市政工程中软土地基真空预压施工技术

　　摘    要：　在市政工程软土地基施工中, 如果含水量较大、压缩性大, 同时地基承载力和强度比较低, 则可应用真空预压施工技术。本文首先对真空预压施工技术进行介绍, 然后以某市政工程为研究对象, 对真空预压施工技术在市政工程软土地基处理中的应用方式进行详细探究, 以期为类似工程提供借鉴。

　　关键词：　真空预压法; 土工布; 试抽真空;
 

　　1、 引言

　　真空预压施工技术主要被应用于含水量较大的软土地基加固处理中, 不仅施工方式便捷、加荷速度快, 而且不需要堆载施工材料, 不会对地基结构稳定性造成不良影响, 逐渐被应用于市政工程施工中。为了促进该项技术的推广, 亟需对其应用方式进行深入研究。

　　2、 真空预压法概述

　　在市政工程施工中, 如果出现软土地基, 则需要采取有效的加固处理。在真空预压施工技术的应用中, 需要在地基内铺设砂井或者塑料排水板, 然后在其上铺设砂垫层, 最后铺设密封薄膜, 通过吸水管道, 可采用真空设备抽气, 将膜内空气排出, 在薄膜内外, 可产生气压差, 进而促进土体中水分的排出, 对土体起到固结效果, 同时还能够避免地基出现不均匀沉降问题。在软土地基处理中, 真空预压施工所采用的设备简单, 而且不需要堆载和卸载, 对比其他的处理方法, 真空预压法有几个优势: (1) 真空预压压力可以一次性施加, 极大的缩短了处理工期; (2) 预压经济成本较低, 且节约了加载成本; (3) 对环境的污染较小; (4) 无需大型设备, 工艺简单, 便于大面积施工; (5) 质量比较容易控制, 处理效果好。

　　3、 工程概况

　　在某市政工程施工中, 首先对施工场地地质条件和水文条件进行勘察, 本次软基处理总面积4945.7m2, 地基含水量比较大, 综合考虑施工技术条件以及地基施工要求, 选用成熟可靠、应用广泛、经验丰富的真空预压工艺。

　　4、 软土地基真空预压施工技术

　　4.1、 土工织物及砂垫层

　　本项目预留区原土层沉淀晾晒时间较短, 承载力较差, 为确保砂垫层施工, 需在淤泥层上铺设土工织物。严格把控验收程序, 重点对土工布的缝纫、土工格栅的搭接、铺设方向进行验收, 确保铺设面层的抗拉和抗剪能力。土工布采用包缝, 搭接宽度50mm, 缝合尼龙线强度控制在150N, 铺设时绷紧、拉挺, 避免折皱、扭曲。土工格栅块与块之间相邻土工格栅搭接3格, 拼接采用尼龙绳进行连接。铺设方向:土工布经线与整平基线垂直。砂垫层铺设前严格进行见证取样送检工作, 待砂料检测合格, 方可进行使用。中细砂含泥量不大于10%, 渗透系数不小于1×10-3cm/s, 干容重不小于15k N/m3, 中粗砂含泥量不大于5%, 渗透系数不小于5×10-3cm/s, 干容重不小于15k N/m3。施工过程要求分层摊铺, 严格把控砂垫层厚、标高、平整度验收工作。

　　4.2、 塑料排水板

　　在真空预压施工过程中, 塑料排水板施工是十分重要的施工工序, 其施工质量对于真空预压施工效果会产生较大影响。在塑料排水板进场前, 首先需要对其质量、排水性能、规格等进行检查, 并且, 在按监理抽检送检程序 (20万m/组) 送检合格后方可使用。在本工程施工中, 塑料排水板型号为:原生料SPB-B、C型排水板, 采用液压式插板机进行施工。塑料排水板相邻间距为1m, 根据已放样确定的区域范围内, 用钢尺进行校对验收。施工过程中, 严格控制打板间距、深度、垂直度、回带、断带、割板预留长度。桩管下插时的垂直度偏差应该控制在1.5%以内。管靴与板位标记的偏差应控制在7cm内, 塑料排水板的平面距差不得大于±10cm, 施工时回带长度不可超过0.5m, 否则在该板位旁200mm内重新插入补打一根。施工过程严谨进行全程旁站, 认真填写旁站记录, 对补打、回带、断带根号, 做好详细说明记录。排水板施工过程, 尽可能沿同一方向前进, 杜绝液压插板机回旋, 以免破坏板头。在插板完成后, 应该及时采用砂料填满, 并在板的周边钻孔, 将排水板板头埋进砂垫层中, 防止淤泥进入板芯, 堵塞通道, 影响排水效果。

