浅析真空预联合堆载预压法在处理淤泥质软土地基方面的优势
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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软土地基处理施工技术摘要:高速公路路基施工阶段,常会遇见软弱地质土层,如果弱地基处理方案不适当,在车辆载荷的持续影响下,容易出现不均匀沉降,导致高速公路路面裂缝、坑槽等病害,严重影响公路路用性能和使用安全。
现阶段,针对软土路基的加固补强方法很多,其中堆载预压可以产生超净孔隙水压力,加速路基排水固结,从而有效增大路基中有效应力,提高其结构稳定性。
在高速公路软土路基加固方面,土石堆载预压应用广泛,但堆载预压结束后必须将土石装运到指定的场地,不但需要消耗大量的土方,而且会占用土地资源。
如果工程项目本身土地资源紧张,但水资源丰富,则可以充分利用水资源装载水袋,结合真空联合堆载预压法两种方式,采用联合堆载预压施工技术。
基于此,本篇文章对真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术进行研究,以供参考。
关键词:真空法;堆载预压法;软土地基;处理施工技术引言软土在我国东南沿海地区分部广泛,因其承载能力较差,需要对软土地基进行加固处理方能进行建筑施工。
真空联合堆载预压法以其施工简单、工期短、加固效果良好等优点得到了广泛的应用。
真空联合堆载预压法施工通过大型机械在软土路基中打设竖向排水井,随后通过在软土路基上一定方式的加荷,逐步排出软弱黏土层中的孔隙水,最终软土路基得到了固结压缩,路基强度得到了大幅度提高、减少了工后沉降及不均匀沉降。
真空联合堆载预压处理软土路基能有效地解决工后沉降过大、路堤施工稳定性及工期过长的问题。
然而,在实际工程施工过程中,部分施工企业并未真正掌握该方法的本质,盲目加快堆载的速度,不控制加荷速率,导致出现一些路堤滑坡、塌方等事故。
因为,本文探究真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术的应用分析。
1软土地基1.1软土地基危害分析含水量比较高所带来的危害。
因为软土地基含水量通常在35%~75%之间,使得部分地区的软基出现流动现象,地基稳定性明显下降,一旦受到外界压力,会给地基的正常施工带来较大影响。
真空预压法和堆载预压法的比较摘要:真空预压法在沿海地区处理软土地基得到了广泛的运用。
文章通过真空预压法和堆载预压法从预压效果、施工时间、加固费用等方面进行的对比,得出在处理浙江舟山沿海地区的软土地基时,真空预压法要优于堆载预压法,有着固结速度快、施工时间短、加固效果好、抗稳定性强和经济效益高的优势。
关键词:真空预压法、堆载预压法、比较、软土地基目前处理软土地基国内有多种方法,主要有真空预压法、堆载预压法、水泥土搅拌法、强夯法和强夯置换法等加固方法。
而真空预压法对浙江舟山沿海地区的软土地基处理有着不错的效果。
1 工程概况浙江舟山煤炭中转码头工程位于浙江省舟山岛南部的六横岛,工程处理范围为1441m×565m,面积81.42万㎡。
拟建堆场位于现有海堤内的盐田或虾塘和海堤外的海涂上,地势平缓。
浅部主要分布淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土等,具有含水量高(40%~50%)、孔隙比大(大于1.3)、天然强度低(40~50KPa)、压缩性大(2.0MPa-1)、厚度大(20m~30m)等特点,工程陆域的形成采用吹填砂和回填开山宕渣相结合的方案。
如何快速有效的对地基处理是整个工程顺利进行的关键。
2 真空预压法和堆载预压法的优劣堆载预压法加固地基过程中工期相对较长,需大量的预压材料,运输不便,投资较大。
但其优点是最大预压荷载不受限制,施工工艺简单,加固效果显著,有效加固深度深,工后沉降小等优点。
而真空预压法与堆载预压法相比,具有工期短、加荷速度快、无需堆载材料、加荷中不出现地基失稳现象、有效加固深度深,工后沉降小等优点,其最大缺点是预压荷载偏小(可达到80 KPa左右),施工工艺及流程复杂【1】。
因为工程要求地基具有一定的承载力, 并不得发生影响其正常工作的不均匀沉降。
