浅谈真空预压法在市政道路软基处理工程中的应用
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真空预压法在市政道路软基加固工程中应用摘要:真空预压法是市政道路软基加固施工中的一种常用方法,具有施工速度快、造价低、工艺简单等优点。
本文结合工程实例,介绍了真空预压法在市政道路软基加固工程中的应用,并对其软基处理效果进行了分析,为类似工程施工提供参考。
关键词:软基加固;真空预压法;应用引言近年来,我国经济得到了迅猛的发展,基础设施建设日益增加,城市建设也得到了迅猛的发展。
其中,市政道路的施工越来越受重视。
在市政道路工程施工中,常常会遇见软土地基的情况,为确保市政道路的安全和施工质量,必须要采取有效的技术进行软基加固处理。
而真空预压法作为排水固结方法的一种,在市政道路软土地基处理中得到较为广泛的应用。
1 工程概况某道路工程地貌单位主要为近海相冲、淤积平原地貌。
全长约2000m,红线宽度为40m,双向4 车道,属于城市主干道。
勘察资料显示,道路工程下覆深厚淤泥层,且淤泥含水率高、强度低、渗透性差,软基处理的难度及造价均较大。
综合考虑工程项目经济成本和时间效益,大面积软基处理前选取试验段采用真空预压法进行加固,并测试软基处理效果,评价该方法在该道路工程中的适用性,为软基处理设计和后续大面积施工积累经验,同时,为类似软基处理工程提供指导。
试验段道路长约210m,勘察资料显示,试验区域岩土层从上到下依次为:(1) 素填土: 灰、灰黄等色,松散-稍密,很湿,主要由坡残积砂质黏性土、碎块石组成,硬质含量小于10%,填土年限小3年,填土时未经专门分层压实处理。
厚约1. 50m~2.30m。
(2) 淤泥: 深灰、灰黑色,饱和,流塑,含有少量腐殖质、有机质,具有少许腐臭味,局部夹薄层中砂。
切面较光滑,黏性一般,干强度一般,韧性一般,摇振反应慢,在局部地段其孔隙比较小,相变为淤泥质土。
厚约12.70m~13.50m。
(3) 卵石: 灰色,以中密状态为主,饱和,卵石成分为中风化火成岩,呈圆-亚圆状,骨架颗粒间由泥质与砾砂充填,胶结程度一般,均匀性中等,级配一般。
真空预压法在道路软基处理工程的应用探讨【摘要】真空预压法与常规的堆载预压法相比,真空预压法具有施工设备简单、加荷速度快、无需堆载材料、加荷过程中不会出现地基失稳现象等优点,使得地基稳定性显著提高、工期明显缩短、工程造价降低。
本文通过某工程实例,对真空预压法加固软基的研究、分析及加固效果,得到一些有益的结论。
【关键词】真空预压法;加固效果;变形;工后沉降在1952年由瑞典皇家地质学院杰尔曼教授提出的真空预压法,是软弱地基处理较为有效的方法之一,该方法利用抽真空使加固区内形成负压,可以加快地基土体固结沉降速率,提高土体的强度,同时较好地解决了地基基础工程中的稳定问题,缩短了工程的施工工期。
1、真空预压加固机理真空预压法和堆载预压法两者都属于排水固结法,先在软基打设塑料排水板或袋装砂井作为竖向排水体,并在软基上铺设砂垫层作为水平向排水体,通过真空压力(负压)或堆载(正压)使土体中的孔隙水压力产生不平衡的水压力,孔隙水在这种不平衡力的作用下通过竖向排水体逐渐排出,从而使土体产生固结变形。
堆载预压时,地基土由于荷载作用而产生的附加应力开始由孔隙水压力(u)所承担,而有效应力不变,随着时间的推迟,孔压逐渐消散并全部转变为有效应力,土体强度得以提高。
而真空预压法是总应力( )不变,通过抽真空降低边界孔隙水压力,而使土体孔隙水压力(u)降低,孔压消散全部转变为有效应力,土体强度进一步提高;同时,由于抽真空产生负压,增加的是球向应力,土体向内收缩变形,地基不会因填土速率快而出现稳定性问题,路基可快速填筑,而堆载预压加载时引起土体向外挤出变形,路基不可快速填筑。
因此,真空预压法比堆载预压法安全可靠,效果更好。
用真空预压处理方法加固软基时,在地基上施加的不是实际重物,而是把大气作为荷载,在抽真空前,薄膜内外都受大气压力pa 作用,土体孔隙中的气体与地下水面以上都是处于大气压力状态;抽气后薄膜内砂垫层中的气体首先被抽出,其压力逐渐下降至p,薄膜内外形成一个压差(pa-p),使薄膜紧贴于砂垫层上,这个压差称之为“真空度”。
