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真空预压法在软土地基加固中的应用

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摘要:随着经济的发展,我国的基础设施建设进入了一个高速发展的使其,尤其以公路的建设最为突出,对于公路的软土地基处理来说,真空预压法是一种较为理想的加固方法,其在实际的施工中也经常用到。本文就从真空预压法的效果入手,对其加固机理进行分析,并指出该方法在软土地加固中的应用

关键字:真空预压法;软土地基加固;方法简介;加固机理分析

Abstract: With the development of economy, China’s infrastructure construction has entered a rapid development of the highway construction, especially in the most prominent, for the soft soil foundation treatment of highway, the vacuum preloading method is an ideal reinforcement method, the actual construction also often use. In this paper, the effect of vacuum preloading method, carries on the analysis to the reinforcement mechanism, and points out that the application of this method in the reinforcement of soft soil foundation.

Key words: vacuum preloading; soft soil foundation; method; reinforcement reinforcement mechanism analysis

中图分类号:TU471.8文献标识码:A 文章编号:

真空预压法是利用抽真空加固软土地基的基本方法,在实际的施工中广泛应用,目前已经成为我国软土地基加固施工中一个最为实用的方法。本文就从对真空预压法的简介入手,在总结真空预压法加固机理的基础上论述其在软土地基加固中的应用。

一 真空预压法简介

真空预压法在软土地基加固处理中广泛的应用,该方法实际上就是在软粘土中设置好竖向的塑料排水带或者是砂井,在上面铺设砂层,之后覆盖上薄膜进行封闭,之后进行抽气使得薄膜内的排水带和砂层之间处于一种真空的状态,这样能够有效的排出水分,使得土体预先固结,减少地基的后期沉降现象。真空预压系统是由抽真空系统、密封系统以及排水排气系统组成的,三部分相互配合,缩短排水距离,减少加固时间,保证软土地基加固的质量。

二 真空预压法加固机理分析

上文中简单的介绍了真空预压法,采用该方法进行软土地基加固能够一定程度上提高加固质量,也能够缩短加固时间,提高工作的效率。要熟练运用该方法进行加固施工,需要掌握好其加固机理,真空预压法的加固机理主要就是,在使用该方法加固软土地基的时候,对于地基施加的不是实际重物,而是将大气作为一种荷载。在进行抽气之前,薄膜的内外在大气压力的作用下,土体孔隙中和地下水面上面的气体都处在大气压力的状态下,而当抽气之后,薄膜内部的砂垫层里的气体将会先抽出,其外面依然会处于大气压力的状态之下,由此薄膜的内外就会形成压力差,使得薄膜紧紧的贴在砂垫层上面。在砂垫层中形成的真空度将会沿着垂直排水通道逐渐的向下延伸并且回想四周扩散,这种状态下将会引起土中的孔隙水压力下降,从而形成了负的超静孔隙水压力,使得土体里面的水气通过土体向着垂直水通道渗出,然后从地表的砂垫层中被抽出,这样的一个真空预压处理方法,能够在很大程度上增加土体的有效应力,提高土体的强度。

三 真空预压法在软土地基加固中的应用

上文中对真空预压法和其加固机理进行了简单的分析,下面本文就从其在软土地基加固中的应用进行详细的分析。

(一)掌握施工工序,按照步骤进行加固施工

在加固施工中,需要按照一定的施工工序进行,即先要平整场地,铺设好工作垫层,打设塑料排水板,然后再铺设砂垫层、滤管并安装好射流泵,之后在铺设密封膜,设置好地表沉降杆以及加固观测的仪器,然后再连接真空设备,进行抽气试验,检查各工序的安装是否符合规定要求,符合规定之后进行真空预压加固施工。

平整场地作为真空预压法施行的第一步,施工者需要根据工程的实际情况和自身实践经验,保证真空预压场地在抽真空加固之后呈现锅底状,所以在平整场地时需要做到中间高四周低。

打设塑料排水板时,需要保证排水板的规格、质量以及排水性能,要符合设计的参数要求;严格控制好排水板桩靴位置的准确定和板的垂直度,尽量降低偏差度;需要避免塑料排水板的滤膜在打设过程中的损坏,要防止淤泥进入造成阻塞现象;排水板的要和桩尖连接牢固,要严格的控制排水带之间的距离和深度,这些都是在加固中需要注意的。