我们最终采用了如下处理方法:吹填部分采用真空预压法加固,回填部分采用堆载预压法加固。
图1 堆场预压分区图3 真空预压法和堆载预压法的施工简述堆场预压分区详见图1。
真空联合堆载预压软基处理方案在工程中的应用以及处理效果分析摘要:以工程实例作为研究对象,从真空联合堆载预压作用机理、方案设计以及处理效果等方面进行研究,研究结果表明:真空联合堆载预压处理深厚软土效果较好,能使使土体固结沉降基本结束或完成大部分,减少工后沉降,提高地基土体强度。
关键词:真空联合堆载预压;加固机理;处治效果较常采用的软基处理工艺大体可分为排水固结以及复合地基,常见的排水固结方案包括:真空预压、真空联合堆载预压以及堆载预压等,常见的复合地基方案包括:水泥搅拌桩、双向水泥搅拌桩、碎石桩、素砼桩、CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)以及预应力管桩等。
软土地基处理方案的选择应根据地质条件并结合经济、处理效果以及工期等方面综合考虑。
结合工程实例,本文就真空联合堆载预压软基处理方案进行相关的叙述及探讨。
现有一工程实例:项目位于广东省珠海市横琴新区,主要为道路市政配套工程,项目所在区域较为空旷,下卧软土层为较厚的淤泥层,淤泥为灰黑色,深灰色,流塑状,稍具臭味,含多量有机质,局部含少量贝壳及粉砂,平均厚度为24m。
针对本工程地质、地貌条件,并结合经济、处理效果以及工期等方面综合考虑,在软土地基处理方案上选择采用真空联合堆载预压进行处理。
1、加固机理建筑物建造前,对天然地基或已设置竖向排水体的地基加载预压,使土体固结沉降基本结束或完成大部分,减少工后沉降,提高地基土体强度。
1.1堆载预压以填土作为预压荷载,使地基土压密、沉降、固结,待达到预定的强度变形标准后再卸载、建造建(构)筑物。
从而提高地基强度和减少建筑物建成后的沉降量。
2.1真空预压真空预压法是以大气压力作为预压荷载。
先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层,再在其上覆盖数层不透气的塑料薄膜或橡胶布,与大气隔绝。
在砂垫层内埋设排水管道,然后与真空泵连通,进行抽气,使透水材料保持较高的真空度,在土体孔隙水中产生负的孔隙水应力,将土中孔隙水和空气逐渐吸出,从而使土体固结。
真空联合堆载预压法处理软土的施工技术及效果评价摘要:在软土地基上建设电力设施难于满足工后沉降的要求,须对软土地基进行处理。
现以肇庆某天然气热电联产项目为例,分析真空联合堆载预压技术在软基处理中的具体应用及效果评价。
关键词:真空联合堆载预压;软基处理;施工监测;最终沉降量1.引言肇庆某天然气热电联产项目根据总平面布置方案以及岩土勘察报告,厂区在场地平整后顶部有厚度 0.5-2.6m的素填土,其下覆盖有约15-21m厚的淤泥质土,其淤泥及淤泥质土层在厂区分布范围广,厚度大,地基承载力特征值fak<70kPa,具有高含水率、高孔隙比、高压缩性和低抗剪强度等典型软土特征。
为了避免产生后期的较大沉降影响构筑物的正常使用,因此须对厂区淤泥质地基进行处理。
二、真空联合堆载预压法加固原理常用的软土处理方法主要有:排水固结法、振动水冲法、强夯法、深层搅拌法等。
排水固结法的实质为在拟建场地上施加荷载,使土体中孔隙水排出,孔隙体积变小,土体密实,以增强土体的抗剪强度,提高软基的承载力和稳定性,同时可消除沉降量,减小土体的压缩性,在使用期内不致产生有害的沉降和沉降差。
排水固结法分为堆载预压法和真空预压法两类。
真空联合堆载预压法是在真空预压排水和堆载预压排水的基础上联合发展起来的软基加固方法。
由于真空预压法在加固区形成负压,与堆载法的挤出效应(正压)相反,有利于土体中的超孔隙水压力排出,从而加速土体产生固结变形。
现以肇庆某天然气热电联产项目为例,论述真空联合堆载预压法的施工方法,并通过工程实例对真空联合堆载预压法的工程效果进行分析评价。
三、真空联合堆载预压法主要施工流程(1)地表清理进行场地的平整、清理,清除其上的杂物。
对于表层水较多的淤泥区域,机械无法施工,应先前进行表层处理。
(2)铺设砂垫层铺设50cm厚中粗砂垫层,中粗砂铺设后现场干容重大于16kN/m3,含泥量不大于5%,渗透系数不小于5×10-3cm/s。
