真空联合堆载预压法在公路软基处理中的应用
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试析真空联合堆载预压法在软基处理工程中的应用摘要:软地基处理是一项在建设工程中重要的工作,软基处理水平的高低对整个建筑工程质量、安全起着很大的影响,采取相应的处理方法,提高软地基处理水平,是施工企业应该注意的内容。
真空联合堆载预压法是软基处理的一种常用方法。
本文对其在软基处理中的应用进行了研究。
关键词:真空联合堆载预压法;软基处理;应用引言:因我国复杂的地质条件,软土地基是经常遇到的问题,如果处理不当,软土地基的承载力、稳定性难以满足工程要求,使工程沉降和倾斜、塌陷等问题。
真空联合堆载预压法能有效缩短施工周期,提高沉降控制效果,特别是大面积应用软基处理,加强其在实践中的应用研究,具有重要意义。
一、真空联合堆载预压法概述真空联合堆载预压法是基于真空预压法和堆预压的方法,其中,真空预压法的加固原理是使用真空泵,气体从薄膜下地基中提取的,形成了一个真空,外荷载保持不变的情况下,让得地基中出现负压,从而降低孔隙水压力,提高有效应力。
堆载预压法加固机理是垂直排水板和砂垫层的基础上,对软基砂垫堆载增加总应力和孔隙水压力作用下的系统只有通过排斥、孔隙水压力可以转化为土壤有效应力,提高软土地基的强度。
真空联合堆载预压固结系统、压力系统主要由两部分组成。
其中,压力的系统包括负载压力和真空压力,通过结合两种方式的压力,缩短所需的时间达到一定压力的效果,缩短工期的同时,避免堆栈材料不足的缺点。
在真空联合堆载预压方法的应用中,其应用过程首先是真空抽提,使砂垫层形成负压,土体内部存在压差,土体初步得到加固。
同时又在堆载的水平层理进行,通过增加外部负载,提高土壤孔隙水压力,孔隙水压力的增加会排出消散在真空压力作用下,增加了压力梯度,进一步压密土壤,有更好的整合效果。
二、真空预压与堆载预压的加固处理1、堆载预压的加固处理堆载预压法以土料、块石等为荷载,对加固软土地基进行预压。
为了缩短加固时间,加速固结过程,在地基上设置了一定深度的塑料排水板。
真空联合堆载预压法在软基处理中的应用摘要:真空联合堆载预压法是在真空预压和堆载预压基础上发展起来的一种软基处理方法,它具有真空预压和堆载预压的双重效果,适用干设汁荷载大,承载力要求高的工程。
本文针对真空联合堆载预压法在某高速公路SD19标K39+002.03~K40+590处软土地基处理中的应用进行了分析。
关键词:真空联合堆载预压;软基处理;施工技术1 工程概况某高速公路SD18标K39+002.03~K40+590处,路基路幅设计为29m,中央分隔带为2m,双向六车道。
该段为平原地貌,地势开阔平坦,地面高程为4.5m~8.2m。
段内涌沟纵横,地表水发育。
地下水分为第四系孔隙水及基岩裂隙水,第四系潜水埋深较浅,砂层分布广泛且厚度大。
路基的地层分布为:人工填筑土———杂色,成分较复杂,为人工回填土及耕植土,厚度一般为0~1.2m;淤泥、淤泥质粘土———黑灰色、深灰色,含较多腐殖质及贝壳碎片,分布层位稳定,埋深为20.7m~34.5m;粘土———浅灰、灰黄等色,含中细砂,呈透镜体状分布,厚度为0~7.2m,埋深约为24.5m;冲洪积中细砂———场地灰白、灰黄、深灰,以中砂、细砂为主,埋深为24m~25m。
2 施工方案一般认为,当软土层超过20m时,其渗透性软土层内透过的自由水不易排出,路基固结很慢。
为保证快速路的质量,满足工后沉降要求,尽量降低快速路使用期间的残余沉降,保证工期,该段采用综合软基加固方法———真空联合堆载预压法施工。
真空预压处理长度为707.41m,处理面积为30356m2。
2.1 加固原理所谓真空联合堆载预压排水固结法即真空预压与堆载预压同时作用的加固软土地基的方法。
真空预压法是在饱和软粘土地基中设置竖向排水通道(袋装砂井或塑料排水板等)和砂垫层,在其上覆盖不透气薄膜,通过埋设于砂垫层的抽水管进行长时间不间断抽气和抽水,使砂垫层和砂井中形成负气压,而使软粘土层排水固结。
当仅靠真空预压不能达到要求的预压荷载,即与堆载预压联合作用,荷载计算时二者可以叠加。
真空联合堆载预压法在软基处理工程中的运用【摘要】在国内高速公路快速发展形势下,研究与分析软基处理方式已是软土区域高速公路建设过程中的主要课题。