浅谈真空预压法在软基加固中的运用摘要真空预压法是在地基表面铺设密封膜,通过特制的空气抽取设备将空气排出,制造真空环境,使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负压,提高孔隙水的排出速度,加快土体的固结速度,增强土体强度。
通过对真空预压法施工现场表面沉降、分层沉降、水平位移、土体性质参数在加固前后的变化的观测和研究,得出真空预压法加固软基土体不会产生失稳,施工机具和设备简单,便于操作,工期短,费用低等特点。
关键词真空预压;加固机理;现场检测0 引言我国沿海地区分布着大量海相和湖相沉积的软土地层,这种软土地层含水量高、孔隙比大、渗透性差、强度及承载力低,且具有明显的流变性。
在这种软弱地基上修建工程,常常会出现基础或路堤沉降过大,难以稳定。
为此,必须要对天然地基进行加固处理。
目前多采用技术上较为成熟、费用较为节省的排水固结法。
真空预压是排水固结法的一种,具体的操作方法是在地基表面铺设密封膜,并通过特制的真空设备抽取空气形成真空,使砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负压,加快孔隙水的排出速度,加速土体固结,并提高土体强度。
真空预压法最早是瑞典的杰尔曼(W.Kjellman)教授于1952年提出,但直至1980年,交通部第一航务工程局科研所在天津新港开展现场试验研究,1982年在天津新港软基加固工程中成功应用,解决了实用密封薄膜、抽真空装置及关键施工工艺,使该法由理论转为实践。
目前,真空预压法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事业和机场等工程中得到广泛应用,并取得了良好的社会效益和经济效益。
1 真空预压法加固机理真空预压法的过程是利用抽水真空泵在砂垫层中形成一定的真空度,通过竖向排水体逐渐向下传递,使整个加固内的孔隙水压力降低,形成负的超静孔隙水压力,使得地基土体产生排水固结,以达到最终加固地基的目的。
根据太沙基有效应力原理有:σ=σ’+u两边微分并移项得:dσ’=dσ-u即:dσ’=-du式中,σ是总应力,σ’是有效应力,u是孔隙水压力。
真空预压法在软基处理中的应用摘要:真空预压是我国沿海地区软土地基处理的常用方法。
本文结合笔者在工程中的实践经验,介绍真空联合堆载预压方法在软基处理中的应用。
关键词:真空预压软基处理1.工程概况近年来我国港口建设发展迅速,沿海地区围海造陆现象较为普遍,为节约成本,各大港口一般采用吹填方法形成陆域,后进行软基处理形成可施工陆地。
本工程为日照港岚山港区30万吨级矿石码头后方堆场软基处理工程。
场区为新近吹填,吹填场地具有淤泥含水率高、压缩性高、处于流塑状态、力学强度低等特点,丄程性质差,不均匀沉降及蠕变等工程地质危害,对上部堆场及构筑物的稳定性影响较大。
本工程采用真空预压施工工艺,地基处理后地基承载力特征值不小于SOkpao2.真空预压加固原理在需要处理的软土地基表面铺设一层砂垫层,然后视场地情况采用人工或机械打设排水板形成竖向排水通道,并在软基处理场地四周打设一圈粘土密封墙将需加固场地与外界隔离, 然后采用滤管将排水板连接形成水平排水通道,再用密封膜覆盖整个场地,并将密封膜四周埋入粘土密封墙内,形成一个封闭系统,最后连接抽真空装置开始抽气,使其形成真空, 增加地基的有效应力。
当抽真空时,先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压,使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。
在此压差作用下,土体中的空气和孔隙水不断山排水通道排出。
另外, 因土体内空气及孔隙水排出后,膜下封闭空间压力降低,与外界大气压形成压力差,软土地基上部将承受大气荷载,最大荷载可达到80〜90kpa,进而加强了土体内空气及孔隙水排出力度,从而使土体固结。
