高含水量软土地基的加固新技术—高真空击密法
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关于软基处理高真空击密技术浅谈摘要: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+.21、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。
高含水量软土地基的加固新技术—高真空击密法•楼晓明同济大学地下建筑与工程系•徐士龙上海港湾软地基处理有限公司,专利发明人•周国钧原冶金部建筑研究总院•主要内容•1、前言•2、加固机理•3、设计计算的若干问题•4、应用实例1 前言“高真空击密法”:是一种快速加固软土地基的新技术,它是通过数遍的高真空,并结合数遍合适的变能量击密,达到降低土层含水量,提高密实度、承载力,减少地基工后和差异沉降量的目的。
发展应用情况•高真空击密法原先是由施工人员在针对高含水量的水力吹填陆域地基加固过程中逐步形成的。
因为吹填陆域地基往往具有高含水量、高含泥量、面积很大的特点,传统地基处理方法,施工成本高、工期长,或施工机械进场困难,施工质量难以保证;而高真空击密法因造价低廉、施工速度快、对高含水量地基适应性强的特点,显示出了较明显的优越性。
•由形成到发展已超过5年,该工法在沿江沿海的大面积处理松软地基工程中得到了迅速的推广应用,处理对象包括了除淤泥外的各种松软土层。
处理工程涉及港口堆场、道路,机场跑道,厂区,仓库等,累计处理面积已超1000万平方米。
•这过程中积累了一定的经验,改进了施工设备,形成了较为成熟的工法,并申请了国家专利,主要成果是施工工艺的创新与改进。
•由于夯击问题的复杂性,理论落后于实践的现象依然存在。
要进一步发展完善该工法,还需要更多科研、设计、施工人员的继续协作努力。
•在此,作者就高真空击密工法的加固原理、特点与设计方法谈一些体会,并介绍该工法在吹填砂和粉煤灰工程中的应用实例。
高真空击密工法的加固机理•高真空击密法应该是在普通强夯法基础上的改进工法,对软土地基的加固原理仍然是动力排水固结理论。
•高真空击密法特点是通过多遍主动排水措施来增强动力固结效果。
排水的作用原则上可用有效应力原理解释。
2.1 排水条件对多遍冲击下土的应力、强度的影响2.2高真空击密法的加固机理• 理论研究表明:多遍冲击过程中孔压消散率越高,强度增长也越明显,同时减轻了冲击荷载对土的结构破坏,大大降低了夯击过程中地基土出现“橡皮土”的风险。
曹妃甸工业区供水蓄水池工程软地基处理方案“高真空击密法”软地基处理方法是一种快速加固软土地基的新技术,它是通过数遍的高真空压差排水,并结合数遍合适的变能量击密,达到降低土层的含水量、提高密实度和承载力、减少地基工后沉降和差异沉降量的目的。
本工法具体是通过快速高真空排水—击密多遍循环,两道工序的有机结合、相互作用,形成了高真空击密法的独特机理。
该工法巧妙地解决了软土超孔隙水压力消散及强夯容易使软土形成“弹簧土”等关键问题,通过人为在土层中制造的“压差”(击密产生的超孔隙水压力为“正压”,高真空产生的为“负压”)来快速消散超孔隙水压力,使软土中的水快速排出。
由于采用高真空排水,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。
该工法具有造价低,工期快,质量可控制的优点,在曹妃甸工业区供水蓄水池工程软地基处理中得到了充分应用。
一、工程地质概况曹妃甸工业区供水蓄水池工程蓄水池地处曹妃甸岛的西北侧、通岛公路西侧约200m处,属唐海县海域。
地貌上位于滦河三角洲前缘与滨海浅滩的交接地带。
曹妃甸开发区对整个岛屿进行了扩建和开发,吹填造地工程仍在延续,蓄水池场地吹填是其中的一部分工程。
现地势平坦开阔,地面高程4.18~4.76m,人工吹填土厚度3.3~4.2m。
场地内土层分布自上而下描述如下:(1)人工填土砂壤土:为吹填而成,呈湿~饱和状态,较松散,土质不均,平均粘粒含量7.9%,相对密度0.45。
天然含水量18.2%~28.1%,孔隙比为0.598~0.753。
渗透系数 1.3×10-4~9.4×10-4cm/s,属中等透水。
饱和快剪强度c=5.5~10.6kPa、φ=15.9°~23.3°。
实测标贯击数1~3击,承载力特征值60kPa。
(2)第四系全新统海相沉积层淤泥质壤土:天然含水量25.3%~46.3%,孔隙比为0.901~1.215,塑性指数11.5~16.4,液性指数0.91~1.27。
浅谈高真空击密法在软土地基处理中的应用【摘要】本文首先介绍了高真空击密法的施工原理以及优点,随后分析了高真空击密法在软土地基处理中的应用,以最终确保高真空击密法优越性的充分发挥。
【关键词】高真空击密法;施工原理;优点;软土地基处理;应用高真空击密法-hvdm是一类加固饱和软土的工艺,也是快速击密固结及动力排水的工法,它的设计机理包括以下特点:通过特用的高真空系统进行土体含水量的强制调节,对要处理土体进行控制,慢慢地趋近于最优含水量;要处理土体分遍逐渐趋近于最优含水量,通过特用的大型击密设备,对要处理土体进行分遍击密,趋近于最大密实度;按照处理土体具有的自振频率,进行击振频率的调节;对被处理土体超孔隙水压的消散时间进行计算,正确定出土体各遍击密的固结恢复时期,避免产生“弹簧土”;由于土体含水量及渗透系数的不相同,进行每层土平衡参数、真空度及真空气量的分层多遍强制调整;按照地基处理深度标准,合理算出每层不同土体击密应有的击振能量。
与此同时,此法还有节省成本、施工便利以及安全性高、减少工期的优越性,由于在实际中一直进行完善,该方法会日益广泛地应用到软土地基处理中。
一、高真空击密法的施工原理以及优点1. 高真空击密法的施工原理对于快速“高真空击密法”,其能进行软土地基的快速加固,进行多次的高真空压差排水,还进行多次恰当的变能量击密,使土层含水量减少、承载力及密实度增加、地基工后沉降以及差异沉降量减少。
此方法使软土超孔隙水压力消散、强夯极易导致软土产生“弹簧土”的这些主要问题减少,人为地于土层内进行“压差”的制造,使超孔隙水压力迅速地消除,还迅速排出软土里的水。
因为运用高真空排水,击密效果得以提升,让被处理土体出现具有某种厚度的一种超固结“硬壳层”。
因为此“硬壳层”,表面荷载得以合理扩散,使由于荷载不均造成的不均匀沉降变少,其是对在饱和、粘土含量高的土层内运用强夯以及强夯置换法进行的健全及改进,是一类真实的“动力排水固结法”。