軟基處理方案真空預(yù)壓施工工藝

1、真空排水預(yù)壓法施工工藝真空排水預(yù)壓法是一項(xiàng)比較新的加固軟土技術(shù)，是屬于排水固結(jié)法的一種，它通過鋪設(shè)水平排水砂墊層和設(shè)置在軟基中的豎向排水體，再在砂墊層上鋪設(shè)不透氣的薄膜封閉裝置，借助于埋設(shè)在砂墊層內(nèi)的管道，通過抽真空裝置，使土體中形成負(fù)壓，將土體孔隙中的孔隙水抽出，從而降低孔隙水壓力，增加有效應(yīng)力，使土體產(chǎn)生固結(jié)，減少后期沉降，提高地基承載能力。其施工內(nèi)容主要由四部分組成：(1)施工一個垂直的和水平的排水通道，即施工塑料排水板和砂墊層；(2)要施工一個使被加固地基與大氣隔絕的保證不透氣的密封層；(3)要設(shè)置一套高效率的抽真空裝置。即在砂墊層內(nèi)鋪設(shè)主管和濾管管網(wǎng)和在密封系統(tǒng)外安裝真空泵等設(shè)備；(

2、4)要設(shè)置一套保證能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工的檢測系統(tǒng)。下圖一為真空排水預(yù)壓法施工工藝流程圖接下圖接上圖（圖1）真空預(yù)壓施工工藝流程圖一、施工前的準(zhǔn)備工作1、要做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備，包括收集并熟悉與本工程項(xiàng)目有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)范及地質(zhì)情況，了解設(shè)計(jì)意圖，掌握設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求和各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，對施工現(xiàn)場的現(xiàn)狀要調(diào)查清楚等，正式開工前組織技術(shù)交底。2、按施工合同要求組織施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場，并認(rèn)真進(jìn)行檢查和調(diào)試,對計(jì)量設(shè)備儀器按現(xiàn)定要求送檢標(biāo)定，保證機(jī)械設(shè)備完好率。3、按設(shè)計(jì)要求選購有關(guān)材料，對購置的各種材料按施工進(jìn)度要求分批分期到位，除具有“三證”外，尚需會同監(jiān)理工程師抽樣送檢，合格后方能使用（如塑料排水板

3、每10萬米為一批次送樣檢驗(yàn)）。4、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，有計(jì)劃的提前對管襯的加工，如支濾管打孔，制作濾膜套等。5、根據(jù)場地的地層情況和設(shè)計(jì)要求選用塑料排水板施工機(jī)械。因本標(biāo)段地層承載力較低，故選用靜壓式插板機(jī)。導(dǎo)架高度必須在m,打插能力滿足打設(shè)深度要求。6、修建生產(chǎn)、生活用臨時設(shè)施，規(guī)劃施工便道和生產(chǎn)用電，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，修建必要的臨時工棚、倉庫、料場、加工車間等臨時建筑。7、根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的控制樁、復(fù)測線路中線、水準(zhǔn)基點(diǎn)及放出路堤坡腳邊樁。8、疏導(dǎo)、抽排施工場地內(nèi)的地表水和清除地面浮淤、種植土以及地表的雜草樹根。9、按照設(shè)計(jì)要求平整場地。二、排水系統(tǒng)的施工1、場地平整。1-1根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測設(shè)地基

4、處理邊線樁；1-2對地基處理范圍內(nèi)的耕植土、樹根、浮泥、磚石及障礙物等進(jìn)行清除；1-3場地內(nèi)如有積水要分區(qū)分塊挖溝排干、晾、曬；1-4場地原則上做成中間略高、兩邊稍低約1%的橫坡。1-5場地平整后要進(jìn)行高程測量，每隔3040m測一個斷面，邊、中、邊不小于3點(diǎn)站場內(nèi)不少于5點(diǎn)，要做好記錄。2、砂墊層施工。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程的砂墊層總厚度為80cm,其中密封膜以下為砂墊層為40cm主要起水平排水和傳遞真空度的雙重作用。密封膜上的40cm厚的砂墊層為保護(hù)密封膜設(shè)置的。2-1砂墊層用砂質(zhì)量要求：一般采用干凈的中、粗砂，其技術(shù)指標(biāo)須滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求砂層的滲透系數(shù)不小于1x10-2cm/s,含泥質(zhì)不大

