真空一堆载联合预压加固高等级公路软基的'工程实例分析
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摘要:在高速公路工程快速发展的同时,还存在诸多病害问题,如软土地基等,为有效避免该现象的出现,施工单位必须重视软基加固技术的应用。
作为软基施工的重要技术,真空联合堆载预压法的优势主要集中在施工便捷、工期短、安全性强及无需材料堆载等。
本文通过分析真空联合堆载预压法的作用,并与试验区具体情况相结合,阐明了真空联合堆载预压法在公路施工中的工艺流程及质量控制措施,以期全面提升公路工程建设质量。
关键词:公路工程;软基加固一、公路工程施工中真空联合堆载法的作用1、提高加固效果(1)固结速度。
真空预压阶段,通过滤管、砂垫层及垂直排水通道真空度向上体内部逐渐传递,在压差作用下土体孔隙水向外不断排出,进而起到土体排水固结的作用。
在真空预压的前提下进行真空堆载和联合预压施工,这种情况下将不断提升土体孔隙水的压力;砂垫层及垂直排水通道在真空预压的影响下将处于负压状态,此时将大大增加地基孔隙水的压差,并加快了土体内水的排出速度及固结速度,提高加固效果。
(2)加固深度。
孔隙水压力深度的变化对加固深度起到决定性作用。
选用真空联合堆载预压法进行软基加固,造成孔隙水压力改变的主要因素就是真空度。
据相关数据显示,真空度沿深度的衰减与堆载时总应力沿深度的衰减程度相比较低。
基于此,与一般堆载预压相比,真空联合堆载预压法的加固深度要多出许多。
(3)强度增加。
软基处理中选用真空联合堆载预压法进行加固施工时,当真空度达80kpa 时,真空荷载与4米到5米高度的填上荷载一致,在预压施工中真空联合堆载预压法具有较高的等效超载高度,又在快速固结及较高影响深度的作用下,极大地增强了其强度。
2、增强地基稳定性在真空预压的前提下真空联合堆载预压法必须进行堆荷外载的施加。
在真空作用下将出现负压状态,促使土体出现向内收缩变形的情况,进而将因堆载引起的向外挤出变形进行有效抵消。
基于此,在填土施工有效增强了地基的稳定性。
另一方面,地基出现向内收缩变形情况,也就是将反压护道施加在路基两边,这种情况下将对抗滑力距进行有效增强,由此可见,将真空抽出出现负压对稳定路基十分有利。
真空联合堆载预压排水固结法加固软土地基应用实例莫空联合堆蒌频压排,固结法加团软±地,应用实例罗穗斌广州市第建筑工程有限公司1引言某工程位于广州市芳村区冲岸街,基础采用桩基础,根据地质钻探资料显,场区存在下卧软弱土层,厚度在6,15m,呈饱和流塑状,是典型的不良地质地层。
若不在施工期内进行处理,工程竣1后两年内会因不均,沉降而出现墙边开裂,地面坑洼枳水现象,影响正常使用,为此有必要对该软弱土层进行加固处理,以消除或尽量减小日后出现的不均匀沉降。
2加固方案的选取通常的软土处理方法有置换法水泥搅拌法强夯法挤密砂桩法堆载预压排水固结法超载预压排水固结法置换法加固地基效果较好,但费用很高。
且置换出来的软土弃置很困难;强夯法则有造价低的优点,但在建筑物密度大市区施工时会对附近建筑物有影,而且施工中有干扰民居的缺点;侪密砂桩法费用亦较高;水泥搅拌法对深度小于12的淤泥有良好的加固作用,造价也不高,但对于深度超过12,1预压排水固结法造价低,技术成熟,加固效果好。
但加固所需的时间较长;超载预压排水固结法可缩短加固时间,但存在弃土问;真空联合堆载预压排水固结法则是种既经济。
加固工期短,加固效果又好的新型地基处理办法,其机理是采用真空负压作为预压荷载,堆荷载方便,可大大编短加载时间,且不存在弃土问,堆载用砂来补偿地基下沉量,克服了般堆载超载预压的缺陷,并满足消除工后固结沉降过大的要求,与其他处理方法相比,具有较大的技术及价格优势,故决定采用此方法加固。
3方案实施方案过程分为场地平整。
砂垫层施工。
袋装砂井施1真空预压施工堆载施工抽真空及监测。