而真空联合的堆载预压方法有效的解决了软土区域软基问题,其是一项经济、适用性比较广的软基处理手段,具有良好的发展前景。
【关键词】真空联合堆载预压法;软基处理近些年来,国内高速公路建设取得了一定的进展,特别是在长江和珠江区域。
因为在该区域中地基强度偏低,具有高压缩性和高含水量等特征,直接影响着高速公路建设与运行的安全性,如果出现问题就可能造成重大安全事故。
另外,软基处理不合理就会加大工程项目的投资,尽管有时加大了投资,但是也难以满足建设有关需求。
对此,研究与分析真空联合堆载预压方法在软基处理工程项目中的运用有着深远意义。
1 真空联合堆载预压的原理和技术1.1 真空联合堆载预压的原理分析真空联合的堆载预压方法主要是由真空与联合堆载构成,加固的原理就是真空预压方法和堆载预压方法的有效结合,其中真空预压方法具备比较多的优势。
另外,真空排水预压方法和堆载预压方法全是排水固结法,但是在加固的原理方面存在一些差异。
其中真空排水预压方式加固原理具备有效应力原理的分析,有关学者认为,在土体强度不断增长和出现压缩量全是在有效应力发生变化的基础上形成的。
唯有土体的有效应力出现变换,才会造成土体出现变形,导致土体强度发生变化。
真空度的传递和孔隙水压力的变化原理,在进行真空预压时,抽空之前一定要保证密封膜的内部和外部大气压是相同的,在抽真空之后密封膜内的砂垫层中压力相对较小,这时密封膜的内部和外部压力差就是真空度。
因为材料存在一定差异性,导致真空度在砂井和粘土中具备的传递能力相差性对比较大。
通常情况下,砂井材料有关渗透系数远远超过粘土,而真空度在砂井中的传递相对比较容易,但是在淤泥中的传递就比较困难。
在砂井中经过的水流会遭受一定阻力,一般把此种现象称之为井阻作用。
堆载排水预压的加固原理,堆载排水预压方法主要以涂料和砂料以及块石等当作荷载,针对被加固的地基完成预压。
真空联合堆载预压法在公路软基处理中的应用
翟春艳
(河北省唐【I J市市政建设总公司机械施工公司,河北唐山063000)
喃要】结合工程实践,概括总结了真空联合堆栽预压法在公路敞£路基中的施工程序,并提出了各环节的施工质量控制措施。
瞬-蘧词]真空联合堆载预压法;公路施工;软:L路基处理
真空预压与堆载联合作用法适用于软粘土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭士地基等。
它通过刚氐地下水位,改变地基土受力状态,使地基土匪】结。
在工程实践中常与加筋土法配合使用,以达到最优处理效果。
1工程概况
某高速公路软路基处理七区位于(试验段):K I5+1O O O O—K I5+50& 00,面积为:20800m2;本工程采用的施工方案:整平吹填造陆地基上铺设土工布,高强度经编/玻纤土工格栅,回填风化砂,铺设砂垫层的基础上打设塑料徘水板,真空联合堆载预压的地基处理方案。
人工铺设一层土工布(4009/m2),—层高强f妾经编/玻纤土工格栅。
回填风化砂,使其标高达到+4.50m;铺设50c m厚砂垫层。
打设塑料排水板,粘土围幕墙施工。
2软土路基加固施工方法及技术措施
Z1施工测量
根据导线点及坐标,对施工区域测量放线,定出中心桩、边线桩、控制桩,并测绘方格网(10m xl om):严格按照区域边桩、控制桩、中,c瑚州:填土原始标高,回填风化砂标高,铺设砂垫层标高—塑板桩
施工后标高一铺膜后标高一真空联合堆载卸载后标高的施测程序。
平面控制误差控制如下:相对闭合差1/5000,测角中误差±1掣,角度闭合差4-24n坭(n测站数),高程控制按四等水准方法进行,其精度应满足20L幢(L为往返测段,符合环行的测段长度)。
22土工布与砂垫县施工
在原有的地层标高基础上铺设一层土工布,一层高强度经编/玻纤::L q2格栅;用人工及机械设备回填风化砂标高至+45米;按由西向东推进的施工程序;膜下砂垫层分两层填筑,用推土机按一定方向将堆砂向前平推,人工配合将砂抖摊铺平整,最后人工修整作业面,并用轻型压实机静压,使砂垫层平整度、铺筑厚度、密实度均达到要求。
膜上砂垫层中部设一层土工格栅,用小型机具倒运,人工摊铺。
铺设砂垫层时,应合理选用施工机具,及时清除砂垫层中混入的淤泥、尖剌物等杂物。
23塑料排水掘施工
1J板材控制。
塑料排水板型号应与设计要求一致,其外观质量、纵向通水量、复合体抗拉强度及延伸率、滤膜等效孔径等主要性能、规格指标均应满足设计要求。
2)深度控制。
