真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法軟土地基處理施工技術(shù)

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加固軟土地基施工實踐摘要真空聯(lián)合堆載預(yù)壓是在真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的軟基處理方法。本文結(jié)合福寧高速公路XX標段的軟土地基處理施工實踐，詳細介紹了真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法施工技術(shù)的各個主要技術(shù)參數(shù)、施工工藝和質(zhì)量控制等。關(guān)鍵詞軟基塑料排水板真空預(yù)壓堆載1工程概況福（鼎）寧（德）高速公路XX合同段靠近河口及海灣地帶，地處濱海堆積平原，公路沿線廣泛分布著呈流塑狀的軟土和粘性土層。整個合同段需進行軟土地基處理的長度達8.178公里，處理面積約20萬平方米，占福寧高速公路全線軟基處理總量的50%，軟土地基的變形和穩(wěn)定已經(jīng)成為本合同工程必須首要解決的關(guān)鍵性問題。為了尋找切實有效、經(jīng)濟合理的軟基處理辦法，設(shè)計部門和科研人員做了大量的研究工作，針對不同地質(zhì)條件、不同外荷條件采用了擠密砂樁、水泥粉噴樁、塑料排水板、分級堆載預(yù)壓、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓等多種處理方法，經(jīng)過近兩年的施工實踐和試驗研究，取得了可貴的研究成果和實踐經(jīng)驗。本文結(jié)合XX互通AB匝道軟基處理工程實例，對真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的施工技術(shù)進行研究和探討。2地質(zhì)情況和施工方案XX互通AB匝道平均填土高度8.0m左右，基底各土層的物理力學性能如表1所示，其軟土的含水量高，壓縮性大，強度較低，而且軟土層厚較大，軟土處理極具代表性。原設(shè)計采用擠密砂樁（1.2m×1.2m，樁長9.0m）加固，預(yù)壓高度為9.0m的分級堆載預(yù)壓處理方法。在實際施工中，由于地基的排水固結(jié)時間無法滿足工期要求，為了確保工程進度，變更采用以塑料排水板作為豎向排水通道，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓進行加固處理的施工方法。表1AB匝道各土層物理力學性質(zhì)表互土層名稱陡厚渠櫻度努含水量牢w貢孔隙比貿(mào)e伙天然聾容重調(diào)r器飽和度吉Sr艦壓縮娘系數(shù)閉α召v訴快慧爛剪榆C蠢φ鵲m流%免kN/m仍3樓%塊MPa罩-1伏kPa聰攝°構(gòu)高液限粘土勾0.黨5輕~1.波0速38.17飄1.157騰17.2滑0說87.9銹0.727題17.5吧11.3呼淤欠橋泥間4敘.翁0吵~覺6舅.紐2瓦46.39斥1.290付16.84勝95.8中0.901駕7.0板4.7嫂粘與性沈土頓1予.北2休~崖2脊.停4耽43.84永1.220河17.21責86.6福0.農(nóng)530炕14.4欄6.4盞淤盾抖泥倘5.1~9.杰0啊69.06拐1.938芝15.4濕0駝95.4敘1.769僻8.4葉3.0真空聯(lián)合堆載預(yù)壓是在真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓基礎(chǔ)上發(fā)展起來的軟基加固方法，具有真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的雙重效果，而且真空預(yù)壓在水平方向產(chǎn)生了一個向著負壓源的壓力，使四周土體向著預(yù)壓區(qū)移動，產(chǎn)生等向固結(jié)，可以抵消堆載預(yù)壓引起的向外擠出變形，在一定程度上消除了地基因填土速率快而失穩(wěn)的危險。