3.真空预压施工方案3. 1工序流程先铺设一层编织布,一层竹排,两至三层荆芭,再铺设一层土工布"铺设中粗砂排水垫层, 厚度500mm-打设高性能塑料排水板,间距lm-埋设检测仪器一铺设滤管,滤管与排水板连接,安装射流泵一打设粘土密封墙一挖圧膜沟,铺设一层编织布,一层土工布,再铺两层密封膜一设置地面沉降标连接抽真空设备,试抽气10天,然后正式抽气,膜下真空度大于650mmHg,有效抽气时间100天一卸载和效果检测施丄前首先做好准备,材料进场前必须按设讣及规范要求进行抽检,规格满足设讣及规范要求,并取得监理工程师批准后方可进场使用。
浅谈真空预压法在软基处理中的施工与应用摘要:真空预压法作为一种软基处理手段,具有速度快、成本低、质量好、适用范围广、不耗用贵重材料的特点,适用于加固淤泥、淤泥质土和其他能够排水固结而且能形成负超静水压力边界条件的软粘土。
本文根据南沙黄阁安置区(三期)A地块I区工程中采用真空预压法处理吹填淤泥质软基的成功应用,介绍了真空预压技术原理和施工工艺流程,提出了真空预压施工的质量、安全控制要点与监测方法,对今后真空预压法在同类工程领域中的应用有一定借鉴意义。
关键词:真空预压软基处理技术原理工艺流程质量控制安全控制一、工程概况广州南沙黄阁安置区(三期)A地块I区工程用地面积57641 m2,施工场地原为蕉林、菜地和鱼塘,地势较平缓,地质状况不良,主要为淤泥质土,淤泥层厚度在15~29米之间。
设计采用真空预压方式进行场地内软基处理。
二、真空预压技术原理真空预压其原理是在需要加固的软土地基内设置塑料排水板等竖向排水通道,然后在地面上铺设砂垫层作为水平排水层,并在其上覆盖不透气的土工密封膜与大气隔绝。
通过埋设于砂垫层中的吸水通道,用真空装置进行抽气,将密封膜内空气排出,使膜内外产生一个气压差,这部分气压差即相当于填筑软地基上一定高度的重量荷载。
随着膜内空气的不断排出,气压差逐渐增大,地基中的水、气不断排除,从而使土体固结压密。
这样,地基沉降在预压加固阶段基本完成,并获得足够的强度。
因此,在经过真空预压加固后的地基上施加建筑物荷载时,既不会发生地基失稳问题,又不会产生有害的残余沉降与差异沉降。
三、真空预压的系统组成真空预压主要由排水系统、密封系统、抽真空系统三部分组成:1、排水系统排水系统由竖直方向的塑料排水板、水平方向的主滤管和砂垫层组成。
竖直方向的塑料排水板是设置在软土中间的排水通道,在真空压力下,软土内所含的水通过塑料排水板排到顶面的砂垫层;水平方向的主滤管和砂垫层是设置在软土顶面的排水通道,软土内所含的水通过塑料排水板排到砂垫层后,汇流到主滤管最后排出软土处理区域外。
浅析市政道路软基处理真空预压技术及质量控制对策摘要:我国软土地基分布范围广,在经济发达的区域,如京津唐、渤海、长三角等区域,软土地基较多,软土地基的治理已经成为区域开发的关键工程。
采用传统排水固结法对软土地基的沉降率、沉降差、稳定(增强基础承载能力和稳定性)有一定影响。
真空预压排水技术是一种排水固化工艺,包括排水系统、压力系统和密封系统。
除在软土地基上设置排水板、沙井等垂直排水,还应在地表铺设沙垫层作为横向排水渠道。
在此,采用真空预压法,将不透气的密封膜覆盖在沙垫层上,利用真空泵对其进行抽空,在膜下产生负压,将土体中的孔隙水排出,以达到固结目的,从而有效提高市政道路软基处理质量。
基于此,对市政道路软基处理真空预压技术及质量控制对策进行研究,以供参考。
关键词:市政道路;软基处理;真空预压技术;质量控制引言在道路工程施工过程中难免会遇到软土地基,对施工造成不利影响。
软土地基承载力较弱,不能满足施工稳定性要求。
地基作为重要结构,施工质量直接影响工程整体质量,如果处理不好,势必会引起后续沉降不均、变形等问题,影响交通安全。
因此,施工时如果遇到软土地基,就要从多方面进行研究,制定完善的加固方案,科学应用加固技术,从根本上提高道路工程施工质量。
1软基分析城市道路工程中,路基施工是非常重要的环节。
路基是道路基础结构,是道路工程的基础。
在道路施工中,软基问题应当引起关注。
软基是由软土形成的路基,由于城市道路承载较大的交通压力,在车辆等行驶和碾压过程中,会给路基带来较大的负载压力,软土路基的承载性能较差,会在道路使用过程中出现一系列安全和质量问题,对正常的道路交通秩序造成影响。
软基的结构为软土,在分析软基问题时就要从软土的特点出发。
软土区别于正常土层的最大特点,就是软土的土壤较为松散,土层密实程度较低,而且很多软土层含水比例较高,会增加软土层流动性。