真空-堆载联合预压加固软土地基施工工法真空-堆载联合预压加固软土地基施工工法一、前言软土地基在工程建设中常常遇到问题,如沉陷、稳定性差等。
为了增加软土地基的承载力和改善地基的工程性质,真空-堆载联合预压加固软土地基施工工法应运而生。
该工法结合了真空提取和堆载预压的技术手段,通过人工加压的方式改变地基土的物理性质,以达到加固土地基的目的。
二、工法特点1. 真空-堆载联合预压技术能够在软土层中控制应力范围,使软土层产生压缩变形,从而提高软土的承载力。
2. 该工法施工简便,投资成本相对较低。
3. 工程实施周期短,能够节约时间和资源,并且能够在现场进行施工。
4.该工法对软土地基具有较好的适用范围,适用于各种软土类型,如膨胀土、降低冻胀土等。
5. 加固后的地基能够满足各类地面工程的要求,保证了工程的稳定性和安全性。
三、适应范围真空-堆载联合预压加固软土地基施工工法适用于以下情况:1. 土壤层含水量高,使得软土地基承载力低下;2. 软土地基存在较大沉降或沉陷问题;3. 软土地基存在较大的变形性;4. 土壤层的工程性质需要改善,使其能够承受工程负荷。
四、工艺原理该工法通过真空-堆载联合预压的方式进行施工,实现地基加固效果。
具体原理如下:1. 真空提取技术:通过真空泵将软土层内部的气体抽出,降低软土层的孔隙水压和孔隙度,从而使软土层发生压缩变形,增加软土层的密实度和承载力。
2. 堆载预压技术:在真空提取后,通过加载堆载设备施加压力,使软土层产生额外的压缩变形,进一步增加软土层的密实度和承载力。
五、施工工艺1. 地面准备工作:对施工现场进行清理和平整,确保施工区域的安全和清洁;2. 软土地基检测:对软土地基的地质和工程性质进行检测和评估,确定施工参数;3. 真空提取工艺:安装真空泵和抽气管道,通过抽气的方式降低软土层的孔隙水压和孔隙度;4. 堆载预压工艺:使用加载堆载设备施加压力,使软土层产生压缩变形;5. 完工验收:对加固后的地基进行检测和验收,确保施工质量符合要求。
探讨真空联合堆载预压法施工常见问题及对策1引言真空联合堆载预压法在施工过程中,对于处理软土地基、造价、环保等方面都有很大的性价比和优势。
因此该方法也比较适用于加固淤泥、淤泥质土或是软土和松软土地基段等工程。
而目前在道路工程施工中,尤其是在市政道路工程中,是运用的非常广泛的一种技术。
因此,本文结合工程实例,简要对该技术的应用和效果进行探讨。
2堆载预压法的含义2.1堆载预压法的概念堆载预压法是指在工程建设之前用大于或者是等于设计荷载的填土荷载,从而就能够促使地基提前固结和沉降,进而提高地基的强度。
而堆载物一般都是使用填土或砂石等材料,然后采用分層分级进行荷载。
这样就能够有效的控制家荷速率,避免破坏,还能达到预期的地基强度。
2.2堆载预压法的施工流程在施工准备阶段,首先要清理场地、排除积水,挖除路基内的淤泥、树根等;然后选择合适的预压土填筑材料进行试验,认真检查下承层。
在施工阶段中,要严格按照设计要求控制,铺设位置和高程都要严格复查,控制加载速率等,保证地基沉降和位移对于路堤的安全性和稳定性。
最后在卸载中,要根据相关资料、监理和施工单位共同确定时间,完成该项工作。
2.3真空预压法的概念真空预压法是通过铺设水平排水砂垫层和设置在软基中的竖向排水体,在砂垫层上铺设不透气的薄膜封闭装置,借助埋设在砂垫层的管道,通过抽真空装置,使得土体形成负压,降低孔隙水压力,增加有效应力,提高地基承载能力。
2.4真空联合堆载预压法施工技术真空联合堆载预压法是将真空预压和堆载预压相结合的一种软基处理方法,它适用于设计荷载大,承载力高的工程。
2.4.1加固效果1)固结速度:在真空堆载和联合预压阶段时,一方面堆载的作用使得土体的孔隙水压升高,而真空预压便会使得砂垫层和排水通道的孔压处于负压状态,这样一来,地基的孔隙水的压差更大,便会加快水的排出,那么固结的速度自然就会加快。
2)加固深度:针对真空联合堆载预压法的施工要求,当真空度的深度如果明显低于堆载时,总应力沿着其深度的变化而随之增减。
真空联合堆载预压法在软土地基处理中的应用摘要:文章介绍了真空联合堆载预压处理软土地基的设计及施工工艺,并通过具体软土地基处理工程的案例进一步剖析了真空联合堆载预压方案的经济性和技术合理性,可为类似软基处理工程提供参考。
