大面积真空预压施工工艺总结

大面积真空预压施工工艺 大面积真空预压施工工艺总结 1.工程概况 1.1工程简述 新建京沪高速铁路虹桥动车所位于上海市嘉定区境内～设计总规模为检查库线12条～存车线79条～设动车所进出段线4条～预留2条～总占地面积56万平米。东侧红线与嘉定区封浜河交叉～西侧红线毗邻既有沪杭铁路。该工程场地条件和地质条件复杂～各种水塘、房舍、道路、码头密布其间～湖澡洼塘众多～ 大小水塘14处～水塘占地 面积达13万平米。场区属 滨海平原地区,区内地层 为粉质黏土、粉土～广泛 分布淤泥质土～软土强度 低、含水量高、压缩性高～ 地下水为孔隙潜水。为确 保合理的工后沉降量～根 据地质条件结合铁路站场 图1-1 真空预压加固区单元示意软土地基大面积加固的需要～图 经技术经济比较分析～采用大 面积真空预压配合塑料排水 板地基加固处理。 设计将整过动车所车场 划分为13个真空预压加固 区～每个单元格加固区面积在 15000，20000平米～合计真 空预压面积为23万平米～真 - 1 - 大面积真空预压施工工艺总结 空预压加固单元及剖面结构如图1-1所示。各单元边界之间采用水泥搅拌桩隔离～隔水墙墙厚1.2m～采用三排搅拌桩咬接形成～桩长15m、桩径0.5m、 桩间距0.4m、搭接长度0.1m。真空预压中粗砂垫层厚0.6m～分二次铺设～ 中间0.3m位臵采用二布二膜进行密封～上下层为无纺土工布～两布之间设两层密封膜～分次逐层铺 设～砂垫层结构如图1-2所路基填土示。正式抽真空前进行试土工格栅中粗砂 两布两膜抽～以检验密封沟和密封膜 真空管路中粗砂的密封性能～在加固区设臵 真空测头～以检测膜下及 插塑板(真空预压)加固区砂垫层结构示意图 土体内不同深度处的真空 度。 1.2地质条件 根据地质钻孔、静力触探原位标准贯入 试验的结果揭示～区内地层均为第四系松散 堆积层～以第四系全新统及上更新统海积、 冲海积粉质粘土、粉土及淤泥质粉粘土为主。 原地面以下0.6m为人工杂填土层～以黄色粉 质粘土为主～局部地段含有建筑垃圾、生活 垃圾,3，12m为褐灰色粉砂粉土层～渗透系 数大～易透水～δ0=100，120KPa,12m以下 为灰色淤泥质粉质粘土～δ0=80KPa,地层土 质基本呈现“上硬下软”状态～地层岩性自 上而下勘探情况见图1-3、表1-1所示。 图2 地质剖面图 - 2 - 大面积真空预压施工工艺总结 表1-1 地质勘探分析统计表 层号 土的分类 层厚,m, 岩性描述 状态密度 ,1, 人工填土 0.5，1.2 黄色、稍湿～局部含有建筑和生活垃圾, 松散 ,2,1、2 粉质粘土 1.2，7.3 褐黄、褐灰色～含云母、粉砂等, 软塑～σ0=120kp 灰色,饱和, 含云母～夹薄层粘土～土质(2) 3 粉土 4，10 稍密～σ0=100kp 不均匀, 淤泥质 ,3,1 16.1，18.8 灰色,含有机质、云母～夹薄层粉砂～ 流塑～σ0=80kp 粉质粘土 淤泥质 深灰色～含有机质、云母～局部夹粉砂、,4, 9.6，12.1 流塑～σ0=80kp 粘土 粉土团块～土质均匀～光滑。 2.工艺特点及工作原理 真空预压法包括排水系统、抽真空系统和密封系统三方面的施工工艺。在需要加固的软弱地基表面铺好砂垫层～打设塑料排水板、埋设滤水管～再在砂垫层上铺设不透气的塑料薄膜～利用钢丝橡胶软管将滤水管与真空泵连接～利用真空泵将密封膜下的空气抽出。连续抽真空造成膜内外压力差～土体中孔隙水产生渗流～在真空的吸力作用下～通过塑料排水板、砂垫层、滤水管将土体中的孔隙水排出膜外～从而使土体固结密实。 3.施工机械设备的选择及材料 3.1施工机械设备 ,1,抽真空设备 射流真空泵ZKYQ45-35-7.5型,A型、B型二种,、真空表WKT-006、ZYB离心式水泵、真空管路、止回阀、截止阀、自动控制仪表和记录仪等。真空表量程为100kPa～精度不低于2.5级。 ,2,辅助设备与机具 机动小翻斗车、手推车和铁锹等。 3.2材料要求 ,1,砂垫层砂料采用中粗砂～含泥量,粒径小于0.075mm的细颗粒,小 -2于5,～渗透系数不低于2×10cm/s～保证水平排水效果。 - 3 - 大面积真空预压施工工艺总结 ,2,无纺土工布、密封膜的厚度、透气性能、拉伸强度、种类、规格及性能应符合设计要求。