭锦荣2.中交第四航务工程局有限公司,广东广州510231)摘要:井点降水联合强夯法加固软土地基在广州港南沙港区某工程软基处理试验区成功应用.实践表明:该方法能够有效地降低地下水位,提高地基承载力,拓展了传统强夯法的适用范围,使其可用于加固高地下水位条件下饱和淤泥质黏土地基.与传统的排水固结法相比,该方法可有效缩短工期,并且造价较低,具有广泛的推广应用价值.关键词:井点降水;强夯;试验区;监测;检测中图分类号:TU477文献标志码:A文章编号:1002—4972(2010)08～叭19—06 Applicationofwell-pointdewateringcombinedwithdynamiccompactioninatestarea LIJnn,TANJin—rong(1.EngineeringTechnologyResearchCo.,Ltd.,ofCCCCFourchHarborEngineeringCo.,Ltd.,GuangzhouChina,510230;CCFourchHarborEngineeringCo.,Ltd.,Guangzhou510231,China)Abstract:Thesuccessfulapplicationofwell——pointdewateringcombinedwithdynamiccompactionmethod inthetestareaofaprojectinNanshaharborofGuangzhouindicatedthatbythismethod,wecan lowerthe undergroundwaterleverandimprovethebearingcapacityefficiently.Thetestresuhsprovedt hatthedynamic compactioncouldbeappliedtothestratumofsaturatedmuckyclaywithhighwaterlevelbyde wateringwithwellparedwiththetraditionaldrainageconsolidationmethod,thenewtechnologycan shortentheconstructionperiodandreducetheengineeringcost,andcanbewidelyusedinsimilarprojects .Keywords:well——pointdewatering;dynamiccompaction;testarea;monitoring;checkandmeasure1工程概况广州港南沙港区粮食及通用码头工程位于龙穴岛广州港南沙港区,北与中船造船基地相接,南与广州港南沙港区相邻,东临珠江,西侧为后方陆地.软基处理试验区位于通用码头后方45m,距离中船基地东南角约180m以内范围,面积为2.25万m..根据地质勘探资料揭示,软基处理工程试验区的处理范围表层大部分为淤泥土,淤泥层间夹较多薄砂层或砂层.表层有1～2m厚的中船基地弃土,含砂量较高,其下为陆域吹填的以砂性土为主的疏浚土,土层厚度约8—10m,疏浚土为加固后的淤泥混砂,淤泥等,下为原沉积淤泥土层,软弱土层总厚度约201'11,须加固后方可使用.各土层主要物理力学指标见表1.试验区地基处理要求如下:设计荷载,场地地面使用荷载按60kPa考虑;残余沉降,地基处理后主固结残余沉降要求≤30cm;地基承载力,交工面以下1m处的地基容许承载力不小于130kPa;地基土强度,加固后地基土强度由静力触探试验确定,要求比贯人阻力不小于600kPa.由于表层为丁程弃土,土质不均,故设计考虑采用深收稿日期:2010—05—15作者简介:李军(1972一)男,硕士,高级工程师,从事地基处理技术研究. .120.