关键词:软基处理;真空联合堆载预压;沉降控制。
Abstract:The paper introduces the design and Construction Technology for Treatment of Soft Soil Foundation by vacuum combined with surcharge. Furthermore, it illustrates the economic rationality of vacuum combined with surcharge method with a case in order to Supply reference data for soft soil foundation treatment projects of this type.Key words: soft soil foundation treatment; vacuum combined with surcharge; preloading settlement control.一、引言真空预压是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层,然后埋设竖向排水体,再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝,薄膜四周埋入土中,通过砂垫层埋设的吸水管道,用真空装置进行抽气,使其形成真空,使土中水排出,增加地基有效应力。
当抽真空时,先后在地表砂垫层及竖向排水体内逐步形成负压、使土体内部与竖向排水体、垫层之间形成压差。
在此压差作用下,土体中的孔隙水不断由排水管道排出,使土体固结。
真空联合堆载(自载)预压是一种利用真空预压和堆载预压叠加起来的加固方法,不需要另外的预压材料,直接利用填方本身的重量分级加载压密。
浅谈真空联合堆载预压法作用机理及其应用摘要:真空联合预压法是加固软土地基的有效方法之一,已广泛应用于工程中。
然而,该方法的理论研究远远落后于工程实践,尤其是土强度计算理论和稳定性分析。
在此基础上,深入分析了该方法的强化机理,并讨论了设计计算理论。
关键词:联合堆载;预压法;技术原理1、前言在真空固结机理和预压法研究的基础上,文章指出了真空土各向同性固结力的显着特征。
基于莫尔应力圆理论,推导出真空加固过程中的土体质量动力增长公式。
然后讨论了真空联合预压法分析土体稳定性的机理,并指出了其周期性。
2、软土施工的预压法软土通常具有上述物理和机械性质,但由于不同的遗传类型,它们具有不同的特征。
根据粉质和粉质土的形成和分布,中国的软土可分为两类:沿海沉积物;第二,内陆,山区,河流和湖泊盆地的淤积。
沿海软土可分为四种类型:沿岸相,三角洲相,湖相和弱谷相。
内陆平原的沉积物和淤泥主要包括湖泊泛滥平原和古河流。
根据项目的特点,常见的软土类型主要是软土,人造土壤,有机土和泥炭土。
软粘土是弱粘土的缩写,包括海洋,泻湖,三角洲。
它们中的大多数是饱和的,天然水含量大于液体极限,空隙率大于1.0。
当自然空隙率大于1.5时,它被称为污泥。
当天然孔隙度大于1.0且小于1.5时,它被称为粉质土壤。
软粘土具有天然含水量高的特点,一般为35% ~ 80%;自然空隙率一般为1.0 ~ 2.0;低剪切强度,不排水剪切强度约为2 ~ 25kpa,渗透系数低。
软土地基承载力低,沉降变形大,沉降不均匀,沉降稳定性长,通常需要数年甚至数十年。
软土地基广泛分布于中国沿海地区和内陆河流和湖泊。
例如:天津,连云港,上海,福州,深圳等沿海地区,以及昆明,武汉等内陆地区。
根据垃圾填埋场材料和填埋方法的构成,垃圾填埋场分为三种类型:水平填充,杂填充和和平填充。
根据垃圾填埋场的实际情况,可分为旧垃圾填埋场和新垃圾填埋场。
粘土填充超过10年,污泥填充超过5年。
它叫做old fill。
浅析真空预联合堆载预压法在处理淤泥质软土地基方面的优
势
摘要:本文主要介绍了软土地基的概念,工程界常用的地基加固方法和工作原理,并且重点介绍了真空预压排水法的概念和加固机理、堆载法的机理。
通过对
比分析可知,真空预联合堆载预压法和其他方法相比,在处理淤泥质软土地基方