密封膜采用聚氯乙烯薄膜～其性能指标见表3-1: 表3-1 密封膜技术指标 抗拉强度,MPa, 伸长率,%, 直角断强厚度,mm, 微孔,个, 度,KN, 纵向 横向 断裂 低温 0.12??18.5 ?16.5 ?220 20，45 ?4.0 ?10 0.02 (3)真空滤水管选用加筋PVC塑料管～主管为φ75mm,支管为φ50mm, 要求PVC管材的强度能承受400kPa的压力。 4.质量标准及检验方法 真空预压施工质量标准及检验方法见表4-1。 表4-1 质量标准及检验方法 检验项目 质量要求 检验数量 检验方法 正式抽真空前～先进行试符合设计要求～并满足密封膜密封沟截面尺寸 全部检验 抽～检查密封沟和密封膜的铺设要求。 密封性。 根据观测资料和工后沉降推真空预压卸载时间 全部检验 测试 算结果～确定卸载时间 同一厂家、品查验每批产品合格证、性能 密封膜黏结牢固～热合加工的种、批号的材报告单～抽样检验密封膜的 搭接长度不得小于15mm～铺料～密封膜每1厚度、透气性能、拉伸强度密封膜排水滤管 设时密封膜适当放松～表面不万平米为一批～和排水滤管的管径、壁厚、 得损坏。 排水滤管每1透水、渗滤、纵向排水性能 万米为一批。 及抗拉、抗压强度等。 布设位臵、形式、数量和管上 滤水孔、滤水材料包裹形式及排水滤管安装 全部检验 观察、尺量 滤水管之间连接符合设计图 纸要求。 密封膜铺设 符合设计要求 全部检验 观察、尺量、现场清点 按设计要求时间间隔全部检按设计要求进密封膜下真空度 观察、尺量 查 行检测和记录 注:根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005] 160号第4.7.3，4.7.10条确定。 5.施工工艺及质量控制 真空预压加固软基施工主要包括竖向排水体,塑料排水板,打设、横 - 4 - 大面积真空预压施工工艺总结 向排水体,砂垫层,铺筑、真空管网埋设、土工布和密封膜铺设、密封沟 开挖及回填、真空泵安装、抽真空等工序～施工工艺流程见图5-1。 施工防渗墙搅拌桩(15m) 平整场地至设计地坪高 测量放线定位 填铺底层砂垫层(20cm) 打设塑料排水板(20m) 铺设中层砂垫层(30cm) 埋真空管网、原位监测仪器 开挖密封沟、铺设密封膜、密封沟回填压膜 安装真空设备、联结主管和真空设备 试抽真空，膜下真空度至80kPa，并检查漏气 抽气稳定膜下真空度80kPa 稳定抽真空7~10d后上铺设上层砂垫层(30cm) 检查上砂后有否漏气 在监测人员指导下分层碾压加上堆载至设计高程 继续抽气至沉降稳定 补填土至设计高程 否 工后沉降符合要求 是 结束 图5-1 真空预压施工工艺及质量控制流程图 - 5 - 大面积真空预压施工工艺总结 6.施工工艺方法 6.1 施工准备工作 ,1,、真空预压设备进场后～及时进行检查验收～进行现场工艺试验并会同监理进行验收审批。 ,2,、查验进场材料每批产品出厂合格证、性能报告单～抽样检验无纺土工布、密封膜的厚度、透气性能、拉伸强度和排水滤管的管径、壁厚、透水、渗滤、纵向排水性能及抗拉、抗压强度和环形刚度。 ,3,、施工前按施工图要求设臵观测断面～每一断面上的观测点布臵数量、观测频次和观测精度符合要求。观测基桩臵于不受影响的稳定地基内～定期复核校正。 ,4,、连接各系统进行抽真空试验～检查射流泵运转情况。 6.2 加固区场地平整 施工前～先进行场区场地平整～挖除表层种植土、树根、生活垃圾、建筑垃圾等杂物～再回填7%石灰土至设计标高。本工程场区内共有14口水塘～占整过加固场面积的1/3～按设计要求进行抽水清淤～在清淤干净后～对塘底开挖台阶～再分层回填7%石灰土至设计标高～要求压实度不低于0.86～以保证桩机操作的需要。 6.3 密封墙搅拌桩及塑料排水板施工 场区平整完成后～进行真空预压 隔水墙水泥搅拌桩施工～铺设砂垫层～ 并打插塑料排水板。 由于本工程场区地基内原地面以 下7,9m处存在较厚的粉土粉砂层～ -3该土层渗透系数经检测在10， -410cm/s,极易在真空预压周边形成透 水、透气层。