水运.Y-程2010年井井点降水+强夯法试验方案进行软基处理加固.2深井井点降水+强夯法工法简介深井井点降水+强夯法是将井点降水和强夯动力夯实两种工法的有机结合,即在对软土地基进行处理的过程中,井点降水能够降低地下水位,为强夯击密创造条件;强夯应力波能够产生超孔隙水压力,进而增大孔隙水的压力差,促使孔隙水从压力较高处流(渗)向压力较低处,同时强夯产生的许多微裂纹,提高土体渗透性,加速超孔隙水压力消散,即加快土体固结的过程.深井井点降水+强夯法的成功应用使强夯法使用范围进一步扩大,可快速在地基表层形成承载力较大的"硬壳层",与其它传统工法相比具有工期短的特点.3试验方案及工艺设计试验方案设计主要包括排水系统,止水帷幕和降水,动力夯实3部分,排水系统主要包括砂垫层,塑料排水板和降水井点,止水帷幕是通过黏土密封墙实现的,强夯采用"低能,少击,多遍"的原则.工艺流程如图1所示.主要工序设计及工艺要点如下:1)排水系统.图1工艺流程主要工序分为铺设砂垫层和扩设塑料排水板.砂垫层厚度0.8m,采用含泥量不大于5%的中粗砂;排水板选用SPB—B型塑料排水板,间距1.1m,正方形布置,根据地层条件,排水板打设深度20.5H1.2)止水帷幕及井点降水.由于疏浚淤泥中含有较多薄砂层或砂层,为封闭周边水源,保证地下水位有一定降深,以便顺利进行强夯,本试验区工程在加固区周边采用泥浆搅拌桩止水幕墙进行密封,泥浆搅拌桩采用双排桩形式,单桩直径700mm,两桩彼此搭接20em,桩中心距50cm.搅拌桩以穿透透水层进入其下不透水层0.5m为准,平均桩长约8.0m.如图2所示.图2试验区平面深井井点降水系统的井点按正方形布置,点距30m,降水井井底深度以穿透吹填土层进入原地基土体3.01TI控制.深层井点在插设塑料排水板完成的区域埋设.降水井埋设主要工序:成孔,下井管,砾料围填,孑L口封闭,洗井,抽水.成孑L可采用泥浆护壁法.降水井开孔和终孔直径660mm,井底高程一7.00HI.井管直径300//1//1,过滤管总长7/'/'/,过滤管以下为沉淀管.每口降水井配备一台QX系第8期李军,谭锦荣:井点降水联合强夯法在某工程软基处理试验区的应用.121. 列三相潜水泵,潜水泵型号QX3—24—0.75.成井施工结束后,在降水井内及时下入潜水泵,安设排水管道及电缆.降水井内安设潜水电泵,采用绳索吊人滤水层部位.潜水电动机,电缆及接头采用可靠的绝缘措施处理,防止漏电,每台泵应配置一个控制开关,主电源线路沿降水井排水管路设置.抽水与排水系统安装完毕后进行试抽水.如图3所示.抽排水井点降水井/堆载图3井点降水联合堆载加固地基剖面经试抽水确认各方面条件具备后,开始正式抽水.降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间自短至长,降水井的每次抽水后,立即停泵,对于出水量较大的井每天开泵抽水的次数相应增多.施工区内地下水位降深达到5m后可以进行强夯施T,在强夯施工过程中持续进行井点降水.3)强夯.强夯以"低能,少击,多遍"为原则,采用4遍点夯,1遍普夯.每遍点夯夯点间距5m,正方形布置,单击夯击能采用10001500kN?IYI,每点4～6击,采用跳夯法施工;普夯夯击能采用500～800kN?1TI,要求锤印搭接1/4.施工过程中采用现场监测结果确定每遍强夯时间间隔,每遍强夯击密产生的超孔隙水压力消散70%～80%后方可进行下一遍强夯.4试验区监测,检测为了了解施工过程中试验区及周围地基土体的沉降,孔隙水,强度变化等有关信息,对施工过程进行了监测与检测.设置的监测项目有:表层沉降,深层分层沉降,孔隙水压力,地下水位,深层水平位移等.施工监测自测量控制点埋设完成开始,至施工结束(2009年3月30日)后半个月左右结束.监测仪器的平面布置如图4所示.加固后采取载荷板试验,静力触探试验,原状土取样及标准贯人试验,室内土工试验及十字板剪切试验监测地基加固效果.2试验区共布设34~,-沉降板.3.沉降标长度1.5In,露出地面0.1m.图4试验区监测仪器平面布置tS?122?水运工程2010互5监测,检测结果分析5.1地表沉降1)试验区内的沉降监测分析.