整个过程从2000年4月开始,至2000年7月结束,工期为研究与探讨3个多月,间场地平整砂垫层施工及打设袋装砂井施工采用中粗砂平整场地,砂垫层共填筑加的中粗砂,使用推土机碾平压实。
袋装砂井直径为7,间距1.2,正方形布置,袋装砂井施工深度为17口,由于场区软土层底部埋深变化较大,根据施工经验,加长2m管后再施打,力保所有袋装砂井均穿过软弱层。
【文章编号】:1672-4011(2008)05-0105-03真空-堆载联合预压法在高等级公路软基加固处理中的应用探讨易宏伟,彭立建(湖南省耒阳市公路局) 【摘 要】:本文简述了真空-堆载联合预压法加固机理,并结合工程实例,详细阐述了真空-堆载联合预应法加固处理软土路基施工技术,并对现场监测成果和加固处理效果进行了分析和评价。
【关键词】:高等级公路;真空-堆载联合预压法;软土路基;监测 【中图分类号】:U41611 【文献标识码】:B0 引言真空预压法加固软土地基的方法最早由瑞典皇家地质学院杰尔曼(W.Kjell m an)教授于1952年提出。
该方法提出后引起学术界和工程界的关注。
1957年美国费城国际机场跑道扩建工程,首次采用真空预压与深井降水联合加固获得成功。
我国在20世纪50年代末和60年代初开始对这一方法进行研究。
真空一堆载联合预压法是在真空预压法基础上发展而来的一种更有效的处理软基的方法。
我国从1983年开展了真空一堆载联合预压法的研究,通过室内模型试验和现场大面积试验表明,真空产生的负压和堆载产生的正压效果可以叠加,从而形成了真空一堆载联合预压法。
某高速公路工程部分软土地基桥头路段设计采用真空联合堆载预压法,对其进行加固处理,取得了圆满成功,保证了工程质量,大大降低了工程造价。
1 真空-堆载联合预压法加固机理在软土地区修建高等级公路时,由于桥头路段高填土路基在荷载作用下会产生较大沉降,而桥台支撑在刚性基础上,沉降较小甚至不沉降,因此在桥头连接处产生较大的差异沉降,这是产生桥头跳车的主要原因。
在这种软弱地基上建设高速公路,地基将由于固结和剪切变形产生很大的沉降和差异沉降,而目前沉降的延续时间很长,从而影响高速公路的正常使用。
另外,由于其强度低,地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求而容易产生地基破坏。
为保证在施工和使用期间的承载力与稳定性安全、消除过大的沉降变形和正常使用,首先要对这种软土地基进行处理。
真空联合堆载预压加固高速公路软基的施工应用江苏恒基路桥总公司孙明摘要本文详细介绍了真空联合堆载预压的施工工序、方法,以及施工过程中的监测和质量保证措施。
对真空联合堆载预压加固高速公路软基的特点进行分析,提出其对高速公路软基施工起的积极作用。
关键词真空联合堆载预压软基加固高速公路监测质量保证一、概述真空预压加固软土地基的基本原理,最早由瑞典人杰尔曼教授(w.kjellman)于1952年提出。
其原理是将软基处理区域作为一个密封体,通过真空泵负压源将土体中的孔隙水和空气抽排出加固体,从而使土体固结,提高地基承载力。
真空联合堆载预压是将真空预压和堆载预压有机结合起来处理软基的一种方法,近年来逐渐在高速公路软基处理中得到广泛应用。
下面笔者就结合连盐高速公路响水二标部分软土路基采用真空联合堆载预压处理工程实例作简要介绍。
二、工程概况连盐高速公路响水二标位于盐城市响水县境内,是江苏省“四纵、四横、四联”高速公路网中“纵一”的重要组成部分。
所经区域自北向南分为废黄河冲积平原,盐城至东台冲积平原区,沿线地势平坦,土质以松散沉积物为主。
起点桩号为K44+684.253,终点桩号为K54+900,全长10.216km。
所处地段全部为软土路基,其中K52+655~K53+180、K53+655~K54+235、K54+265~K54+661段为真空联合堆载预压处理,处理面积达77103m2。