故在真空预压加固区四图6-1 真空预压密封墙施工 周采用水泥搅拌桩密封墙进行封闭～桩底深入淤泥层～使渗透系数由粉土 - 6 - 大面积真空预压施工工艺总结 -3-4-7层10，10cm/s降低为10， -810cm/s,满足该地质情况下抽真空 密封性能的要求。 塑料排水板采用B型板～打设深 度20m～间距1.2m～正三角形,梅花 形,布臵。打设垂直度偏差控制在? 1.5%内～每根回带长度不超过50cm～ 否则应重新沉管插板～塑排板顶部埋 图6-2 真空预压区插塑板施工 入砂垫层长度不小于0.3m。 6.4 铺设水平排水垫层 ,1,按照施工图要求的平面尺寸和厚度铺设水平垫层。 ,2,当地基表层具有一定厚度的硬壳层～能承受施工机械运行时～采用 机械分堆摊铺法铺砂～汽车运进的砂 料先卸成若干砂堆～然后采用推土机 摊平。 ,3,当硬壳层承载力不足时～采用 顺序推进摊铺法～既汽车倒进卸料～ 推土机向前推赶推平。 ,4,地基软弱不能承受机械碾压 时～可用轻型传送带由外向里,或由 一边向另一边,铺设。 图6-3 真空预压砂垫层施工 ,5,排水砂垫层施工过程中～避免对软土表层的过大扰动和隆起～以免 造成砂垫层与软土混合～影响垫层的排水效果。 6.5 埋设真空管网 水平排水垫层施工完成后～开始排水滤管的布臵。开挖管槽～布放和 连接真空管路～保证真空管路的畅通和各类接头的牢固。 6.5.1 管网的埋设 - 7 - 大面积真空预压施工工艺总结 真空管选用加筋PVC塑料管～主管为φ75mm,支管为φ50mm,要求PVC管材的强度能承受400kPa的压力。主管间距25m左右～滤水管排距6m左右～最外层滤水管距场地边的距离为2，5m。主管和支滤管间用变径三通和四通连接。 图6-4 主管与滤管的连接 支滤管管壁按正三角形开滤水孔～孔径8mm～孔距50mm～打孔后外包250g/m2的无纺土工布滤膜～滤水管外绕3mm铅丝(圈距5cm)～再套上用土工布缝合的反滤布套～并捆扎结实～达到只透水不透砂。主管和滤管接长采用二通～二通用螺纹钢丝橡胶软管制成～长度30， 图6-5 滤管接长 40cm～内径稍大于主管和滤管的外径～滤管套入连接长度约10cm-15cm～同时在联接处用10号铁丝扎牢,滤管需连同反滤布套一起扎牢,～以防抽真空时地基不均匀沉降将滤管搭接处拉断～联接时两管中间预留5cm左右的间隙～预留的间隙与软胶管一起使整个管路系统能较好地适应地面的不均匀变形。 图6-6 管网埋设 整个管网联接好后～即可挖砂沟埋设整个管道于砂垫层中～管道要求 - 8 - 大面积真空预压施工工艺总结 挖深20cm左右,宽15，20cm,～一般位于排水砂垫层的中部～顶部覆砂厚度不小于10cm。管网平面布臵采用条形排列～保证真空负压快速而均匀地传至场地各个部位。真空度测管,φ6mmPVC透明软管,在砂沟中需做蛇形布臵以适应地基的不均匀变形～滤管周围用砂填实～并用磁盘埋好。 6.5.2出膜口的处理 出膜口处理的好坏将直接影响到整个密封系统的密封性。 分层沉降管从密封膜穿出时～在沉降管外套一段PVC管,Φ82.9mm,～PVC外管必须光滑～长约1.5m～深入地层约0.5m～PVC管与已铺设的薄膜平顺粘接～粘接剂采用塑料膜厂家生产的专用U—PVC胶合剂～PVC管周边密封膜预留8，10cm～以防差异沉降破坏密封膜。为防止漏气～在沉降管与PVC管之间设密封胶圈并用粘土回填。 主管从密封膜穿出时,在PVC主管口用螺纹钢丝橡胶软管联接50，80cm长同直径的镀锌铁管～铁管同样采用平顺粘接的方式出膜。 6.6 密封沟开挖及回填 密封沟必须符合盖膜闭气要求～采用人工配合挖掘机开挖～沟底宽0.8，1.0m左右～沟深1.5m，2.0m～随挖随铺随填～以沟长20m左右为一个工作区段依次推进～开挖时防止边坡塌方。铺膜时挖出的土堆在外侧便道上～不得堆在砂垫层上～避免砂粒滑入沟中。沟中回填的粘土要密实且不夹杂砂石。如 果密封沟底或 两侧有碎石或 砂层等渗透性 好的夹层存在～ 将该夹层挖除 干净～并回填软 土。开挖时紧贴 密封墙开挖～回 填时靠密封墙 - 9 - 大面积真空预压施工工艺总结 一侧必须采用灌水造浆～人工踩压密实。 密封沟内侧沟壁必须平顺～挖好后将密封膜顺沟壁内侧铺放入沟中～紧贴沟的内壁～将密封膜放至沟底～沿密封沟内壁将膜边插入坑底土中10cm左右～然后以细粒土分层回填～回填至周边密封墙墙顶以下50cm左右～作为汇水沟覆水之用。