试验区内的沉降观测分为塑料排水板施工期,深井降水预压期和深井降水联合强夯处理期3个阶段.第1,2阶段在场地内布设了24个沉降标,通过沉降标的高程测量来观测降水期的表层沉降, 第3个阶段由于强夯,沉降标无法保护,则通过砂面高程的测量来进行沉降观测.各阶段试验区地表平均沉降量如图5所示.020.40.6艘蛙0.811.21.4地基处理不同阶段\第第插排水板\\水预压第1遍强夯24遍g3遍强j遍普夯\强强\夯夯\,～L—一图5备阶段表层沉降塑料排水板插设期间沉降达0.559m,为施工期沉降量最大阶段,沉降速率22.36mm/d;深井降水预压期的平均总沉降量为0.298m,其中最大沉降量0.388m,最小沉降量0.113m;深井降水联合强夯阶段第1,2遍强夯期间地表沉降速率平均为l4.03mm/d,第3遍强夯开始沉降趋于平缓, 平均速率仅为4.13mm/d;施工期总沉降量为1.328m.2)试验区周边的沉降监测分析.试验区周边沉降的如图6所示.由地表沉降曲线可以看出,区外的沉降量均随加固过程逐渐增长;并且随着离边界距离的增加,地表沉降量衰减很快,软基在经过约66d的深井降水联合强夯(4遍点夯,1遍普夯)处理后,距边界15m处的沉降量仅为31mm,影响很小,距边界10m处的沉降量也仅有48mm,而试验区内的沉降量超过了1_3m.可见,深井降水联合强夯施工对周边造成的沉降影响较小.5.2深层分层沉降土体分层沉降典型曲线如图7所示.南图7可以看出,6m深度处的土层沉降量最大,为0.147m,21m深度处的土体沉降量最小,为日期01.2301.3102.0802.1602.2403.0403.1203.2003-28O4-0504-1304-21 图6试验区北侧边界外沉降量变化曲线0.037m;地基土体的沉降主要发生在12m深度以上,12m深度以下土体沉降量较小.强夯期土体均会有所回弹,强夯间歇期土体又会快速沉降,表明强夯产生的超孔隙水压力可以在深井井点及水平,竖向排水体的共同作用下快速消散,土体在短时间内产生较大的固结沉降.日期o2.1S02.2503.0703.1703.2704_0604.16图7ZX2不同深度处土体分层沉降曲线5.3孔隙水压力1)试验区内孑L压分析.试验区内孔压监测曲线如图8所示.从上述孔隙水压力监测结果看,孔隙水压力在深井井点降水的作用下有所降低,在强夯期间上升趋势明显,形成超静孑L压,强夯期结束后又逐渐恢复.由强夯期间超孔隙水压力的消散速度可以看出,强夯产生的微裂隙和塑料排水板明显改善了土体的排水条件,强夯击密激发的超空隙水压力消散速度较快.此外,强夯期间16m深度仍可监测到孔隙水压力的增大及消散过程,表明通过降低地下水位,强夯的影响深度可达16m以下.2)试验区周边的孑L压监测分析.试验区周边典型孔隙水压力监测的结果如图9所示.试验区周边孔隙水压力逐渐减小,可以认O00O00O0OⅡv=菩进器第8期李军,谭锦荣:井点降水联合强夯法在某工程软基处理试验区的应用.123. ul—lul—zUz?U,02-1,02-2703-09U3一l903—2U4—08日期图8试验区孔隙水压力变化曲线为这种孔压消散过程主要是由试验区内降水引起区外地下水位有所下降造成的.另外,在试验区施工前曾进行场地平整,施工范围内采用推土机大面积推填素填土(中船弃土),填土荷载引起软弱地基内的超孔压逐渐消散使得孔压下降.O1—18O1U2-U702-l7UZ一2703一U03-l903-204—0804-l8日期图9试验区周边子L隙水压力变化曲线5.4地下水位1)试验区内水位观测成果分析.试验区地下水位观测自深井降水开始,至工程完工后结束,观测结果如图10所示.水位管(OWZX2)内水位累计最大降深6.102m.区内地下水位在降水期下降明显,中后期因强夯及降雨等原因有所上升.降水45d时,降深达最大值6.102m,之后水位基本稳定在5-6m之间,且每遍强夯施工时,地下水位会突然升高,而后逐步降低.由于抽水时间较长,潜水泵叶轮内残留了大量吸入的沙粒,导致抽水能力降低,从降深曲线可以看到后期水位略有回升.2)区外地下水位观测成果分析.