淺談真空預壓加固地基

 論文導讀：真空預壓施工包括四個主要部分：（1）采用不透氣的密封膜使加固地基與大氣隔絕。真空預壓加固地基的施工程序為：（1）設置排水通道包括在軟基表面鋪設砂墊層和土體中打設排水通道。工藝，淺談真空預壓加固地基。

關鍵詞：真空預壓加固地基，施工，工藝

　　1、真空預壓加固概述

　　1、1定義

　　真空預壓法是在地基表面鋪設密封膜，通過特制的真空設備抽真空，使密封膜下砂墊層內和土體中垂直排水通道內形成負壓，加速孔隙水排出，從而使土體固結、強度提高的軟土地基加固法。

　　1、2機理

　　土體抽真空后，真空壓力直接作用在砂墊層中的水氣流體上，先提高排水邊界砂墊層中真空度，形成下部土體與砂墊層之間的壓差，使得表層土體內的水和氣在壓差作用下，通過塑料排水板流到砂墊層中，再通過與真空泵相連的排水管道被抽出；隨著時間的延續(xù)，真空度沿著塑料排水板向深度傳遞，并通過排水板向周圍土體擴散傳遞，使得深部土體中的水和氣被抽出，由于土體本身滲透系數(shù)很小，水源補給不可能大于或等于地下水被抽出的速度，因此同時伴隨著地下水位的逐漸下降。在整個過程中，土體中產(chǎn)生負的超靜孔隙水壓力，隨著水氣的排出，超靜孔隙水壓力不斷消散，土體有效應力不斷增加，使得土體得到加固。

　　1、3應用范圍

　　真空預壓法適用于加固淤泥、淤泥質土和其他能夠排水固結而且能形成負超靜水壓力邊界條件的軟粘土。目前，真空預壓法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事業(yè)和機場等工程中得到實際應用，加固面積已超過150萬平方米，取得了良好的技術經(jīng)濟效果。

　　2、真空預壓加固地基的施工工藝

　　真空預壓施工包括四個主要部分：（1）采用不透氣的密封膜使加固地基與大氣隔絕；（2）為使土體加速排水固結，在加固地基中設置排水通道（如塑料排水板）；（3）采用高效率的抽真空裝置；（4）為了節(jié)能和安全正常運轉，需要安裝自動控制、記錄系統(tǒng)。論文大全，工藝。

　　2、1施工工具

　　2、1、1排水通道打設機

　　由于塑料排水板具有質量穩(wěn)定、輕便可靠、打設速度快、加固效果好等優(yōu)點，目前在真空預壓加固中已被廣泛采用，極少見到使用袋裝砂井及普通砂井的實例。論文大全，工藝。 

　　塑料排水板打設機可采用履帶式或軌道式等輕型設備，其接地壓力應與加固地基相適應；當?shù)鼗�十分軟弱，地基承載力偏低時，往往需要對地基表層臨時處理，以適應打設機對地基承載力的要求。論文大全，工藝。 

　　打設方式可用振動錘打入，亦可用靜壓壓入。采用目前常用塑料排水板打設機打設長度為20m左右的塑料排水板時，打設效率一般可達到1000—1500m/臺班。 

　　2、1、2真空設備及自控裝置

　　包括：（1）真空設備：φ48型射流泵、3HA—9型離心式水泵。（2）自控裝置：自動控制、記錄儀。

　　2、2施工程序

　　真空預壓加固地基的施工程序為：（1）設置排水通道包括在軟基表面鋪設砂墊層和土體中打設排水通道。目前多采用塑料排水板作為豎向排水通道。采用套管法打設塑料排水板。在鋼套管壓入地基土內之前，須先將塑料板放入套管，并在塑料板端部加管靴，這樣，當鋼套管壓入時，管靴和塑料板也隨之入土，拔出鋼套管時，塑料板靠管靴的阻力留置于土中，在地面將塑料板切斷，打設即完成。（流程可簡易表示為：①—排水通道；②—濾管；③—圍捻；④—出膜裝置；⑤—閥門；⑥—真空表；⑦—射流泵；⑧—離心泵；⑨—溝槽；⑩—水平排法；最后是密封膜）；（2）鋪設膜下濾管在打好塑料排水板的砂墊層上布設膜下濾管，并將濾管埋入砂墊層中；（3）鋪設封閉薄膜；（4）連接膜外管道和出膜裝置與抽真空設備；（5）安裝自動控制設備。

　　2、3勞動組織

　　2、3、1打設排水通道

　　每臺班由4—5人組成，班長1人、操機工1人、裝運工1人、測量工1人、電工1人。

　　2、3、2真空設備安裝與運轉

　　每臺班6—8人，每日三班連續(xù)運轉。

　　2、4施工注意事項

　　主要包括：（1）整平加固區(qū)場地，清除雜物，并鋪設砂墊層。為避免塑料密封破損，砂墊層表面不得存留石塊及其他尖利雜物；（2）塑料排水板打設完畢并驗收合格后，應及時仔細地用砂墊層砂料把打設時在每根塑料排水板周圍形成的孔洞回填好，否則，抽真空時這些孔洞附近的密封薄膜很容易破損，造成漏氣，從而難以達到和維持要求的真空度；（3）埋設膜下濾管時，綁扎過濾層的鉛絲頭均應朝向兩側，切忌朝上。濾管周圍須用砂填定，并用磁盤埋好，埋砂厚度以5cm左右為宜。論文大全，工藝。砂料中的石塊、瓦礫等尖利雜物必須清除干凈，以免扎破密封膜；（4）鋪膜時須挖溝，挖出的土堆在溝邊平地上，不得堆在砂墊層上。論文大全，工藝。還應避免砂�；�入溝中。論文大全，工藝。薄膜應事先仔細檢查，鋪設時四周應放到溝底，但不要拉得過緊。溝中回填的粘土要密實且不夾雜砂石；（5）管道出膜處應與出膜裝置妥善連接，以保證密封性。膜外水平管道上應接有閥門。每臺射流歷史意義和閥門外側均應裝有真空表，使用前應進行試抽檢查；（6）整個真空系統(tǒng)安裝完畢后，記錄各觀測儀器的讀數(shù)，然后試運轉一次。發(fā)現(xiàn)漏氣等問題時應及時采取措施補救；（7）抽真空期間必須保證電力連續(xù)供應，不得中途斷電，以使真空度在最短時間內達到并長期維持設計值。

　　2、5加固質量與效果檢驗

　　真空預壓期間，泵上真空度應大于700mmHg，膜下真空度應大于600mmHg。一般在工程實際中，采用檢驗真空預壓加固效果的方法有：（1）鉆探取土進行室內土工試驗；（2）現(xiàn)場十字板、靜力觸探等試驗；（3）必要時進行載荷板試驗；等。

　　2、6技術經(jīng)濟分析

　�。�1）1臺真空設備的加固面積一般為1000—1500m2；（2）加固后達到相當于80kPa堆載預壓的加固效果；（3）與同等堆載預壓相比，一般可降低造價1/3、縮短工期1/、節(jié)約1/3。

　　注：真空預壓加固地基工法可使膜下真空度在10—20d內達到和維持在600mmUg以上，可產(chǎn)生相當于80KPa的等效荷載。

參考文獻

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