真空联合堆载预压法在高速公路软基加固中的应用.pdf

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1、广东建材2015年第11期施工技术真空联合堆载预压法在高速公路软基加固中的应用廖嘉雄(广东冠粤路桥有限公司)【摘要】真空联合堆载预压排水固结法结合了真空预压和堆载预压的优点。本文基于真空联合堆载预压法在实际高速公路软土路基加固中的应用，简要的阐述了真空联合堆载预压法的加固机理，并结合具体工程介绍了真空联合堆载预压法的具体施工过程，最后通过观测试验叙述了预压法的施工效果。【关键词】真空联合堆载预压法；高速公路软土路基；施工技术在我国东部沿海地区存在着大量的软土地基，其中主要包括淤泥、淤泥质粘土、淤泥质亚粘土等。软土具有含水率高、

2、压缩性大、强度低以及渗透性差等特点。在高速公路施工中，经常会遇到软土路基的问题。软土路基容易出现稳定性、沉降大和不均匀沉降等问题，因此需要采取一定的措施对软土路基问题进行处理。2真空堆载联合预压法加固机理真空堆载联合预压法是在真空预压法和堆载预压法的基础上发展起来的。这两种方法均是属于排水固结法。在真空压力和堆载压力的作用下，土体内部的孔隙水压力会通过竖向排水体逐渐排出，从而使土体产生固结变形。堆载预压的加固机理是当对地基土进行堆载预压时，土体在外力荷载的作用下会产生附加应力，在荷载施加的初期，此应力主要是由孑L隙水压力承担，

3、有效应力基本保持不变，而随着时间的推移，土中水逐渐排出，孔隙水压力逐渐消散，此时附加应力则慢慢转移到有效应力上，从而使土体产生固结变形作用，以达到提高土体强度的目的。根据相关的理论可以知道，当真空度越高时，加固效果就越高。真空预压和堆载预压联合作用图1真空联合堆载预压法的加固机理示意图时，对于荷载的计算可以将两者的荷载同时叠加。如图1所示为真空联合堆载预压法的加固机理示意图。3工程概况本工程为某一高速公路施工建设项目。根据工程地质勘查包括可以知道，本工程中土层含水量非常高，土体的物理力学性能非常差，其中土体主要为耕作土、粉质粘

4、土、中砂以及淤泥等。为了有效的提高土体强度，减少沉降变形，同时加强施工质量，经过综合的分析考虑，本工程决定采用真空联合堆载预压法对软土路基问题进行加固处理。根据设计要求，本工程袋装砂井的间距控制在1．2m，按照等边三角形进行布置，砂井的长度为17．5m，同时布置3层土工布。4真空联合堆载预压法施工技术4．1滤管制作滤管主要包括主滤管和支滤管，其中主滤管采用直径90mm的PVC管制作而成，支滤管则采用直径60ram的PVC管制作而成。在滤管的滤水部分需要钻滤水孔，孔的直径控制在8～lOmm，按照等边三角形进行布置，间距控制在5c

5、m，绕直径2～3mm的铁丝，并且在其外包裹一层尼龙纱窗布和一层反滤层土工布。其中需要注意的是反滤层土工布的渗透系数应与砂垫层相当。4．2真空探头制作对于砂垫层内真空探头的制作，其方法大致与滤管相同，其中不同的地方在于真空探头需要将一端封闭变一53—施工技术广东建材2015年第11期径后与真空导管接出封闭膜后再接上真空表、真空泵。4．3密封膜加工本工程的密封膜是采用密封性聚乙烯薄膜制作而成，根据设计和规范的要求，密封膜应满足如表1所示的物理力学性能指标要求。表1密封膜的物理力学性能指标要求指标要求抗拉强度圆球顶破梯形撅裂渗透系数

6、≥250N／5cm≥280N≥140N≤i0一locm／s4．4真空探头的埋设在设计孔位处，采用钻机进行钻头的施工，直至达到真空测点的设计标高为止，之后将加工好的真空探头放入钻孑L中。接着采用砂对真空探头进行覆盖，然后向孔内的第二个真空测点位置填筑膨胀土小球，之后再放入第二个真空探头⋯⋯如此循环反复直至完成所有探头的埋设以形成-：IL对探头的形式。真空探头需要采用聚乙烯导管与外界相同，并与真空压力表连接在一起。为了有效的避免土层之间的不均匀沉降问题对聚乙烯管造成损坏，可以采用软管进行聚乙烯管的连接。对于聚乙烯导管出膜口可以采用

7、增膜粘结法进行密封。对于出膜管线分布较为密集的地方，则可以设置出膜箱，这样可以有效的减少出膜的孔数。为了有效的防止填土施工作业对真空系统造成损坏，因此需要将所有的真空导管从砂垫层中引出至边坡处，并与真空表连接在一起，然后设置保护墩对其进行保护。4．5预留检测孔的埋设根据设计和规范要求，为了对施工质量进行检查，需要设置预留检N-iL，一般情况下，每50m需要设置一个检测孔，每月需要进行一次检测。本工程一共设置了4个预留检测孔。预留检N-TL采用直径15cm的PCV管制作而成。将加工好的预留孔直接插入到软土中，插入深度控制在0．5

8、m～1m之间。管底需要做好封闭处理。出膜口需要采用法兰盘进行密封处理，而端头则采用密封盖进行密封，从而隔绝管内与外界空气的联通。当需要进行钻孔和十字板检测时，打开端头的密封盖即可进行作业。当作业完成之后，采用原土膨胀将其封闭，并设置密封盖以加强密封效果。随着填土高度的增加，需