区外的地下水位观测时间与区内的同步,试验区北侧水位变化过程如图11所示.在试验区外(北侧)水位管,离围堰10in,151TI,25m处管内水位变化较西侧明显,累计下降均为0.9～1.5ITI, 离围堰5m处(OW5)水位下降累计3.139m.可见,场区外水位下降远小于区内,泥浆搅拌墙止水效果明显.同时说明试验区内的降水对周边地图1O试验区地下水位变化曲线下水位影响不大;随着离边界距离的增加,施工对区外地下水造成的变化影响减小.图11试验区北侧地下水位变化曲线5.5深层水平位移试验区典型土体深层侧向位移结果如图12所示.图中,朝向区内的位移为正,朝向区外的位移为负.从测斜曲线可以看出,测点经过前两遍的点夯及场内长时间降水后,场地周边附近的侧向位移变化明显减小,主要是因为场地内软土层经过强夯后压实,说明强夯起到了明显效果.3.2.薹.喜..10一0-5-10?15—2U-25图12软土深层水平位移变化曲线5.6检测结果1)加固前后取土检验.在试验完成后,分别进行了加固后取土,静力触探,标准贯人,载荷板和十字板剪切试验等内容.根据钻探后取土和室内试验结果显示,加固前后6.0m以上软土层土性指标发生明显的变化,含OOOO0∞∞∞∞加∞n塞?124?2010晕水率由51%降低至42%,降幅为17.6%,液陛指数由1.68降至0.65,即加固后土体从流塑状态转换为可塑状态.土体得到明显改善,加固效果良好.2)静力触探试验.图13为试验区加固前,降水后和强夯后的静力触探曲线,从图上明显可以看出:强夯前的降水预压阶段使深部软土得到加强,但对浅层改善不大;强夯后,浅部淤泥层比贯人阻力由加固前195.8kPa提高至400.0kPa,加固深度l2.0m,只增加至600.0kPa以上.120o1o0O8006o0400200图l3静力触探试验曲线3)十字板剪切试验.加固前后十字板剪切试验结果如图14所示,原淤泥层十字板抗剪强度由平均10kPa提高至27kPa,增量为1.7倍,地基土强度得到显着提高. U24681Dl2H/m图14十字板剪切试验结果4)标准贯人试验.淤泥层加固前后标贯击数由加固前1～2击增加至2～4击,承载力得到较大提高.5)载荷板试验.载荷板lm~lm采用方形板,载荷板曲线如图15所示,其承载力特征值不低于130kPa,完全满足设计要求.6结论通过广州港南沙港区某工程软基处理试验区p/kPa050100150200250300图15载荷板试验曲线T程,研究深井井点降水+强夯法的技术方案及施工工艺,并通过监测,检测结果分析该工法的适用性和加固效果,得出主要结论如下:1)水平排水垫层和塑料排水板可有效缩短排水路径,改善淤泥质土体的排水条件,进而提高井点降水的工作效率,达到快速降低地下水位,提高超孔隙水压力消散速度以加速土体固结的效果.2)深井井点降水后进行强夯可增大强夯的影响深度,加固深度可以达到12m以上,结合水平及竖向排水体,可有效避免"弹簧土"现象的发生,使强夯法的应用范围大为扩宽.3)通过在试验区周围打设止水帷幕墙,有效降低了深井井点降水+强夯法施工对周围环境的影响,在试验区软基加固过程中,试验区周围地下水位及土体沉降量较小,且施工的影响随距试验区距离的增大快速减小.4)试验区软弱地基经深井井点降水+强夯法处理后,地基土强度大幅提高,浅部的淤泥十字板强度增幅达1.7倍.总之,井点降水联合强夯的软基处理工艺,通过降低地下水位的形式,提高深部地基土的有效应力,工艺简单,造价低廉,维护简便,与传统排水固结法相比优势突出,并且充分发挥了井点降水和强夯法各自的优点,地基处理效果良好,具有明显的经济,社会效益.参考文献:[1]JrrJ24O一1997港口工程地质勘察规范[s】.[2]郑颖人,陆新,李学志,等.强夯加固软黏土地基的理论与工艺研究[J】.岩土工程,2000,22(1):18—22.[3]陈幼雄.井点降水设计与施工【M】.上海:上海科学普及出版社2004.(本文编辑武亚庆)Om加如目∞柏∞o室u。