三、工程地质条件现场钻孔勘探揭示地基土层自上而下分布情况为:①亚砂土-亚粘土层:亚砂土:灰黄色,局部灰白色,湿~饱和,可塑,含少量碎片:亚粘土:灰黄色,饱和,可塑,层顶标高3.3~3.92m,层底标高2.24~1.4,层厚1.3~2.2m。
②淤泥质亚砂土-淤泥质粘土层:灰~浅灰色,饱和,流塑,高压缩性,无摇振反应,切面稍光滑,干强度与韧性偏低,夹亚砂土薄层和淤泥透镜体。
层底标高-9.56~-10.25m,层厚11.30~12.40m。
真空堆载联合预压加固软基机理的试验研究温晓贵 朱建才 龚晓南(浙江大学岩土工程研究所 杭州 310027)摘 要:通过对浃里陈大桥桥头试验段的真空度、地下水位、流量、孔隙水压力、地表沉降等现场监测结果的分析;阐述了真空堆载联合预压的联合机理,真空预压与堆载预压的联合方式不是真空荷载与堆载荷载的叠加,而是真空预压引起的孔压差与堆载压力引起的孔压差的叠加。
试验结果表明,用真空堆载联合预压法处理软基是极为有效的。
关键词:真空度 孔隙水压力 地下水位 孔压差EXPERIMENTA L STU DY ON MECHANISM OF REINFORCING SOFT FOUN DATION OF BRI D GE HEAD B Y VACUU M COMBINE D WITH SURCHARGE PRE LOADINGWen X iaogui Zhu Jiancai G ong X iaonan(Institute of G eotechnical Engineering ,Zhejiang University Hangzhou 310027)Abstract :The observation results of the bridge head experimental site of Jialichen Bridge are analyzed such as vacuum degree,ground water table ,flowrate ,pore water pressure and surface settlement.The combined mechanism of vacuum combined with surcharge preloading is discussed.It is not the way of the vacuum loading combined with surcharge loading but the the way of pore water pressure difference caused by vacuum preloading combined with the the pore water pressure difference caused by surcharge loading.The testing results show that s oft foundation treated by vacuum combined with surcharge preloading is very effective.K eyw ords :vacuum degree pore water pressure ground water table pore water pressure difference第一作者:温晓贵 男 1972年9月出生 博士 讲师收稿日期:2003-10-150 前 言真空堆载联合预压法是一种较好的桥头软基处理方法,目前在高等级公路的软基处理中应用较多,已取得了许多研究成果[1~5],但理论研究还远远落后于工程实践的需要。
真空联合堆载预压法在软基处理中的应用摘要文章从真空联合堆载预压的原理,施工工艺以及真空联合堆载预压监测内容及意义等方面阐述此法在软基处理中的应用。