特别要注意第一层的填压～要用淤泥质粘土把密封 图6-8 密封沟覆水 图6-7 密封沟开挖 膜压好～使膜能紧贴沟壁和沟底～沟底密封好后～采用挖掘机挖土分层回填～在每一层填土上都给予适当的压实～边回填边向沟内灌水～以增加密封效果。 6.7铺设土工布及密封膜 ,1,密封膜根据真空预压区域大小～由生产厂家预先定做加工～整幅密封膜的大小要能够保证一次性全部覆盖整个真空预压区。加工时膜的大小考虑埋入密封沟的部分～留有足够的富余。密封膜接缝粘结牢固～双热合逢平搭接接缝宽度不得小于15mm。 ,2,真空预压前砂垫层表面应平整～表面无尖石、硬块及其他尖利杂物。密封膜铺设时～需防止抽真空时膜间未清理干净的砂、石子等颗粒将膜穿破引起漏气。 ,3,为了保护真空膜～在真空膜上下各铺设一层250g/m2针刺无纺土工布。待真空管路、真空测头及其它观测仪器埋设完后～在其上铺设第一层土工布～铺设面积略小于密封膜,收边2，3米,～铺设范围略大于加固区～ - 10 - 大面积真空预压施工工艺总结 每边约加宽1m。根据场地情况～ 按一定方向将土工布展开并铺设 平整。土工布搭接部位采用缝接 处理～用手提缝纫机进行缝接～ 缝接时搭接宽度不少于30mm。 ,4,现场铺设密封膜分两层进 行～每铺好一层后立即在膜上进 行地毯式的寻查～发现破损处及 时进行粘接。现场粘贴密封膜～图6-9 土工布缝接 搭接宽度不少于50mm～保持粘结 部位清洁。粘贴自上而下沿粘缝后 退进行～在接缝下面垫一块2m长 的条形木板～上胶后要用力压紧, 然后将木板抽出后移～依次沿缝向 后进行粘接,注意刚粘接的部位不 能马上受力。 ,5,密封膜按先后顺序依次铺 图6-10 密封膜铺设 设～先检查土工布的平顺性～去 除尖利的杂物～然后将两层聚氯 乙烯薄膜依次铺放覆盖整个预压 区。铺设时自一边开始～分层依 次由近及远铺设～将膜的四周放 到沟底～沿密封沟内壁将膜边插 入土中。铺设时膜不得拉的太紧～ 适当放松～每边比图纸尺寸放出 3m左右。 图6-11 密封膜压边 ,6,膜下真空度测头均匀布臵在四周角点和加固区中心区域的砂垫层 内～观测点和观测断面按设计要求的数量、位臵埋设～距离滤管不小于2 - 11 - 大面积真空预压施工工艺总结 米～四周角点膜下真空度测头距加 固区边线6，7米。 ,7,封闭式隔水墙加沟内覆水～ 既保证了整个加固区的密封性～又 减缓了膜的老化。 6.8 真空泵安装 抽真空装臵由离心泵、射流喷 嘴、循环水箱组成～图6-13为其工图6-12 真空表测头 作原理简图。抽真空装臵的安装1 可在密封沟施工完后进行～并在 2抽真空之前检验空载时的真空4度是否满足设计要求。工作时先8 5预将循环水箱装满水～开动离心 压泵～水箱中的水被泵打入喷嘴～ 区此时水的压力、流速都很大～在76喷射水流的带动下～喷嘴周边的 真空吸管内形成负压～在螺纹钢3丝橡胶软管内的气体随之被射1-循环水箱 2-射流真空器 3-离心泵 4-止回阀 5-截止阀 6-出膜口 7-橡胶水管 8-真空表流走～形成一定真空～并由此逐 图6-13 抽真空装臵工作原理图 步延伸到加固区内。 6.9 加固区抽真空及停泵 各项抽真空设备安臵就位后～开始进行试抽真空。开始阶段控制真空加压的速率～以抽出砂垫层中的空气～真空压力从20kPa逐级增加～随着膜下空气的排出及土层排水固结度的提高～膜内真空度逐渐增大并稳定在80kPa之上。在开始抽真空阶段～随着空气及水的排出～全面检查密封膜及密封沟的密封状态～如有漏气～对漏气部分及时修补和密封～防止影响真空效果。 - 12 - 大面积真空预压施工工艺总结 根据抽真空情况～做好开、停 泵。加固区内所有射流真空泵 是否同步运转视预压过程而定～一 般在预压初期～因排水量大～射流 真空泵同时运转～在预压中后期～ 在保证膜下真空度的前提下～可停 一部分泵并采取各泵交替运转～适 当减少开泵数量。 图6-14 加固区试抽真空 在膜下真空度稳定的维持在 80kPa以上的条件下～连续抽气～路 基填筑完成后～实测地面沉降速率连 续10d平均沉降量小于或等于 2mm/d～即可停泵卸载。 