铺设砂层、滤管以及安装射流泵的过程中也需要注意,砂性土工作垫层上要铺上200毫米厚的中粗砂垫层;由于滤管和主管将会组成地下水的水平排水体系,因此需要合理铺设,保证铺设的距离等,安装射流泵的时候,需要将出膜弯管的另一端和射流泵相连接,期功率不能够低于7.5Kw,开启功率要保证在100%。

密封膜的铺设中,密封沟的挖掘要采用挖掘机机械挖掘,要确保能够彻底切断透水层;密封膜需要选用韧性大、抗老化能力强以及抗穿刺能力强的材料,在铺设密封膜之前需要认真地清理砂垫层。

当真正进行抽气的时候,要保证泵的正常运转,需要定时对真空压力值进行观测,防止真空压力下降。真空预压方法石油有效取决于对软土地基的加固效果,所以说在加固完之后要进行试验,检验效果,并对加固区进行实时的检测,对表层沉降、分层沉降以及孔隙水压力进行检测。

(二)真空预压法加固软土地基的技术指标

采用真空预压法进行软土地基的加固施工,需要遵循一定的技术标准,如要保证密封膜内的真空度保持在80KPa以上;对于滤水管周围填筑的砂层,需要保证其厚度在100到200毫米之间;砂井或者是塑料排水板的深度范围之内的土层平均固结度需要大于85%;预压之后,建筑物使用荷载作用下可能会发生沉降现象,需要保证之前的设计方案满足相关的沉降要求,以保证工程的质量和安全性能;在实际的软土地基加固施工中,如果地基的承受力要求较高,则可以采用多种方法联合加固的措施,如选用堆载、强夯等方法综合真空预压法进行软土地基的加固施工。

(三)加固施工中需要考虑地下水位因素的影响

采用真空预压法加固软土地基的时候,需要掌握好其基本原理,同时还需要深入的考虑各种因素对于加固施工的影响,以便能够充分的发挥该方法的功效。其中地下水位的影响不能够忽视。

真空预压法加固软土地基时,地下水位的变化一直成为专家争论的焦点,有的学者认为抽真空将会造成地下水位的下降,而也有文献认为这样会提高地下水位,不同的说法要求在实际的加固应用中要充分的考虑这个因素的变化,保证在不影响地下水位和周围环境的情况下进行软土地基的加固。综合真空预压影响的深度和真空度沿深度传递的过程来看,采用该方法进行软土地基加固的过程中,地下水位实际上是不断的下降,到一定程度就保持平衡和稳定的状态的,且地下水位也不是齐平的下降,而是在靠近排水板附近土体的地方下降的快,排水板中间的部位下降的较慢,因此说在实际的加固过程中需要考虑到这种实际情况。需要注意的是,为了保证加固质量,排水板中周围土体的地下水位最深不能够超过9米。

(四)真空预压法在软土地基加固中的改进措施

经过实际的工程实践发现,在连接排水板以及滤管的过程中,每根排水板都和滤管相连实际上达不到良好的效果,反而会因为排水板分布密集造成外度长度多影响抽气的效果,因此说在今后的应用中,要尽量的在符合要求的情况下减少排水板和滤管的连接,这样既能够节约加固时间,还能够保证抽气的效果,提高加固质量。同时,当施工实际中底层的密封膜和砂垫层进行直接接触时,由于会受到摩擦的影响,需要选用一些具有抗撕裂效果的材料进行封膜。

结束语:真空预压技术在软土地基加固中广泛的应用,并取得了良好的效果,本文主要对真空预压法在软土地基加固中的应用做了详细的分析,并从该方法的简介和加固机理等方面进行说明,希望通过本文的论述对于今后该方法在软土地基加固中的应用有所帮助,提升加固质量。

参考文献:

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[2] 武宏 景卫清 董丁明等 真空预压法加固软土地基施工技术研究 黑龙江科技信息,2012年第11期

[3] 张延军 张延诘 国内真空预压法加固软土地基的现状与趋势 世界地质,2000年第04期

[4] 高海江 真空预压法加固软土地基实验研究 浙江大学,2006年

[5] 龚晓南 岑仰润 真空预压加固软土地基机理探究 哈尔滨建筑大学学报,2002年第02期