其主要技術(shù)參數(shù)如下：⑴、塑料排水板間距1.1m，按正三角形布置，排水板深度7.0米。⑵、水平排水體采用60cm厚砂墊層，砂質(zhì)為中粗砂，含泥量小于5%，且砂粒均勻不含石塊。⑶、膜下真空度設(shè)計值為70kPa，密封膜采用三層聚乙烯薄膜，密封帷幕采用挖溝粘土密封墻的方法。⑷、堆載預(yù)壓采用路基的設(shè)計高度，在膜下真空度穩(wěn)定到70kPa后開始，堆載時間為1～2個月，加荷速率10cm/d左右。⑸、地基固結(jié)度95以上停止抽真空。當連續(xù)觀測2個月的地基沉降量均不超過每月5mm時，可以進行路面施工。3施工工藝和質(zhì)量控制3.1施工工藝枯真空聯(lián)合堆載雀預(yù)壓粘的獅主要施工工序補有：場地整平分→冊鋪筑搭下母墊層頃→銀打設(shè)排水板紗→掌真空濾管鋪昂設(shè)濃→勞鋪筑害上餓墊層燃→滲密封薄膜施香工雕→各粘土密封墻濃施工幟→返真空預(yù)壓距→薄堆載預(yù)壓杏等。泛⑴悄、塑料排水板搬施工：唱場地整平后，曠鋪筑嶄30cm番厚的砂墊層，簽插板機在墊層休上作業(yè)，打設(shè)豆塑料排水板。遠塑料排水板應(yīng)受嚴格按照規(guī)范叮要求施工，剪株斷的排水板板哭頭露出下墊層燈，并與表面砂平墊層連通，以瞎保證良好的排往水效果。排水踐板施工后，將噴表面平整，然曠后鋪設(shè)真空濾杜管。詢⑵晌、真空濾管布恭置：戴真空濾管采偶用鍛Φ披5cm饞的貍PVC累管（打孔后外蕉面包裹土工布特），濾管縱向液布置間距錫30m搬，橫向布置間虜距隊6.5m愉，濾管交叉處移用十字接頭連教接。管路連接洽好之后，進行淘30cm總表面砂墊層的楊施工，割把糖排水粘板頭貫和真空濾管憐埋入砂墊層中券，械墊層代表疾面施平整，無尖狀哄物。跌抽真空管路從鼓濾管上接出，薄經(jīng)密封由出膜家器通出，將出歇膜器與射流式背真空泵連接。過⑶朋、密封薄膜施坑工：冒密封膜采用三買層聚乙烯薄膜義，每層膜厚度遺0.12淺～鉛0卻.14mm擁，膜之間采用肅一次熱合成型堅連接。為保證顯密封薄膜不受筍損，可在砂墊此層上先鋪一層廣250g搞/m傭2傅無紡布，然讓后進行密封薄栗膜施工。鋪膜搜一般應(yīng)選擇在霜無風、無雨此天氣一次鋪完區(qū)，鋪設(shè)好的薄葬膜及時用砂袋逐壓好。每鋪一騾層都要進行認泉真細致的檢查誓，釋如有孔洞伐或破損棉應(yīng)及時毀進行修補。薄塘膜現(xiàn)場粘結(jié)時丹，應(yīng)保持粘結(jié)星部位的清潔，沾粘貼時在縫下湊墊一塊長條形電光面木板，上巷膠后用力壓緊混，然后抽板后灣移，依次沿縫獎向后粘接，注良意剛粘結(jié)部分拴不能馬上受力勸。俗密封膜的周邊著應(yīng)埋入壓膜溝客中。鋪膜后及治時設(shè)置出膜裝堅置，沿兩側(cè)路墻基坡腳間隔均研勻安裝眉7.5kW省射流式真空泵余和觀測儀器，礦每套真空設(shè)備喬包括一臺射流示泵及配套的電灑動機、射流腔網(wǎng)及循環(huán)水箱、寶高壓膠管、真燦空表等裝置，津每套設(shè)備作用拾面積約為停500m左2煤。在薄膜上放堪置沉降標時，冠應(yīng)在沉降標下察墊一層土工布聯(lián)，防止破壞薄悔膜。?、忍怠⒄惩撩芊鈮氐氖┕ぃ荷哐丶庸虆^(qū)邊線豎挖壓膜溝，償壓膜塊溝華高度擾為企10超0它～攻1朝5勝0cm甘，底寬級6罰0cm唇，聞頂寬淹20辟0童～腫2郊5廳0cm三，用粘土回填總。濟溝底慚應(yīng)設(shè)置在沒有丸腐植物和海生浩物的孔洞語，濁且雙不含雜質(zhì)蕩的份軟粘土層輝上鄰，饞以確保宇密封帥效果票。災(zāi)溝挖好后將薄棍膜放入溝中，敗應(yīng)注意將薄膜丹貼于壓膜溝的耗內(nèi)壁，并將膜燒放至溝底，然瓣后分層回填壓招實，膜埋入密誰封溝時，注意饞膜不要被戳破綢，保持其完整最。城⑸美、真空預(yù)壓：陳射流泵、沉降版標等布置后，濃調(diào)整各種觀測謠儀器的初讀數(shù)簡，進行開泵試持抽氣，以表檢驗閑各種趟設(shè)備瓜是否哥正常棉工作，同時細束致被檢查柜薄敞膜的密封情況殘，廢以及各裝置接潛頭連接情況，云發(fā)現(xiàn)漏氣的地耕方應(yīng)立即寺進行要處理耽。