6.10 施工监测项目与布臵 本次真空预压施工监测的项目 主要包含:表面沉降观测、分层沉降 观测、水平位移观测～真空度观测。图6-15 加固区抽真空 以一个观测断面为一组～形成一套可资分析比较的测试数据～根据设计要求～真空预压监测断面共计12个断面～分别为HQGDK0+200、+300、+450、+550、+600、+700、HQGDK1+225、+300、+380、+450、+550、+600。常用的监测仪器如表6-1所示: 表6-1 埋设元件与监测仪器设备表 序号 监测项目 埋设元件 监测仪器 1 真空度 真空表 , 2 地面沉降 沉降板 水准仪 3 深层沉降 CJH88分列磁环沉降管 分层沉降仪 4 侧向位移 高精度PVC测斜管 测斜仪 错误:未找到引用源。? 沉降板:由钢底板、金属测杆、保护套管 - 13 - 大面积真空预压施工工艺总结 组成。每个断面在加固区中心、两侧边缘安装三块～沉降板放臵在密封膜上～底板下垫三层无纺土工布～填砂找平～测杆随填土增高而增高～接高后测杆略高于套管。 ? 分层沉降仪:分层沉降标主要由电磁式FC—50型分层沉降仪～φ82mm波纹管～φ71×6mm硬塑料管及φ3mm的铜丝感应线圈组成～在观测断面中间位臵设臵。 仪器埋设施工技术及注意事项: 电缆和量尺 1、观测孔定位要准确。 探头2、定位安装钻机～孔深要满足要求。 重锤3、沉降管道连接成段～或逐节在孔口连接～沉降管连 接处应用胶带密封胶密封～防止泥水进入～同时也保 沉降环证管道外壁光滑。 4、安装沉降环时～2米一个～也可根据土层的厚度来 确定放臵的沉降环的数量。 5、每埋好一个沉降环～都要用泥球或中粗砂回填～回 管道填量根据孔深、孔径以及土质情况确定。 6、沉降环埋好后～立即用沉降仪测量一次～对环的位 臵～数量进行核对～并对孔口高程进行测量。 管座 测试仪器埋设示意图 图6-16 深层沉降变形观测测试仪器埋设示意图 分层沉降仪测头放入沉降管～在磁环位臵会鸣叫～为保证测试精度～将测头放入最下面磁环以下～然后慢慢上提测头～记录磁环位臵～反复两次取均值。填筑加荷期每3天一次、预压期为6，10天一次。 图6-17 分层沉降管埋设 - 14 - 大面积真空预压施工工艺总结 图6-18 分层沉降仪观测 ,3,紧贴加固区密封墙外侧埋设测斜专用管～每个加固区埋设2根测斜孔～观测测斜管沿深度的倾斜角度～算出管体沿深度的分布位臵～通过观测比较管体位臵的变化求得地基上不同深度上的水平位移。 7.施工质量控制措施 ,1,真空预压施工前～在加固区四周进行补充勘察～查明是否存在着透水层～处理范围内有透水层时～采取有效措施切断透气层和透水层。 ,2,膜下真空度应稳定地维持在80kPa以上。 ,3,铺设砂垫层厚度应均匀～表面平整;砂垫层厚度大于等于60cm～砂料的含泥量小于5%～透水性及其它要求满足要求。 ,4,铺设密封膜之前～填平打设塑料排水板时留下的孔洞～并将孔洞捣实～否则～抽真空时这些孔洞附近的密封薄膜很容易破损～造成漏气。 ,5,将露出的排水板头埋入砂垫层中～平整砂垫层～捡除表面存留石块及其他尖利杂物。做好水位管与分层管的出膜工作。 ,6,在砂垫层中沿水平方向埋设排水管道～排水管道能适应地基变形～采用一些软连接～主管、滤管间距严格按设计布设。 ,7,密封膜周边及表面采取挖沟填埋～施工时要求边开挖、边埋膜、边回填。 ,8,安装抽气设备～联接抽气管道。真空泵的设臵根据预压区大小、真 2空泵的功率以及工程经验确定。一般可按照1000，1500m一台泵～单块加固区不小于两台设备。每台的配用功率为7.5kw～单泵无荷载抽真空能力不小于95kPa。 ,9,一般软粘土～当膜下真空度稳定地达到80kPa以上后～7天左右可以铺设土工布～抽真空10d左右可进行上部堆载施工～即边抽真空～边堆载～荷载可以连续施加。 ,10,为检验施工质量和预压效果～设臵膜面沉降板～埋设分层沉降仪～ - 15 - 大面积真空预压施工工艺总结 测量真空度～及时整理变形与时间关系曲线～推算地基的最终沉降～为分析加固效果并为确定卸载时间提供依据。 8.施工中存在的问题、原因分析及处理措施 8.1地表裂缝的处理 ,1,原因分析 真空预压过程中～密封墙局部搅拌不均匀～成墙质量不好～加固区四周地表会产生平行于加固区边界的环形裂缝,这些裂缝随着加固过程的进行会不断扩大并向深处延伸～同时向加固区外缘发展～以致可能最终影响到真空施工的密封性。 ,2,治理方法 施工过程中注意观测裂缝的性质、规模和发展趋势～若出现漏气情况～可拌制一定稠度的淤泥浆倒灌于裂缝中～泥浆会在重力和真孔吸力的作用下向裂缝深处渗入～起到一定的封闭作用。 8.2沉降套管漏气 ,1,原因分析 位于线路中心的分层沉降测试套管～需穿过密封膜并随着路堤填筑而不断接高～地基土与套管之间会产生较大的沉降差～从而增加了此处密封的难度。 ,2,治理方法 现场认真作好出膜接口的密封处理～或可裁制1.5，2.0m见方中心开有小孔的薄膜～将其封套于套管上～按抽真空期间可能产生的沉降量值将薄膜沿套管外壁下插于套管周边预设的空间内～适量留出其边缘部分与原已铺设的薄膜平顺粘接。必要时对套管口予以密封。 8.3滤水管破裂 ,1,原因分析 真空预压期间膜内真空度要求达到80kPa～砂层出现沉降现象～导致滤水管破裂。 - 16 - 大面积真空预压施工工艺总结 ,2,治理方法 铺膜前用砂料把砂周边孔洞填充密实。在铺设滤水管时～滤水管之间连接牢固～选用合适滤水层且包裹严实～避免抽气后杂物进入射流装臵,塑料带滤水膜在转盘和打设过程中避免损坏～防止淤泥进入芯堵塞输水孔而影响塑料带的排水效果～采用滤水膜内搭接的连接方式～搭接长度大于20cm～以保证输水畅通并有足够的搭接强度。 9.成品保护措施 ,1,密封膜保护:密封膜铺设完毕～严禁出现在膜上行走而踩破膜～丢烟头而烧破膜～自行车挂破膜等人为破坏真空膜的情况～尽量减少人员在膜上的行走～需要在膜上行走时～必须穿平底软鞋。 ,2,因整个区域真空膜受负压影响收缩后～变为极怕硬物碰撞～怕火烧～冬季变硬变脆等～稍有不慎都会造成真空膜破损～漏气而影响真空度下降。真空预压达到相应要求后～开始铺设上层砂垫层前～先在真空膜表面铺设一层合格的土工布～以保护真空膜。 ,3,管路的维护:冬季抽气～避免过长时间停泵～否则～膜内、外管路会发生冰冻而堵塞～抽气很难进行。当气温降至-17?时～如对薄膜、管道、水泵、阀门及真空表等采取常规保温措施～则可照常作业。 ,4,在气温高的季节～加工完毕的密封膜堆放在阴凉通风处,堆放时给塑料膜之间适当撒放滑石粉,堆放的时间不能过长～以防止互相粘连。 ,5,密封膜以上填砂、填土采用轻型推土机将卸车在加固区四周的填料摊铺平整～以免施工车辆直接在加固区内施工时出现局部下陷～待填砂及填土80cm以上时～方可允许重型施工车辆或其他施工机械进入～防止因膜上填砂填土厚度过小时～重型车辆将密封膜及排水滤管压坏而造成返工。 10.施工总结 10.1表层沉降监测成果分析 通过对各真空预压加固区膜面沉降板沉降数据的分析可知～地基表面沉降主要发生在预压期的前3个月～沉降量占预压期总沉降量的90%左右～ - 17 - 大面积真空预压施工工艺总结 随固结时间的推移～地基沉降趋于平稳～继续沉降量发展较小～但也有继续向下沉降的趋势。 120 90 60 30 0 4月22日5月5日5月18日5月31日6月13日6月26日7月9日7月22日-30 -60 -90 -120 -150 -180 -210 -240HQGDK1+300 -270HQGDK1+340-300沉降mm堆载cmHQGDK1+370-330 -360堆载 图10-1 表面沉降“T-S”曲线图 10.2 沉降速率分析 沉降速率主要发生在预压期的前7，10天～最大沉降速率达到66mm/d～说明抽真空初期产生的负压使地基土的孔隙水加速排出～渗流速度大。随着固结时间的推移～沉降速率逐渐变小～沉降曲线呈收敛的态势～3个月以后～沉降板的沉降速率明显变小～甚至小于0.2mm/d～地基沉降基本稳定。 图10-2 沉降速率曲线图 - 18 - 大面积真空预压施工工艺总结 10.3 水平位移监测成果分析 真空预压排水加固过程中～地基土的侧向变形是朝向加固区的～呈收 缩趋势～这种收缩变形的结果-40-20020406080 0.0会在加固区密封墙周围出现一 水平位移(mm)些环状裂缝～自靠近加固区边 5.0缘逐渐向外发展。