本工程谢懒底标高一8.Om,砂面标高为+5.0m,排水板外露长度为200m m,单根排水板长132m;打设前在桩机导杆或桩管上,将最后进尺深度及离最后进尺深度2米处,每隔10c m做明显标志,以显示进R及提升后回带长度。
3)垂直度控制。
在施工中,通过在插板机导管机架两侧挂线锤来控制打设垂直度。
吊线长大于2m,在吊槌线下端机架处固定标识牌,标识牌上划有垂直线及两侧允许偏差1.5%的控制线。
4)回带控制。
打设塑料排水板回带长度不得超过500m m,且回带的根数不宜超过打设总根数的5%。
“粘土围幕墙施工程序
施工购置粘土含泥量≥90%,粘土浆液打设粘土围幕,其渗透系数小于5*10气m/s;七区设计桩底标高为一8.0m,砂面标高+50m,单组粘土围幕长度为13.0m:采用双喷双搅方式,施工间距为0.4m:按照整体工期要求,分段进行施工;施工中应注意泥浆比重及喷搅时间等,以免出现断层而影响真空抽气。
25真空预压
1)预压技术指标。
预压荷载,>80kpa;满载预压时间为90天;真空预压卸载标准:地基固结度>,900/o;连续10天实测沉降速率《1D m m/d:2)铺设真空滤管和膜下测头。
真空滤管采用巾76m m硬塑料管,打目助Ⅱ工后,包好土工织管,连接管绑扎要紧,同时绑扎铅丝接头不能朝上,以免扎破滤膜。
滤管相交叉处采用二通、三通或四通连接。
3)挖压膜沟与铺密封膜。
密封沟布置在加固区的周围,采用人工配合挖土机开挖,开挖深度视土层性质而定,~般不小于1.5m。
铺密封膜是本工程的关键工序,将事先压制成型的密封膜,分三层铺设,要有一点余量,展开后每层要进行检查修补,四边埋^压膜沟里,深入沟底10~20cm,以确保膜的密封性。
在抽真空过程中,加固区内必须覆水30~40c m深,以保证膜的密封,因此在铺完膜后,在加固区四周要作一道围埝,此围埝可以跟填压膜沟一同完成,施工时要有专人负责,防止操作过程中铁锹或其它硬物把膜牵4玻。
4)真空抽气。
调整各种仪器的初读数,进行开泵抽气,检查膜上是否有漏洞,如有,要采取措施修补好,修补好后,可向膜上覆水,抽真空,当膜下真空度达到80K pa后,及时报监理工程师验收。
验收合格的,转入正式抽气,要求膜下真空度不小于80K pa,抽气满载时间90天,最后10天内每天沉降置不大于1m m,d。
5)堆载预压。
真空预压达到设计要求并稳定后,方可进行堆载,堆载时需先在密封膜E铺上一层土工布,然后人工铺上10c m厚砂垫层后方可人工上载第一层,其高度控制在1m以内为宜。
3结语
现场施工试验结果表明,真空预压过程中,加载期间及恒载初期孔隙水压力快速消散,随着预压时间的增加,消散速率明显减小,自然沉积的低塑性粉质粘土和砂土因透水性好而消散快,到八月初全区孔隙水压力消散值一般达80kpa以上,预压效果明显。
并且,经预压后,加固区地基完成的平均总沉降量呈现出中间大,边界小的特点,符合传统沉降规律。
因此,在处理效果上也比较明显,达到了预期的设计要求。
[参考文献]
…娄炎真宅排水颧j王法加固软4-Z.支术[M].北京:人民交通出版社,2002
【2J叶培辉真宅联合堆载预压法加固软土地基施工实践U1湖南交通科技2006.
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容易导致裂缝发生的薄弱部位。
当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不垂直于砼的收缩和受拉方向时,—般不会发生楼面裂缝。
反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于砼的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。
因此对于较粗的管线或多根线管的集散处,应增设垂直于线管的短钢筋网加强。
根经验,建议增设的抗裂短钢筋采用06~∞8,间距≤150,两端的锚固长度应不i I、-3=300毫米。
2009年11月C上)
3结语
虽然商品混凝土楼板裂缝现象较为普遍,但只要对商品混凝土楼板裂缝原因有分析,有针对性控制措旌,加强施工过程监控,裂缝是可控制。
从省交通厅萃英门1样高层住宅楼、金地商务大厦、“长城山海苑”住宅小区2}f高层住宅楼等工程施工的商品混凝土楼板实际情况来看,只有个别开间存有少表面裂缝,经f彦牢卜后质量验收合格,得到了相关单位和用户的认可。