关键词真空联合堆载预压;软基;应用1真空联合堆载预压的原理真空预压是将要处理的软基封闭后,抽真空对软基处理范围内的软基形成负压,使软基两侧的孔隙压力降低,软基中原来孔隙压力便与两侧的孔隙压力形成一定的压力差,在此压力差的作用下使空隙水顺排水板流出,以此达到加固软基的效果。
真空度越高,加固效果越好。
堆载预压是指通过在软基上加载一定的重量的填土,在此重力作用下使软基中的空隙水沿塑料排水板排出,逐渐固结。
真空联合堆载预压法是在真空联合堆载预压法基础上发展起来的,是真空预压和堆载预压两种加固方法的叠加,在堆载预压的同时再加一真空荷载同时作用,促使土体充分固结压缩。
2施工工艺场地地表水疏干→场地平整铺设一层土工布→铺设下层风化砂垫层→打设粘土帷幕桩→打设塑料排水板→观测设备埋设→埋设真空分布管→铺设上层排水砂垫层→铺设密封膜→真空泵安装连接→抽真空→堆载预压→监测→横向粘土帷幕桩加固→卸载。
3施工技术要求1)铺设垫层之前必须先进行场地地表水疏干、整平场地铺设一层土工布,其上铺设下垫层。
2)排水砂垫层应选用透水性好的中粗砂,其渗透系数不小于1.0×10-2cm/s,能起到一定的反滤作用,避免土颗粒渗入垫层的空隙中阻塞排水通道。
干密度应大于1.5t/m3含泥量小于3%。
3)打设塑料排水板的平面间距偏差不得大于50mm,垂直度偏差不得大于1.5%,拔管后露出排水砂垫层的塑料排水板长度为200mm,另外塑料排水板不得搭接。
另外,在打设塑料排水板时应该注意塑料排水板在打设过程中防止淤泥进入带芯堵塞疏水口影响排水板的排水效果。
塑料排水板打设完毕后,应先清洗排水砂垫层内塑料排水板周边的淤泥,使排水及真空传递压力连接顺畅。
4)真空分布虑管的布设。
虑管一般设在排水砂垫层中部,虑管周围必须用砂填实、严禁架空、漏填,并应防止尖锐物露出排水砂垫层顶面刺穿密封膜。
真空—堆载联合预压法在软基加固中的应用真空-堆载联合预压法是真空预压法及堆载预压法基础上发展下来的产物,二者均属于排水固结法,主要应用于大沉降、稳定性较差的软土路堤的地基处理中,是目前高速公路软基加固中较为常见的一种技术。
将该技术应用到公路施工中,可大大缩短预压时间,缩短工程交期,节省人工,节约施工成本,经济效益较为显著。
本文围绕真空-堆载联合预压法在软基加固中的应用进行了详细阐述,分析了真空-堆载联合预压加固软基的基本原理及施工过程,并通过观测试验资料总结了其应用效果。
标签:真空预压、堆载预压、加固软基、联合众所周知,真空-堆载联合预压法是目前高速公路软基加固中较为常见的一种技术,其主要应用于大沉降、稳定性较差的软土路堤的地基处理中。
软土层较厚区域应用真空-堆载联合预压法进行施工,可大大缩短预压时间,缩短工程交期,而且真空预压需要的人工堆载数量较少,大大节省了人工,节约了施工成本,提高了施工效率。
真空-堆载联合预压法的加固机理是在压力差作用下,使软土层的孔隙水加速向外排出,进而地下水位下降,增加施工期间沉降量,从而达到加固软基及保障地基稳定性的目的。
沿海地区是带动我国经济发展的重要区域,但该区域软土层较多且具有土层厚、水量高、强度低及渗透性差等特点,给当地建筑施工带来了一定的麻烦,建筑结构常遇到稳定性差及沉降等问题。
因此,地基加固显得尤为重要。
探讨真空-堆载联合预压法在软基加固中的应用,具有非常重要的现实意义。
1.真空-堆载联合预压加固原理概述1.1真空预压加固软基概述真空预压加固原理是在外荷不变的前提基础上,通过抽真空使薄膜内外产生压力差,从而达到加固软基的作用。
首先,需要将砂砾垫层铺设于待加固的软基层表面,以此当作水平排水体。
其次,打设宽度为1至1.5米的袋装砂井或塑料板(用于排气排水),并将不透气的、密封性较好的、薄膜铺设于砂垫层上。
然后,借助砂垫层管道作用,并利用抽真空装置将位于薄膜下面土体中的水和空气抽出。