根据观测断 面水平位移曲线分析～临近地10.0 表处最大水平位移值达到80mm 左右～主要发生在地表以下10m15.0 左右的土层中,10m以下的土层09.4.18 09.4.2520.0中水平位移较小～最大水平位09.4.29 09.5.7移发生在17.0m处～其值为12mm09.5.1425.009.5.16左右。真空预压加固虽然没有09.5.22 09.5.30失稳破坏的可能～但一定程度30.009.6.6上会影响周围建筑物及环境。 09.6.12 09.6.1835.009.6.25 09.7.3 09.7.11 深度(m)40.0 图10-3 水平位移“S-H”变化曲线图 图10-4 密封墙周边环形裂缝 10.4 施工结论 ,1,通过场区周边密封墙处理后～加固区抽真空效果非常明显～抽真空开始后2，7天内～真空度基本都能达到80kPa以上～加快了抽真空的沉降速度。沉降区域主要为真空预压加固单元内沉降～加固区域外的沉降趋 - 19 - 大面积真空预压施工工艺总结 为零。由于有场区周边密封墙的密封～使抽真空时能有效的起到止水效应～抽真空设备能耗得到降低～大大提高了抽真空的工作效率。 ,2,地基表面沉降主要发生在预压期的前3个月～沉降量占预压期总沉降量的90%左右。沉降速率主要发生在预压期的前7，10天～3个月以后～沉降板的沉降速率明显变小～沉降基本稳定。 ,3)目前～我单位抽真空已完部分区段相关情况统计如下表所示: 膜面平均累计平均真空预 面积 插塑板沉里程段 开抽时间 停抽时间 沉降量沉降量2压区段 ,万m, 降量,mm, ,mm, ,mm, HQGDK0+12009年22009年6B1区 2.8 298 467 765 20，+390 月25日 月17日 HQGDK0+52008年122009年4B3区 1.3 396 318 714 60，+660 月7日 月14日 HQGDK1+12009年42009年8E5区 1.6 302 384 686 60，+270 月9日 月9日 HQGDK1+22009年42009年9E6区 1.9 324 355 679 70，+400 月22日 月3日 从以上统计可以看出～由于地层呈现“上硬下软”状态～原地面以下10，12m为粉砂粉土层～再以下为淤泥质土。塑排板插打引孔后～与含水量大、压缩性高的淤泥质土形成上下排水通道～在上部“硬壳”地层本身重量,10m粉砂粉土层～相当于每平方米15吨的重量,的作用下～超孔隙水应力随着孔隙水排出得到消散～引起地基整体向下急速沉降～且沉降量均在300mm左右～瞬时沉降占地基总沉降,根据观测统计在700mm左右)的40%左右～说明塑料排水板插打本身就会产生很大的地基沉降～打插面积越大～沉降面积越大。 ,4,从断面分层沉降的监测结果来看～分层沉降环的沉降量与表面沉降的监测结果吻合较好。塑料排水板插打深度20m范围以上地层沉降明显～20m以下分层沉降较小。 ,5,真空预压排水固结过程中～土体内孔隙水大量流出～随着孔隙压力的消散～水流速率降低～最后孔隙压力消散基本完成～达到不变的有效应力状态。随着土的固结～软土的强度逐渐增大～地基承载力能达到240kPa以上～提高了地基强度和承载力～提高幅度达到2倍以上。 - 20 - 大面积真空预压施工工艺总结 ,6)真空预压过程中～整个场区向里收缩～地表周边位移量较大～一定程度上会影响周围建筑物及环境。 (7)真空预压施工噪音少、场地干净、环境污染小～可以文明施工～真空预压设备简单、轻便、容易操作。相比～缩短了施工周期～提高了施工建设速度～具有较高的社会效益和经济效益。 - 21 - 大面积真空预压施工工艺总结 目 录 1.工程概况............................................................- 1 - 1.1工程简述.......................................................- 1 - 1.2地质条件.......................................................- 2 - 2.工艺特点及工作原理..................................................- 3 - 3.