在这样的软土层条件下,当城市道路在交通负载时,就容易出现路基不稳等情况,如城市道路使用时经常发生的沉降、坍塌等,都与软基问题有直接关系。
公路工程真空预压法处理软基施工【摘要】公路工程施工过程中经常遇到软土路基施工,为了提高软土地基施工的稳定性,提高工程施工效率,当前常采用真空预压法进行施工,能够加速软土地基的固结速度,提高施工质量。
基于此,本文首先对真空预压法进行了概述,其次分析了真空预压法在软基处理中的应用以及施工工艺,希望能够为今后的公路软基施工提供参考。
【关键词】公路工程;真空预压;软基施工引言真空预压法主要采用抽取空气的方法,由此内外的压力差,从而抽取软基中的水分,达到施工排水的效果。
常见的应用真空预压法的土壤主要有淤泥质土、素填土以及吹填土,而且应用效果较好。
此外,工程实际施工表明,采用真空预压法针对粉煤灰效果也相对明显,由此可见,在公路工程软基施工中应用真空预压法能够显著提高工程施工质量。
希望通过本文的介绍,能够进一步加深人们对软基施工中真空预压法的认识,从而更好地推动未来公路工程的发展。
1.真空预压法概述公路工程施工中常见的软土主要指的是处于软塑性后者流塑状态下的粘土,特点是含水率较大,强度低,可变形较大。
在软土地基上进行工程施工,如果不采取任何措施,将会引起路基沉降以及滑坡等灾害,需要采取一定的加固措施,或者通过施工工艺,尽可能提高软土地基的强度,减少软土地基的蠕变性。
在处理软土地基施工工艺中,真空预压法较为常见,本文重点介绍该方法在软基处理中的应用。
2公路真空预压法软基处理技术的应用2.1真空预压加固原理(1)真空预压技术的工作原理主要是通过真空泵设备抽取软基土中的水和气体,确保其在工作环境下形成真空,然后在上方施加荷载。
通过真空和荷载的双重作用,增加软基土体的承压能力,减少土体内部的孔隙压力,最后在压力差的影响下,使得水体形成不稳定的渗流,从而通过排水板排出,再通过抽水设备抽出。
(2)经过长时间的真空预压,软土地基的孔压会进一步降低,而有效应力会进一步增加,在真空工作环境下,有效应力随着孔隙压力的减小会越来越大,从而进一步提高加固效果。
真空预压法在市政工程软土地基处理中的应用摘要:近几年来,我国市政工程建设数量在逐年快速递增,其施工质量一直深受人们的重视。
在市政工程中,地基的处理是非常关键的,其直接关系到整个工程质量,尤其是软土地基的处理。
软土地基属于不良土质,其含水量过高且土壤空隙比较大,若没有经过特别处理,根本不适用于工程建设,如何提高软土地基承载力是市政工程施工过程的一个关键。
目前真空预压法以其良好的优势被广泛应用到各种市政工程软土地基处理中,并取得良好的施工效果。
该施工方法操作比较简单灵活,可以让地基的稳定性和承载力得到大大提高,使其达到市政工程施工要求标准。
本文结合工程实践,针对真空预压法在市政工程软土地基处理中的应用进行分析探讨,希望本次的施工经验可以为日后类似工程提供有效帮助。
关键词:真空预压法;市政工程;软土地基;处理1.引言软土地基的处理一直是市政工程施工过程中的难点与重点所在,其施工质量是非常重要的,不仅关系到整个工程施工质量与使用寿命,而且与民众人身安全切实相关,不容轻视。
真空预压法作为目前一项比较先进的软土地基处理技术,其以良好的优势得到大众的一致认同。
该技术施工效果佳、速度快、成本低,能够有效改善软土地基压缩性高及承载力低的问题,使其达到市政工程施工标准,因此是可行的。
1.工程概况本工程为某一城市滨海豪苑工程,该建筑总共有28层,地下设有一层为停车场。
由于该建筑有一侧为河涌,为此在修建建筑主体结构之前需要先在河涌边上进行堤坝施工。
河涌边一侧的堤坝施工总共分为六个阶段进行。
经过工程师的勘探,发现河涌地层中存在软土地基这种不良土质,不仅强度低、压缩性高,而且稳定性也差,若没有经过改良,其各项指标根本无法满足工程所要求。
经过工程设计师的研究与分析,决定采用真空预压法配合插入式塑料排水板对其进行排水固结处理。
1.施工过程2.1施工工艺流程为了更好对软土地基进行处理,使其各项指标达到工程所需,在正式改良处理之前需要先对河涌进行截流,之后再运用真空预压法配合插入式塑料排水板对软土地基进行排水固结处理,具体施工工序如下图1所示。