5、于5%。2-2作為水平排水通道的砂墊層，厚度為40cm,本次施工分兩層填筑，第一層先鋪填20cm，整平，適當(dāng)壓，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后。按設(shè)計(jì)要求再鋪設(shè)第二層20cm厚砂墊層。2-3砂墊層檢測要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下表（見鐵路驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）。砂墊層檢測項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)數(shù)量檢測儀器1厚度設(shè)計(jì)值士2cm每100m檢查5點(diǎn)尺量2寬度設(shè)計(jì)值士5cm每100m檢查3點(diǎn)尺量3、塑料排水板施工。3-1塑料排水板施工工藝流程：塑料排水板施工工藝是真空預(yù)壓中的關(guān)鍵工序，直接關(guān)系到真空預(yù)壓的效果，須嚴(yán)格控制，按設(shè)計(jì)的間距、深度進(jìn)行施工其施工工藝流程如下圖（圖2）塑料排水板施工工藝流程3-2塑料排水板施工工序及要

6、求塑料排水板施工應(yīng)在鋪設(shè)好第一層20cm厚砂墊層后按下列步驟進(jìn)行：根據(jù)樁位平面布置圖用經(jīng)緯儀結(jié)合皮尺放出排水板板位并作出明顯標(biāo)記，然后插板機(jī)定位，管頭對準(zhǔn)板位，其偏差應(yīng)控制在士30mm范圍內(nèi)。開機(jī)打插導(dǎo)管至設(shè)計(jì)標(biāo)高。如果土層硬可采用振動插板機(jī)；如果還打插不下，則需先打引孔，然扣再打插導(dǎo)管。提升導(dǎo)管至砂層面以上0.5m。剪斷塑料排水板，并按設(shè)計(jì)要求露出砂層面以上的長度一般不少于30cm。旁站人員檢查合格后（記錄板位施工情況），移動插板機(jī)至下一板位。3-4塑料排水板施工質(zhì)量控制打插塑料排水板之前，先在插板機(jī)上按設(shè)計(jì)要求的板長作好刻度標(biāo)記，有的塑料排水板上標(biāo)有每米長度。打插過程中應(yīng)注意控制導(dǎo)管的垂直

7、度，偏差不大于1.5%按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制塑料排水板打插長度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)土層變硬，難以按設(shè)計(jì)要求打插時，首先與現(xiàn)場監(jiān)理人員一起研究分析，硬層（或透鏡體）如出現(xiàn)在軟土層上，而且是成片的，應(yīng)更換馬力更大的插板機(jī)如振動式插板機(jī)，必須穿過此硬層至下部軟土層底部下的地層0.30.5m或到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高；如果硬層是在軟土層底部，但未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高，可報告業(yè)主及設(shè)計(jì)人員來現(xiàn)場確定是否變更打插標(biāo)高。本段下都有漁塘展或道路，有可能難施插下去。打插塑料排水板時，防止出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂和撕破濾膜的現(xiàn)象。打插排水板時回帶長度不得超過50cm,且回帶的根數(shù)不宜超過打插總根數(shù)的5%。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，回帶超過0.5m要在旁邊重

8、插打一板。打入地基的塑料排水板應(yīng)為整板，當(dāng)長度不足需要接長時，應(yīng)先將兩根板頭濾膜剝開，使板芯直接相連，然后包濾膜扎緊，一般用騎馬釘上、中、下三個釘牢，搭接扎孔眼不要在同一排水梢中，搭接長度不小于20cm（鐵路驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，塑料排水板不得接長使用）。及時清除導(dǎo)管帶上來的泥土，并運(yùn)出場外。當(dāng)一個塊段排水板施工完成，且驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時用砂料填滿打插時在板周圍形成的孔洞，以免抽真空時密封膜在孔洞處懸空因吸力而被拉破。打插塑料排水板時要做好記錄，尤其是插打的長度及板位編號要及時記錄，并派專業(yè)質(zhì)監(jiān)員實(shí)行全過程旁站。詳細(xì)記錄塑料排水板打設(shè)深度、板位偏差、垂直度、外露長度等情況以備抽查，確保插入的板長符合設(shè)