面具有独到的优势,在沿海地区具有广阔的应用前景。
关键词:真空联合堆载预压;加固机理;比较分析
1 真空排水预压法
1.1 真空排水预压法概念
真空排水预压法加固软土地基的方法属于排水固结法的一种,是处理软弱粘
土地基的有效方法之一。
运用该法加固软土地基时,一般来说都是先在欲加固的
软土地基上,打设一定间距的塑料排水板或袋装砂井(通称垂直排水通道),然
后在地面上铺设一定厚度的砂垫层,再将不透气的薄膜铺设在砂垫层上,借助于
埋设在砂垫层中的管道,通过抽真空装置将膜下土体中的空气和水抽出,使土体
得以排水固结,土体的强度同时也得到增长,达到加固的目的,如图1-1。
真空排水预压法由排水系统、加压系统和密封系统三部分组成[1]。
排水系统:设置排水系统的目的主要在于改变地基原有的排水边界条件,借
助排水系统来传递真空压力,增加孔隙水排出的途径、缩短排水间距,减少加固
时间。
加压系统:对加固区产生固结作用的荷载,使地基土的有效固结压力增加而
产生固结。
密封系统:对加固区域起密封作用,保证加压系统产生的荷载能持久、稳定
地作用于加固区,是真空预压加固取得效果的关键因素。
3 真空联合堆载预压法的优势
3.1 真空联合堆载预压法与堆载预压法相比
(1)稳定性好
由于堆载预压处理地基时增加了土体的总应力,并且在加载的瞬间土体中孔隙水压力最大,这时土体容易发生侧向挤出变形,如果某一级堆载过高过快,有可能造成路基失稳。
真空预压法在加载地基土时,总应力不会发生改变,孔隙水压力反而会降低。
孔隙水压
力是一种球形应力,不会造成土体发生侧向挤出变形和剪切破坏,发生的只有收缩变形[3][5]。
因此真空联合堆载预压加固地基时,堆载造成土体的侧向挤出变形与真空预压导致的侧向收
缩变形相互抵消,地基不会因为堆载速度过快而产生失稳。
与堆载预压法相比,真空联合堆载预压处理软土地基更具稳定性。
(2)处理深度大
堆载预压法虽然预压荷载大,但是不能够对土层深处进行很好的加固。
对于软弱土层深
厚的地基来说,需要考虑其它地基处理方法。
而真空联合堆载预压法不仅预压荷载大,其处
理的深度可以达到排水板以下2m左右。
所以只要排水板长度适合,真空联合堆载预压就能
对深厚土层进行加固处理。
与堆载预压相比,真空联合堆载预压法的处理深度更大[4]。
(3)投资少、工期短
在预压荷载相同的条件下,真空联合堆载预压法比单纯采用堆载预压法处理地基所消耗
的堆载填料要少很多,这样既可以节省大量的堆载填料,免去相应的运输问题,缓解交通压力,减少投资成本。
此外,由于土中的封闭气泡在真空吸力作用下容易排出,从而使土的渗透性提高、固结
过程加快,而堆载预压则无法做到,所以真空联合堆载预压法的加固速度明显大于堆载预压
法,能够缩减预压时间,加快工程的完成进度。
实践证明,真空联合堆载预压的工期比堆载
预压要快4~6个月。
与堆载预压法相比,真空联合堆载预压既能节省土地资源,又能节约时间,从而减少了投资,具有很好的经济效益[33]。
(4)工后沉降小
由于真空联合堆载预压的排水体系有竖向和水平方向,相对于堆载预压来说,整个体系
的排水途径要短很多,加速了地基土体的固结。
在短时间内,真空荷载就能达到一定的压力,使得土体提前进入超载期,使大部分沉降能在堆载期完成,减少工后沉降。
(5)地基承载力高
与堆载预压法相比,真空联合堆载预压使得地基处于超载预压状态,能够有效消除主固
结沉降,提高地基强度。
3.2 真空联合堆载预压法与真空预压法相比
真空联合堆载预压法与真空预压法在很多方面是类似的,如稳定性、工后沉降、工期等。
而在节约资源,减少投资方面,真空预压法的优势更加显著。
单纯的真空预压处理地基时,
它是利用大气来加固软土地基的,不需要大量的预压材料及实物,这样能减少大量的费用,
施工也更加快捷。
但是一般的真空预压法所能达到的最大预压荷载为90kpa左右,加固后的
地基容许承载力通常在100~130kpa之间,对于承载力要求更高的地基土体来说,真空预压
法是达不到要求的。
这时需要联合堆载施工,通过堆载料增大预压荷载,达到地基处理要求。
因此,真空联合堆载预压法比真空预压法的预压荷载大,应用范围更加广泛。
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