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真空预压法软基处理施工技术浅析

2020-02-15

江西建材 2020年5期
关键词:排水板垫层真空

厦门港航建设有限公司,福建 厦门 361000

1 港口工程真空预压法软基处理施工技术概述

真空预压法的应用较为广泛,具体可应用在一些强度较低并且压缩量较高的软弱土层,为工程建设起到促进作用。经过大量的实验研究表明,软基填土的水含量主要决定了工程的强度和稳定性,因此在真空预压法实际应用过程中,应保证地排水设施的完善,避免真空预压法实际应用时产生各种问题,为工程建设埋下安全隐患。真空预压法是近年来相对较为成熟、常用的软基处理手段,是当前处理软基的主要使用技术之一,其适用范围日益扩大。

2 真空预压法软基处理施工技术要求及特点

随着我国科技的不断发展和进步,在港口工程软基处理工程建设,中国加大了真空预压法实际应用的关注力度,在一定程度上推动了港口工程、水运工程设计的总体发展和完善。在现阶段常见的软基具有含水量较多、土壤内部空隙较大、压缩系数较高以及凝结硬化速度较慢等特点,由上述特点可以看出,真空预压法可以应用在软基稳定性较差、承载力度较低的情况下,有效应用可以对港口工程建设起到促进作用。真空预压法软基处理施工技术在实际施工中得到了广泛的应用,同时较为保障了软基处理工程的质量、安全性符合要求,提升了后期使用的实际性。在软基工程施工前,应首先修建临时排水沟,将地表水及时引出地基加固处理范围。同时,该工程应用真空预压法时应先清除地表淤泥、草皮及杂物并用带密封槽的车运至指定位置,待地表凉干后,将地表进行了平整处理,整平碾压后检验其横坡、底宽、压实度,保证其满足设计要求。

3 真空预压法软基处理施工技术的影响因素

3.1 施工工艺影响因素

真空预压法软基处理施工应保证施工工艺的完善,因此,需要程建设人员对实际施工环境和施工工艺进行充分考虑,并对问题进行记录分析,结合当地施工队伍资源状况和技术条件,选择科学的真空预压法软基施工处理技术,使工程各项标准达到要求,减少工程质量、安全问题的发生概率,在保证工程质量的同时保证工程建设整体安全。

3.2 真空预压技术影响因素

软基所在区域内部受到的振动荷载或者受重力度较大,会使周边边坡位置出现土地隆起的问题,如果真空预压技术无法有效应用,会对实际应用造成较大影响。

3.3 软基流动性影响因素

根据软基的特点分析,在实际应用真空预压法时,需要对其进行夯实作业,提升软基的整体强度。如在软土层较薄的区域利用硬度较大的沙土或者其他合适的施工材料进行填充,增加软基的整体荷载力。在真空预压法实际施工中,相关设计人员应当根据路基实际情况及当前软基程度决定真空预压法规划,进而从根本上保证工程的稳定性。

4 真空预压法软基处理施工技术的实际应用

某软基处理工程,在吹填泥自然固结一定时间后,采用真空预压法进行软基本处理施工,处理面积约120 万m2,采用主机功率为7.5Kw/台射流泵,按800~1000m2/台密度布置,以每4~5 万m2划分为一个施工区域进行施工。主要施工工序为:铺设塑料三维土工网垫、铺设砂垫层、打设塑料排水板、打设密封墙、铺设三通、四通滤管及抗老化密封膜、抽真空等。真空预压满载(膜下真空度≥85MPa)时间参考值为100~120d,具体卸载指标以固结度大于等于85%,工后沉降小于等于30cm,工后承载力为60kPa 为主要控制依据。

4.1 砂垫层施工

砂垫层施工虽然是真空预压法软基处理施工中较为简单的工序,但也是整体施工中必不可少的重要环节。在该真空预压工程施工过程中,砂垫层不仅为后序塑料排水板插设、密封墙打设等提供坚实的施工平台,更作为真空预压施工中横向排水通道而对施工质量产生决定性的作用。该工程的砂垫层施工质量控制主要以原材料质量控制及现场施工控制为主,其中原材料控制以含泥量、级配等指标为主要质量控制指标,现场施工质量控制以厚度、平整度控制为主、标高控制为辅,切实保证砂垫层施工质量及应有的效果。同时,砂材料中如含有尖锐物体将会扎破薄膜,造成密封膜内真空气体散失,此外,如原材料中含有粒很较大的坚硬颗粒物,会因铺设在砂垫层大颗粒物上的聚乙烯真空膜产生应力集中,从而造成破坏、漏气,因此该工程保证了砂石内不含有粒径较大或尖锐物体。

4.2 密封墙施工

真空预压法软基处理施工技术中多以采用淤泥搅拌桩成形的密封墙施工为主,既环保,又可以使它处淤泥得到有效利用,在取淤匮乏地区施工或淤泥质量不是很好的地区施工时,可增加少量膨润土进行施工,形成一道道止水密封墙,使整体真空预压区域处于密封状态、促使施工质量得以保障。该工程密封墙选择了双搅拌桩,各桩间距保持在500mm,桩径为700mm,深度为7.0~12.0m(深度根据现场地质情况确定)。现场设制浆池、泥浆中转池(根据泥浆池与桩机距离确定)在泥浆灌入的过程中,将泥浆比重保持在≥1.40 以内,深入比例控制在30%~40%之间,渗透系数控制在k <1×10-6cm/s。该工程在实际施工中将塑料排水板与密封墙进行交错,确保施工工期目标得以实现,使整体施工工序更为合理。

4.3 排水固结技术

该工程应用排水固结技术主要是结合真空预压法软基处理施工技术中的排水固结特点进行应用,在施工前需要将土地通过预加压设备处理,在提升荷载基础上对软土加工,经过此过程的有效处理,不仅可以排除软土中多余的积水,同时还可以提升整体渗透能力,为后续工程建设打下良好的基础。同时,该工程在施工过程中运用了塑料排水板作为地基固结竖向排水通道施工技术,通过对塑料排水板各项参数的有效分析,加快了水分的排除,减少软土空隙,使真空处理增加整体结构密度,进而使软基保持稳定。

4.4 真空监测及检测

该工程对施工期原材料检测及施工过程中的沉降、固结度计算监测等卸载指标的监测检测及施工后承载力、土的力学进行分析,并选用了大于7.5kW 的真空泵,将每台真空泵的面积控制在1000m2以内,在真空装置安装完成后应进行真空检测,检查是否存在散气和漏气点,膜下真空压力控制在≥0.85MPa。如果在实际施工中真空检测数值低于此数值应及时通过检测方法查找原因,避免真空预压法软基处理施工技术出现问题。在真空检测开始前应进行多种数据的观测,如真空度和沉降位移等问题,根据设计要求布置沉降标、孔隙水压测头、测斜管、分层沉降环等相关监测设施进行过程中监测。在经沉降推算固结度符合要求并达到卸载标准后卸载并进行十字板剪切、钻孔取土土工试验及力学分析、载荷板试验等工后检测,对比、分析工前相应数据,分析处理指标是否符合地基处理要求,如主控项目检测结果为100%合格,一般项目检查点数、数值均应在规范规定合格指标的范围内。

5 结束语

真空预压法软基处理施工技术在软基处理工程施工中占据着重要地位。真空预压法软基处理施工技术实际应用质量直接影响工程施工的整体质量。随着人们日益增长的环境需求,为了保障工程安全,在工程施工中应应用科学的真空预压法软基处理施工技术,并结合实际情况选择适合的具体施工措施,在整体上增强荷载力度,进而保证工程的稳定性,延长工程的使用寿命。

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