9、計(jì)要求。塑料排水板施工記錄工程名稱地面標(biāo)圖m設(shè)計(jì)井徑cm砂墊層厚度施工單位分包單位井（板）深mcm序井板井（板）井徑（板井（板）位垂直頂端預(yù)留灌砂量灌砂號施工日期編號深（m）厚）偏差（mm）度長度(m3)率備注(mm)(%)(cm)(%)'施工員：質(zhì)檢員：記錄：項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人:塑料排水板由板芯和濾膜組成，應(yīng)具備單孔過水?dāng)嗝娲?，排水暢通、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐久性好。本工程擬采用的塑料排水板為SPB-B型塑料排水板，其性能指標(biāo)應(yīng)符合下表一要求。（見附件）三、抽真空系統(tǒng)1、鋪設(shè)與安裝主、濾管。根據(jù)真空管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖的尺寸，用經(jīng)緯儀測定的里程及斷面樁，在砂墊層上面再用皮尺測放主、濾管位置，拉線撤白灰

10、作標(biāo)記，然后采用人工挖溝梢，溝梢寬0.25m,深度應(yīng)至第一層砂層面（即0.2m深），即主、濾管一般設(shè)置在水平排水墊層中部，保證管上有1015cm厚的砂覆蓋為宜。主、濾管管材：目前多用PVC塑料管。要求濾水管在抽真空預(yù)壓過程中能適應(yīng)地基的變形差，能承受足夠的徑向壓力，而不出現(xiàn)變形。一般情況下，主管直徑為76mm,濾管為50mm。1-1濾管上設(shè)濾水孔，孔徑（|）68mm,孔間距810cm左右，（間距不宜太小，濾水孔孔徑亦不能過大，否則會影響整個濾管強(qiáng)度）呈三角形排列。濾管外設(shè)反濾布套，濾布套一般采用無紡?fù)凉げ伎p制而成，反濾布的滲透系數(shù)要達(dá)到設(shè)計(jì)要求即k>5x10-4cm/s。縫制的濾布套長度

11、應(yīng)大于管長約0.3m。一定要把濾管上的孔洞蓋住，再用細(xì)繩把濾布套兩端捆扎牢靠。當(dāng)把濾管裝入布套之前，要清除管內(nèi)、外泥砂，避免砂、泥等雜物留在管內(nèi)，被吸入泵體會損壞泵葉。1-2現(xiàn)場鋪設(shè)1-2-1主、濾管未端應(yīng)用堵頭堵死，可用木塞或PVC園板封死；1-2-2管與管間的連接，單根管長度不夠需要連接時，可采用透明塑料軟管（即螺紋綱絲橡膠軟管）連接。軟管長度約3040cm。注意不能有空隙，然后包上土工布并用鉛絲扎牢，以適應(yīng)地面不均勻沉降變形。主管和濾管的聯(lián)接，可用三通或四通來完成，并用專用膠水粘結(jié)牢固。1-2-3管路在砂溝內(nèi)安裝完畢，用砂填平溝梢、覆蓋管網(wǎng)。2、主管的出膜裝置。主管出膜裝置是指膜下主管與

12、膜外的抽真空裝置相聯(lián)接的一種裝置，該裝置使整個膜內(nèi)外抽真空系統(tǒng)形成一個有機(jī)整體，要做到管路系統(tǒng)連續(xù)、通暢，同時又不使薄膜漏氣。3、真空設(shè)備真空設(shè)備效率直接影響預(yù)壓效果，所以要求真空設(shè)備具備真空效率高，能適應(yīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，便于維修。真空泵的臺數(shù)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定，按照以往的經(jīng)驗(yàn)加固淤泥質(zhì)土和淤泥地層，要在膜下達(dá)到80KPa的真空度，用5.5KW7.5KW的離心泵，每臺可抽10001500m2面積。約57天（有的只要24小時）可達(dá)到預(yù)定真空度80kpa以上，當(dāng)真空度穩(wěn)定在80KPa以上后，可酌情減少泵的臺數(shù)，節(jié)省用電。但必須保證穩(wěn)定在設(shè)計(jì)要求的真空度上。真空泵的安裝時間，可以與挖溝