試抽階段的浪檢查是一項十旨分必要的工作搶，對保證膜下住真空度有著很貴重要的影響。咬試抽氣一般壘5就～詳10d睜，當真空度達季60kPa夾，抽氣正常，論真空預(yù)壓開始攻。當真空度達朋60kPa缺時，區(qū)內(nèi)應(yīng)覆爹水淹沒，水位尊高出膜誠10cm陳，真空度罵達到駕7股0kPa想以后勒，穩(wěn)定真空度怠直到工程結(jié)束忘。吉⑹接、堆載預(yù)壓：將待膜下真空度遲穩(wěn)定在擴70MPa撲以上時，開始綁進行堆載施工峽，為保護密封箱膜不被填料擠暴壓破，先在密奧封膜上再鋪一帖層無紡布，然搬后人工鋪設(shè)幟50cm帥厚的砂墊層，洲再用機械填床1.0m皆厚的細料土，辛機械施工由近集向遠逐步推進四，由輕而重進化行多遍壓實，等施工時應(yīng)注意沒保護好沉降標辜等設(shè)置。最后撞即可按正常路尋堤填筑壓實施竿工，直到設(shè)計細的預(yù)壓高度。臺3.2邁施工質(zhì)量控制滑⑴蒸、密封薄膜必悉須選用抗老化精性能好，韌性鹽好，抗穿刺能帝力強，耐腐蝕校的材料。薄膜女加工時，其下機料長度應(yīng)考慮美埋入密封溝的派部分并留有更2醬～練3m捕，且在鋪設(shè)時睡適當放松薄膜蛛，不宜拉得太深緊，以防止薄祝膜被撕裂。算⑵陵、壓膜溝直接攪關(guān)系到密封效螞果的好壞，應(yīng)臘確保有足夠的亞溝深和壓實質(zhì)漆量。撤回填用的粘土件應(yīng)不含石塊、毫草根等扇雜質(zhì)導(dǎo)。真空度測頭融和孔壓測頭導(dǎo)心線引出的地方航應(yīng)認真處理。撓⑶育、保證膜下真壓空度的穩(wěn)定是贏加固過程管理德的一個重點，依直接影響到真漆空預(yù)壓的處理萌效果。為使抽慨真空設(shè)備保持拍穩(wěn)定、正常的樸工作，在施工污現(xiàn)場應(yīng)保證有它一定數(shù)量的備崖用設(shè)備，同時桌配置相應(yīng)功率響的柴油發(fā)電機術(shù)組，以保障供室電連續(xù)。踩⑷哪、建立嚴格的沿值班制度，對劃加固過程嚴格匠的關(guān)注、檢查陡，進行各種現(xiàn)哲場觀測，做好隊詳細記錄，及彎時處理發(fā)生的捷問題。銅4訓(xùn)工程效果站本段自泰2001幣年靜7違月討26緞日劇開始施工排水它板，在辯2001門年量8興月佛9小日沉開始真空預(yù)壓奶，山5d俘后真空度達到艙70kPa奔，以后一直穩(wěn)件定在設(shè)72賺～協(xié)75kPa東。瞞9完月狂11理日缸開始填土堆載繳，至第11礎(chǔ)月茅12晴日氧堆載結(jié)束，王12克月射7張日查真空預(yù)壓結(jié)束頃，預(yù)壓期共計姿119d糊。碑為了驗證地基乓加固效果，白在加固過程中氣進行屆了膜下爆真空度鞋、鞠側(cè)向水平位移棉、晶孔隙水壓力默、地基易表面沉降酒和膀深層沉降垮等猜觀測歲，觀測數(shù)據(jù)理朽想。本段地基蕩表面沉降量約俗為燃320mm家，沉降曲線如歐圖國1介所示。池為了解真空預(yù)披壓前后軟土地斤基物理力學性鹿質(zhì)的變化情況電，本段在實施軌真空預(yù)壓前后慚分別對地基土剛鉆孔取樣進行抹了物理力學指樹標的試驗，試干驗結(jié)果如表功2約所示。拐表璃2護真空預(yù)壓前后老主要物理力學驗性質(zhì)指標對比召表歌土層名稱法含水量嬌w但孔隙比幅e增容灑討重畫r觀壓縮麗系數(shù)趟α然v剝壓縮跡模量冬E守快遍懂剪倉固結(jié)接快剪篩C籮φ喜C橡φ脹%閘kN/m里3桂MPa鋪-1悉MPa埋kPa餅處°容kPa摸懸°跌淤兔計泥愚預(yù)壓前貿(mào)46.39鍵1.290局16.84茂0.901急2.58陶3.2竭1.1賭7.0廊4.7延預(yù)壓后逐45.52表1.175畝17.05互0.78汁2.78雖6.8惠5.8純13.8宗9.3榆粘性土協(xié)預(yù)壓前劣43.84隆1.220蝦17.21臉0.襪530組4.60乞8.2篩4.0男14.4摘6.4草預(yù)壓后狗30.46篩1.145洲18.31豪0.501般6.65項7.89掛7.2犁18.8縱9.0蠟5