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1、第27卷第3期海岸工程2008年9月文章编号:100223682(2008)03200772043高真空击密法在软地基处理中的应用彭博,邰永明(山东省交通工程监理咨询公司青岛分公司,山东青岛266071)摘要:结合工程实践,介绍快速“高真空击密法”软地基处理方法的施工原理、施工工艺及质量控制等,并简单阐述“高真空击密法”在进行软地基处理中的优点。关键词:高真空击密法;软地基处理;原理;工艺;质量控制中图分类号:TU472文献标识码:A1工程概况龙口港宏港泥塘软地基处理工程位于龙口港2×5万t级通用泊位工程后方,拟建场地原标高约-3.6m,采用绞吸挖泥船
2、吹填至标高4.5~4.8m,土质主要为粘质土夹砂,52约1.3×10m的区域为淤泥淤积区,地基承载力很小,需要进行地基加固处理,要求高[1]真空击密地基处理后的地基承载力特征值fak≥120kPa。2施工原理快速“高真空击密法”是一种快速加固软土地基的新技术,它是通过数遍的高真空压差排水,并结合数遍合适的变能量击密,达到降低土层的含水量、提高密实度和承载力、减少地基工后沉降和差异沉降量的目的。该工法巧妙地解决了软土超孔隙水压力消散及强夯容易使软土形成“弹簧土”等关键问题,通过人为在土层中制造的“压差”(击密产生的超孔隙水压力为“正压”,高真空产生的压力
3、为“负压”)来快速消散超孔隙水压力,使软土中的水快速排出。由于采用高真空排水,使击密效果大大提高,从而使被处理土体形成一定厚度的超固结“硬壳层”。由于“硬壳层”的存在,使得表层荷载有效扩散,减少了因荷载不均匀产生的不均匀沉降。是对在饱和、粘土含量高的土层中应用强夯和强夯置换法的改进与完善,是一种真正意义上的[2]“动力排水固结法”。结合本工程的特点,采用此法可以快速地使回填区域达到设计要求的地基承载力,既科学又合理,主要体现在以下几个方面:1)由于吹填土颗粒差异较大、离析严重,形成回填区域下部粉砂沉积,上部淤泥堆积,3收稿日期:2008204216作者
4、简介:彭博(19702),男,高级工程师,主要从事港口、路桥工程施工及监理等工作.(段焱编辑)78海岸工程第3期表面成浆糊状,处于流态,人员、设备均无法行走,属欠固结土,地基承载力特征值略近似于零。所以本工程的地基处理的重点在于表层淤泥的排水固结,采用高真空击密法进行软地基处理是比较合理可行的。2)吹填土中粘土含量高,含水量高,在进行强夯之前首先在地基土中设若干排水通道,采取主动排水,既可有效减小土的饱和度,提高夯击的效果;又可以快速消散超孔隙水压力。3)本工程粘土的渗透系数较小,在对回填土进行主动排水后,采取适当的夯击,土中出现的微裂缝便可增加土的渗
5、透性能,产生的超孔隙水压力在再一次真空“压差”的作用下可进一步排除。为了能最大限度提高天然地基承载力,可采取多次夯实和真空排水重复进行的方式。4)由于在真空排水作用下,会产生降水附加压力,对深层土有一定预压作用。3工艺介绍3.1现场准备52本处理场地面积约1.3×10m,为了便于施工,提高效率,用隔堤的方式将整个场地42划分为6个比较小的施工区域,每个施工小区约2.0×10m左右,由于淤积区表层的承载力很低,淤泥层表面需铺设彩条布、荆芭等,形成一体,能够承载人员在施工面上行走,进行正常操作。3.2真空预压2在荆芭上铺设300g/m的无纺短丝土工布,并根
6、据泥质情况设置竖向排水(2m/根),人工将排水板插入至淤泥层底,并在表层留置长度不小于60cm的排水板。采用Φ63的波纹管,外套滤膜,水平放于土工布上,滤管设置于2排排水板的中间,留置排水板缠绕在滤管上,各排波纹管相连外接到高真空泵上。排水系统铺设完毕后,再铺设1层土工布,加盖2层塑料薄膜,边缘用粘土压实,以确保密封性良好。设备调试正常后,便可进行第一层预压面填土(厚50cm),开始抽水,将施工区四周围起,抽出的水不外放,起到预压作用,淤泥中的含水量降低到一定程度,将施工区的水全部排除,进行第二层预压面土的回填工作,并进行适当的压实,继续抽空排水,直至
7、施工面能满足冲击碾压设备的施工要求。3.3高真空排水击密真空管根据土层分布情况分层设置深管和浅管(6.0~8.0m),根据土质的渗透系数设置管间距(3.5~6.0m),真空管通过软管与PVC塑料管(直径为50cm)相连接,各路PVC塑料管最后相汇与抽水泵连接,通过抽水泵抽水在排水管中形成真空,周围泥土中的水分会在压力下不断渗入到排水管内,达到降低泥土含水量的效果。每遍高真空排水结束后,间隔撤掉1排排水系统,采用石渣回填,对土体进行跳排夯击,以提高土体的密实度。施工中严禁形成“弹簧土”,重点在正确控制夯击击密施工的有关参数(夯击能量、击数、遍数、间歇时间
8、等),不同的区域,不同的土层,采用不同的控制参数。通过2遍高真空击密,击密坑底以下的地基能得到