真空预压法在道路软基处理方面的应用摘要:真空预压法作为一种在道路软基处理方面的常用措施,已被大家广泛接受,真空预压法同其它方法相比具有加固效果好、简便易行、成本较低、工期短、沉降均匀等优点。
本文将真空预压法同其他道路软基方法进行了比较分析,介绍了该方法的施工工艺和结果分析,希望该方法能够在工程上得到更好的应用。
关键词:真空预压法;软基;应用真空预压法就是把土中的水、气被抽出,使真空度向地基土进行传递、扩散使地基形成一定真空负压和压力梯度,来对软基进行加固的方法。
真空预压法现已成为一种非常有效的地基加固措施,随着其施工工艺、加固机理等相关研究不断发展,该技术的应用也越来越广泛。
1 道路软基处理方法道路软基的处理往往是根据其地基厚度、形成的原因、地理情况等因素来选用表层处理法、置换法、加载法、真空预压法等对道路的软基进行处理。
1.1 表层处理法该法适用于地表较软的路基处理,往往采用排水、敷设管材的方法提升地表强度,同时让填土荷载均匀分布。
该法在处理过程中又可具体划分为:砂垫层法、添加剂法、敷设材料法等。
1.2 置换法该法是用优质土置换出松软土,保证填土稳定性,减少沉降量。
施工方法具体可划分为:人工挖掘置换和强制置换法等。
这种方法的施工相对容易,工期较短,其中人工挖掘置换比强制置换法更为可靠。
置换材料通常采用那种承载力好的粗粒土,然后进行压实。
1.3 加载法该法主要是加快软基沉降,增加软基强度,防止填土内和邻接填土的构造物还有填土路面发生破坏性的沉降。
目前软基固结沉降可分为:减少地下水法来提升土中有效应力方法、地基上增压法等。
增加总压法一般用填土加载法,减少地下水法主要是通过井点、竖井等减少地下水含量,然后在地表铺砂、覆盖一层隔水膜使其形成真空,凭借大气压力加载促进土壤固结。
在使用填土加载时,需要注意地基是否稳定。
加载法的好处是不用担心地基被破坏,但工程费用大,一般很少采用。
1.5 真空预压法真空预压法在处理道路软基时无需大量的建筑材料,能节省大量费用,其优越性十分明显。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2017.30.067浅谈真空预压在软基处理中的应用傅亮(大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司 辽宁大连 116023)摘 要:真空预压固结法是在要加固的软土地基上打设一定间距的塑料排水板或袋装砂井,其上面铺设一定厚度的砂垫层,将不透气的薄膜铺设在需要加固的软基表面的砂垫层上,借助射流泵和埋设在垫层中的管道,将膜下土体间的空气抽出,形成真空,使土体排水而压密,土体的强度也同时得到增长,最终达到固结的目的。
真空预压适用于大面积围海吹填造陆工程。
关键词:真空预压 软基处理 填海造地中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)10(c)-0067-02目前我国处理大面积淤泥场地用的比较多的方法是真空预压固结法,真空预压固结法是在要加固的软土地基上打设一定间距的塑料排水板或袋装砂井,然后在其上面铺设一定厚度的砂垫层,将不透气的薄膜铺设在需要加固的软基表面的砂垫层上,借助射流泵和埋设在垫层中的管道,将膜下土体间的空气抽出,形成真空,使土体排水而压密,土体的强度也同时得到增长,最终达到固结的目的。
下面就借用笔者曾经做过的一个真空预压的项目来简要说一下真空预压在设计中的具体应用。
1 工程概况1.1 自然条件本项目位于天津港附近,多年平均气温为17.8℃,年平均降雨量为501m m,降雨主要集中在6、7、8月,年平均相对湿度为64%。
1.2 地勘资料根据勘探孔揭露的地层岩性、埋藏分布情况,现从上到下依次评述如下。
②1层:淤泥质黏土(Q4m)。
灰色,饱和,流塑,具高压缩性,土质较均匀,含有机质及少量贝壳碎片,夹粉土、粉质黏土薄层或透镜体,局部相变为淤泥或淤泥质粉质黏土。
本层土在钻孔揭露深度范围内普遍存在,物理力学性质很差,厚度10.80~11.20m。
②2层:粉土(Q4m)。
灰色,很湿-湿,稍密-中密,土质较均匀,含少量贝壳碎片,摇震反应迅速,夹粉质黏土薄层,局部相变为粉质黏土。