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高真空击密快速加固软土地基施工技术
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内容提示：以工程实例为背景,详细阐述了高真空击密加固软土地基的施工工艺、技术要点、质量控制及检验等,通过数遍的高真空压力差排水,并结合变能量击密,达到了降低土层含水量、减少地基施工后沉降和差异沉降量的目的。
1 工程概况
新建武汉—宜昌铁路DK133+300~DK136+100段为潜江车站范围,地处江汉冲积平原,地形平坦、开阔,大部分为水塘和稻田。地下水发育,为第四系孔隙潜水,水位埋深0. 6 m~1. 0 m。地质情况自地表以下依次为:粉质黏土、黏土,硬塑(0 m ~2. 8 m);粉质黏土、黏土,软塑(2. 8 m~6. 8 m);粉质黏土、黏土,硬塑(6. 8 m~11. 8 m);粉质黏土、黏土,软塑(11. 8 m~15. 0 m);细砂,中密,饱和(15. 0 m以下)。潜江车站工区和货场范围(DK134+030~DK134+660)设计采用高真空击密进行加固。处理后地基承载力为125 kPa。（参考《建筑中文网》）
2 施工方案
根据设计处理范围铺设25 cm厚砂垫层,采用插板机进行塑料排水板施工,排水板露出砂垫层50 cm,排水板施工完成报请监理工程师验收合格后及时覆盖第二层砂垫层(25 cm厚)。然后填筑1 m厚的中粗砂,砂垫层施工完成后根据地基处理面积划分为四个施工小区,依次进行高真空击密施工。
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程
施工工艺流程为:施工准备,确定施工参数→安装高真空排水系统,进行第一遍高真空排水击密施工→对第一遍处理后的地基进行现场自检→调整施工参数,进行第二遍高真空排水击密施工→对第二遍处理后的地基进行现场自检→如有必要,调整施工参数,进行第三遍高真空排水击密→满夯或振动碾压→平整场地,根据需要对以下指标进行检测: 1)施工完成沉降量; 2)fak荷载板检测; 3)标贯试验或静力触探试验等。
3.2 施工技术要点
3.2.1 真空管布置
真空管根据土层分布情况分层设置深管和浅管,管间距3.0 m~6.0m,深管和浅管的埋深和间距根据现场详勘后确定。真空排水时间根据“高真空击密”法施工操作要求由现场工程师检测后决定。真空管布置平面图和剖面图分别见图1,图2。
3.2.2 排水管设置
真空管布置完成后进行卧管的布置,卧管采用单双管相间的形式布置,横向间距为4 m,卧管采用63 PVC管,卧管与真空管之间采用内缠钢丝软胶管连接,连接的接头严密。
3.2.3 第一遍高真空击密排水施工
在高真空系统安装完成后,进行第一次高真空击密排水施工。根据现场实际情况首先进行高真空排水降低地基水位,现场监控及观察出水量以及水的浑浊程度,进行地下水位监测和精力初探试验,当达到要求时进行第一次击密。
3.2.4 第二遍高真空击密排水施工
第一次高真空击密排水施工完成后,对沉降量、地下水位等进行监测,处理前后的静力触探对比,根据监测结果调整施工参数,严格控制排水及击密参数,避免形成弹簧土。根据信息化施工判断第一遍高真空击密处理的效果,确定第二次高真空击密的参数,直至达到设计要求(见图3)。
3.2.5 满夯
在第二遍高真空排水击密结束后,击密坑底以下的地基得到了有效加固,承载力达到150 kPa以上,满足设计要求,坑底以上土相对较为松散,为进一步提高上部地基承载力和刚度,进行一遍低能量满夯。
3.3 质量控制及检验
3.3.1 质量控制
1)加强施工环节的质量控制,做好自检。及时了解各遍真空排水处理后的地基水位、含水量变化情况,调整好土体的含水量及各遍的击密能量等各项参数。2)在施工过程中,对沉降量、地下水位等进行监测,处理前后的静力触探对比,根据监测结果调整施工参数,严格控制排水及击密参数,避免形成弹簧土。根据信息化施工判断每遍高真空击密处理的效果,确定高真空击密的遍数,直至达到设计要求。3)班组严格按高真空击密法的操作规程,认真做好各个工艺的各项技术数据的原始记录,交接记录,异常情况记录,异常情况处理记录。4)各工艺的质量控制,严格三级质量管理体系,即小组自检,项目部质检,监理复检。
3.3.2 检验
在一定的休止期后,指定了第三方进行检测,检测内容包括静力触探试验和承载板试验检测和沉降测试,其中静力触探采用双桥探头静力触探仪进行,探测深度大于8 m,通过静力触探计算地基的承载能力满足设计要求;承载板试验采用的承载板的面积不小于0. 5 m2,地基的极限承载力满足设计要求。
4 结语
通过实际施工现场的作业和检测结果,高真空击密软基处理技术的确可以达到降低土层的含水量、提高密实度和承载力,减少地基施工后沉降和差异沉降量的目的。该施工工艺具有造价低,工期快,质量可控的优点。
参考文献:
[1] 吴朱敏,那光磊,吕振绘.软弱地基处理的研究[J].山西建筑, 2009, 35(10): 98-99. 来源: 《建筑中文网》.