　　4.3、 铺设真空滤管及膜下测头布置

　　排水板施工后对排水板板头埋设、场地清理进行验收。施工过程附带的淤泥、地表的坚硬物体, 需进行彻底清理, 避免影响排水性能。真空传递主管采用通径为76mm, 滤管通径为准50mm UPVC管。在管壁上每隔5~8cm钻直径准5~7mm的小孔, 外包一层质量为90g/m2纺土工布作为过滤层, 要求无纺土工布参透系数K>5×10m-3cm/s, 只透水不透砂, 同时, 对于包裹滤管的无纺布, 也应该进行完整性检查, 避免出现破损, 同时保证包扎严密。在滤管连接过程中, 可采用柔性胶管套接的方式, 将套接长度控制在100mm以内, 这样才能够避免在地基沉降过程中发生断裂。滤管间距6m, 沟深约250mm, 入沟深度约250mm, 并用砂粒填平。验收过程中, 对真空传递管连接、滤管无纺布端头部位包扎、管沟埋设深度进行验收。膜下测头布置于2条滤管中间, 砂层30cm深度处, 离开加固边界不小于5m。真空测头经细管从密封膜引出和真空表相连接, 杜绝真空测头与滤管或主干管相接情况, 以准确、直观反映膜下真空度。

　　4.4、 铺设密封膜

　　密封膜进场后, 严格进行见证取样送检, 经具有检测资质的检测部门检验合格后给予使用。在密封膜铺设时, 应该尽量选择没有风或者风力比较小的天气, 同时均匀铺设密封膜, 各处膜的松紧大致均匀, 避免拉的过紧造成膜破裂, 在铺设完成后, 还需要在密封膜的四周位置采用压边条压住。为了保证密封效果。验收过程检查密封膜是否有漏气情况, 发现漏气位置采用聚乙烯胶水进行粘接。检查泥浆搅拌墙密封膜人工踩膜深度, 踩膜需超过1m, 确保真空密封性能。检查出膜口密封性能, 出膜口位做好包扎、粘接, 并用黏土覆盖、压实。根据现场实际情况, 为了保证密封膜的密封效果, 对相应位置增铺无纺土工布。

　　4.5、 真空泵安装及试抽真空

　　严格把控设备验收工作, 真空泵额定功率、水箱、闸阀、止回阀其规格参数、按设计要求进行验收。真空表均应有出厂合格证, 且在使用前经检定后才允许使用。真空射流泵额定功率不小于7.5k W, 同时还应该保证能够形成96k Pa以上的真空压力。督导落实、执行已审批的《真空预压专项施工方案》开展安装工作。在真空泵安装过程中, 各个设备的连接顺序为电机、水泵、水箱、闸阀、止回阀、出膜口, 在各个设备的连接位置, 需要采用橡胶垫, 提升密封性能。在真空泵安装过程中, 还应该注意将进水口和出膜口控制在同一平后面内, 这样有利于膜下水的排出, 在最大程度上发挥出真空泵的应用效果。在真空泵系统安装安城后, 即可对其进行调试, 当真空射流泵上真空度能够达到96k Pa后, 即可试抽。在真空过程中, 为了避免对周边土体造成破坏, 应该注意严格控制开泵速率, 如果膜下真空度已经达到40k Pa, 则需要注意检查漏洞, 发现后及时修补。试抽真空期间, 严谨进行真空度巡视、记录工作。发现跳闸、真空度异常、真空膜破损如实做好记录, 并通知施工方做好维护工作。在本工程施工中, 根据施工现场检查验收, 当膜下真空度达到85k Pa时, 即可开始恒载计时。

　　4.6、 真空预压恒载施工

　　施工恒载天数为85d, 期间所有真空泵24h运行, 不得停泵。针对真空预压恒载过程的控制工作, 施工期间严格做好真空度巡视、膜下真空度监测、电表用电量监测工作, 认真填写监理日志、真空度巡视记录。督导施工单位配备足够真空流射泵, 确保发生故障时替代使用。其膜下真空度需达到85k Pa以上, 发现真空度未达85k Pa, 则当天不予计时, 顺延恒载天数。每天根据各区用电电流与电表读数进行核对, 做好真空度记录并随时分析观测资料, 通过对孔隙水应力、沉降速率、水位变化等数据分析, 及时督导施工单位针对数据反映的薄弱环节加大处理力度。

　　5、 结语

　　综上所述, 本文主要结合工程实例, 对真空预压施工技术在市政工程软土地基处理中的应用方式进行了详细探究。真空预压施工速度比较快, 不需要对地基堆载材料, 在加荷过程中, 也不会对地基结构稳定性造成不良影响。在具体的施工过程中, 应该注意加强排水体、滤管、土工布、密封膜施工管控, 对整个施工过程进行监测管理, 合理选择最佳施工时间, 并加强预压施工控制, 这样才能够提升真空预压施工质量, 促进软土地基稳定性的提升。

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