真空预压法在超深淤泥质地基中应用,本文是一篇关于淤泥论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
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摘 要：基于节约工程造价、加快施工进度的目的,采用真空堆载预压的施工,结合珠海横琴新区中北排洪渠工程施工经验,简要介绍了真空预压法的施工控制重点及方法,特别是主要工序的控制措施和处理效果.在经济效益和工程进度上取得了较好的效果.
关键词：真空预压法 深厚淤泥 塑料排水板 密封膜
1.施工原理
真空预压的技术原理是在软土地基中打设竖向的塑料排水板或沙井,上覆砂垫层和密封膜,然后利用射流泵使处理区内软土、排水板等处于真空状态,加速土体中的水份,从而达到排水固结,减小工后沉降的目的.使用真空预压进行软基处理工艺成熟、造价经济、工期较短,已广泛应用于软基加固处理.
2.工程概况
珠海市横琴中心沟北区防洪工程1#渠,全长6.23公里,场地内发育的地层从上至下依次描述如下：①素填土、②第四系海陆交互相沉积淤泥、③淤泥质粘土、④粉质粘土、⑤陆相粉质粘土、⑥粗砂、⑦粉质粘土、⑧燕山三期花岗岩.本工程处理后的地基基础的承载力较市政道路桥梁等要求低,场地范围内淤泥层分布宽广而且很深,承载力较低,是一个高度可压缩的,未固结的土层,不能直接作为排洪渠主体结构的持力层.该项目范围内的软土平均深度约为25米,最大为40米,塑料排水板打插深度大于22米.
艺文一道至艺文二道范围内排洪渠基础处理宽55米,真空预压面积22413平方米.塑料排水板按1.0×1.0m的正三角形排列,排水板的有效长度是22.2m.真空预压设计边线处打设约为8.0米长的双排粘土封闭墙,封闭桩直径70cm,桩距 50cm,套打20cm.设计要求真空处理后地基强度大于80Kpa,加固深度范围内的固结度≥90%.
3.施工工艺
3.1施工工艺流程
主要施工顺序如下：清理平整场地→铺沙垫层→塑料排水板和粘土密封墙施工→铺设真空预压管道系统→铺设保护性土工布层1层→铺设密封膜层2层和密封膜压入密封槽→试抽,检查密封→抽真空至膜下80kPa的真空度并保持,观察→停泵卸载.
3.2关键工序控制
（1）砂垫层
砂垫层可选用海砂,干密度不低于1500kg/m3,渗透系数不低于0.005cm/s.设计沙垫厚度不小于50cm,平面尺寸应大于加固区1米,有效保证水气通过垫层排除.
（2）塑料排水板
塑料排水板采用SPB100-C型,排水板在打插过程中要用定载、振动的方法进行施工,深度满足排洪渠设计文件要求.
（3）真空滤管的布置
根据施工图文件要求,布置单排鱼刺型真空滤管,真空水管的布置要能形成闭合回路.排水管埋在水平排水沙垫层的中间,海砂覆盖厚度为0.15-0.20米.
（4）密封膜及密封墙的设置
密封性是真空预压施工工艺的关键, 本工程采用聚氯乙烯薄膜作为密封膜. 密封膜采用现场热合法进行拼接,不得出现热合不紧或热穿现象.
密封墙顶部应设置不小于2米深的不透水粘土密封沟. 如果存在高度渗透的透水层,则应该立即清理后用30-50cm厚的软粘土进行换填.
（5）试抽真空、检查密封性
全部抽真空设备安装验收后,进行试抽真空.抽气初期阶段严控加载速度,抽出海砂垫层中的空气,真空压力按设计要求逐渐升高,随着抽气的进行空气的逐渐排出以及孔压的消散,软土固结度逐步提高,压力表读数稳定在-80kPa以上.
（6）抽真空
在施工过程中,射流水箱应确保充满水,真空表读数空载条件下应超过90Kpa.
在真空预压的过程中,抽出的水直接排入抽真空区,即可以起到压膜,加强密封效果的作用,还可起到堆载预压、加速土体的沉降的作用.真空抽气初期,真空膜上水位变化2.1-3.0cm / d. 随着真空预压时间的增加,水位上升速度下降到2.1-3.0mm /d,真空预压后平均水位达到1.5m左右,最深处达1.9m,最浅处约为1.1m.
（7）预压卸载
卸载条件：
①真空预压满负荷（真空表读数满足施工图要求后）>150d.
②设计加固深度范围内的固结度大于90%.
③连续5d测得的平均沉降速度不大于2mm / d.
4.施工监测项目与布置
4.1现场施工监测
为了验证软土地基的加固效果,在施工前根据设计要求选择一个剖面进行观测,测量原状土的各种物理力学指标和抗剪强度值.真空预压卸载完成后,在相同的位置进行对比试验,对指标进行比较分析,并应形成分析报告.
4.2加固效果分析
排洪渠软基加固总面积22413m2.膜下真空压力稳定在80Kpa以上,恒压128天后的连续5天平均沉降速度为1.3mm / d.软基的平均地表沉降量為1675.8mm,最小为1603.2mm,实际地表平均沉降量为1639.5mm.
4.3十字板强度变化
根据试验数据,软基加固前后的原位十字板剪切强度均有显著的提高,满足设计及排洪渠承载力要求,具体数据如图1所示.
4.4地表沉降分析
开始抽真空约1周后,真空度上升并保持在-80kPa以上,最高不超过-90kPa.当密封膜表面被水覆盖时,等效加固载荷可超过90kPa.此外,从图2可以看出地表沉降量由加固区中心至边缘逐渐减小,监测数据显示地表沉降量随着抽真空时间的增加成正比例增加.开始阶段地表沉降速率随真空度的上升而上升,真空度稳定后沉降速率逐渐减小.由此可以分析出,抽真空期间,软基的固结速率是一个逐渐收敛的过程.典型的沉降曲线如图2所示.
4.5孔隙水压力分析
孔压监测数据表明,开始抽真空节点孔压呈上升趋势,稳压后孔压开始消散,消散速率逐渐减慢.预压时间为120 d时,各层土体孔隙水压力的消散程度均达90%以上,表明通过抽真空后软基的排水固结到达设计要求.
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