新建武汉—宜昌铁路DK133+300~DK136+100段为潜江车站范围,地处江汉冲积平原,地形平坦、开阔,大部分为水塘和稻田。地下水发育,为第四系孔隙潜水,水位埋深0. 6 m~1. 0 m。地质情况自地表以下依次为:粉质黏土、黏土,硬塑(0 m ~2. 8 m);粉质黏土、黏土,软塑(2. 8 m~6. 8 m);粉质黏土、黏土,硬塑(6. 8 m~11. 8 m);粉质黏土、黏土,软塑(11. 8 m~15. 0 m);细砂,中密,饱和(15. 0 m以下)。潜江车站工区和货场范围(DK134+030~DK134+660)设计采用高真空击密进行加固。处理后地基承载力为125 kPa。（参考《建筑中文网》）
2 施工方案
根据设计处理范围铺设25 cm厚砂垫层,采用插板机进行塑料排水板施工,排水板露出砂垫层50 cm,排水板施工完成报请监理工程师验收合格后及时覆盖第二层砂垫层(25 cm厚)。然后填筑1 m厚的中粗砂,砂垫层施工完成后根据地基处理面积划分为四个施工小区,依次进行高真空击密施工。
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程
施工工艺流程为:施工准备,确定施工参数→安装高真空排水系统,进行第一遍高真空排水击密施工→对第一遍处理后的地基进行现场自检→调整施工参数,进行第二遍高真空排水击密施工→对第二遍处理后的地基进行现场自检→如有必要,调整施工参数,进行第三遍高真空排水击密→满夯或振动碾压→平整场地,根据需要对以下指标进行检测: 1)施工完成沉降量; 2)fak荷载板检测; 3)标贯试验或静力触探试验等。
3.2 施工技术要点
3.2.1 真空管布置
真空管根据土层分布情况分层设置深管和浅管,管间距3.0 m~6.0m,深管和浅管的埋深和间距根据现场详勘后确定。真空排水时间根据“高真空击密”法施工操作要求由现场工程师检测后决定。真空管布置平面图和剖面图分别见图1,图2。
3.2.2 排水管设置
真空管布置完成后进行卧管的布置,卧管采用单双管相间的形式布置,横向间距为4 m,卧管采用63 PVC管,卧管与真空管之间采用内缠钢丝软胶管连接,连接的接头严密。
3.2.3 第一遍高真空击密排水施工
在高真空系统安装完成后,进行第一次高真空击密排水施工。根据现场实际情况首先进行高真空排水降低地基水位,现场监控及观察出水量以及水的浑浊程度,进行地下水位监测和精力初探试验,当达到要求时进行第一次击密。
3.2.4 第二遍高真空击密排水施工
第一次高真空击密排水施工完成后,对沉降量、地下水位等进行监测,处理前后的静力触探对比,根据监测结果调整施工参数,严格控制排水及击密参数,避免形成弹簧土。根据信息化施工判断第一遍高真空击密处理的效果,确定第二次高真空击密的参数,直至达到设计要求(见图3)。
3.2.5 满夯
在第二遍高真空排水击密结束后,击密坑底以下的地基得到了有效加固,承载力达到150 kPa以上,满足设计要求,坑底以上土相对较为松散,为进一步提高上部地基承载力和刚度,进行一遍低能量满夯。
3.3 质量控制及检验
3.3.1 质量控制
1)加强施工环节的质量控制,做好自检。及时了解各遍真空排水处理后的地基水位、含水量变化情况,调整好土体的含水量及各遍的击密能量等各项参数。2)在施工过程中,对沉降量、地下水位等进行监测,处理前后的静力触探对比,根据监测结果调整施工参数,严格控制排水及击密参数,避免形成弹簧土。根据信息化施工判断每遍高真空击密处理的效果,确定高真空击密的遍数,直至达到设计要求。3)班组严格按高真空击密法的操作规程,认真做好各个工艺的各项技术数据的原始记录,交接记录,异常情况记录,异常情况处理记录。4)各工艺的质量控制,严格三级质量管理体系,即小组自检,项目部质检,监理复检。
3.3.2 检验
在一定的休止期后,指定了第三方进行检测,检测内容包括静力触探试验和承载板试验检测和沉降测试,其中静力触探采用双桥探头静力触探仪进行,探测深度大于8 m,通过静力触探计算地基的承载能力满足设计要求;承载板试验采用的承载板的面积不小于0. 5 m2,地基的极限承载力满足设计要求。
4 结语
通过实际施工现场的作业和检测结果,高真空击密软基处理技术的确可以达到降低土层的含水量、提高密实度和承载力,减少地基施工后沉降和差异沉降量的目的。该施工工艺具有造价低,工期快,质量可控的优点。
参考文献:
[1] 吴朱敏,那光磊,吕振绘.软弱地基处理的研究[J].山西建筑, 2009, 35(10): 98-99. 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201108/15002.htm
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