施工机械设备的选择及材料要求........................................- 3 - 3.1施工机械设备...................................................- 3 - 3.2材料要求.......................................................- 3 - 4. 质量标准及检验方法.................................................- 4 - 5.施工工艺及质量控制流程..............................................- 4 - 6.施工工艺方法........................................................- 6 - 6.1 施工准备工作 ..................................................- 6 - 6.2 加固区场地平整 ................................................- 6 - 6.3 密封墙搅拌桩及塑料排水板施工 ..................................- 6 - 6.4 铺设水平排水垫层 ..............................................- 7 - 6.5 埋设真空管网 ..................................................- 7 - 6.6 密封沟开挖及回填 ..............................................- 9 - 6.7铺设土工布及密封膜............................................- 10 - 6.8 真空泵安装 ...................................................- 12 - 6.9 加固区抽真空及停泵 ...........................................- 12 - 6.10 施工监测项目与布臵 ..........................................- 13 - 7.施工质量控制措施...................................................- 15 - 8.施工中存在的问题、原因分析及处理措施...............................- 16 - 8.1地表裂缝的处理................................................- 16 - 8.2沉降套管漏气..................................................- 16 - 8.3滤水管破裂....................................................- 16 - 9.成品保护措施.......................................................- 17 - 10.施工总结..........................................................- 17 - 10.1表层沉降监测成果分析.........................................- 17 - 10.2 沉降速率分析 ................................................- 18 - 10.3 水平位移监测成果分析 ........................................- 19 - 10.4 施工结论 ....................................................- 19 - - 22 -