13、鋪膜同時進(jìn)行，在主管出膜裝置安裝完畢后，用鋼絲橡膠軟管與真空泵連接，連接的地方用10號鐵絲扎緊捆牢，不能有漏氣，并在軟管的中段安裝兩個閥門，一個是止回閥，一個是截止閥。當(dāng)要維修抽真空設(shè)備時，應(yīng)關(guān)閉截止閥，以避免膜下真空度迅速下降。四、密封系統(tǒng)密封是真空排水預(yù)壓法成功與否的關(guān)鍵，因此，若采用真空排水預(yù)壓法，密封問題要高度的重視。1、密封膜的技術(shù)要求密封膜材料要選擇密封性能好，抗老化能力強(qiáng)，韌性好，強(qiáng)度大以及抗穿透能力強(qiáng)的薄膜，一般采用聚氯乙烯薄膜即可，密封膜技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合下表規(guī)定：厚度拉伸強(qiáng)度Mpa縱、橫向斷裂直角撕裂強(qiáng)度mm縱向橫向伸長率N/mm0.1418.516.5>220>4

14、02、密封膜的制作和鋪設(shè)根據(jù)加固區(qū)面積的大小和幾何尺寸在工廠預(yù)先進(jìn)行加工，將條狀的薄膜用熱粘法拼成一張，由人工鋪設(shè)，鋪膜要在無風(fēng)的天氣下進(jìn)行，將成捆的薄膜送入加固區(qū)，然后在現(xiàn)場用人工拉開，不要拉得太緊，將薄膜慢慢拉開，放在密封溝邊，待開挖密封溝時，再將膜放入四周密封溝中。3、鋪設(shè)密封膜的質(zhì)量要求：3-1、加工密封膜的大小要考慮埋入密封溝的尺寸，一般每邊各加寬34m,本區(qū)因表層填有碎塊石土，一定要埋在填土層以下的軟土層中。3-2、將砂墊層表面的石頭，硬泥、鐵絲等雜物清除干凈。3-3、在砂墊層上先鋪一層90g/m2無紡?fù)凉げ?。保護(hù)薄膜在抽真空時，被殘留在砂墊層的硬物刺破。3-4、鋪膜時不要拉得太緊

15、，為地基下沉?xí)r留有伸展余地。3-5、在膜上放置沉降板時，應(yīng)在板下墊一層土工布。3-6、抽真空前應(yīng)詳細(xì)檢查，遇到有孔洞漏氣和粘接不好的地方必須及時補(bǔ)好。7、試抽時，應(yīng)派有經(jīng)驗(yàn)的人穿軟底鞋在膜上進(jìn)行地毯式的檢查，以便發(fā)現(xiàn)漏氣膜破的地方及時進(jìn)行修補(bǔ)。4、密封溝密封溝是指在加固區(qū)四周挖一定深度用于埋設(shè)密封膜的溝梢。溝深視表層土層情況而定，本工程設(shè)計(jì)為12m，但不能埋在填土層中，挖溝時要注意清除土層中的植物根系。溝壁要平整、薄膜埋入溝底、溝內(nèi)用粘土回填密實(shí)，土中不得夾有石子、瓦磚。回填粘土要濕潤，并用人工踩實(shí)。確保密封系統(tǒng)不漏氣，經(jīng)驗(yàn)查確認(rèn)沒有漏氣后，方能向溝內(nèi)復(fù)水。五、施工期間的檢測軟土地基路堤的施工應(yīng)注意觀測填筑過程和以后的地基變形動態(tài)，根據(jù)公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范有關(guān)規(guī)定以及結(jié)合真空排水預(yù)壓法的特點(diǎn)，其觀測項(xiàng)目：1、膜下真空度的觀測并定時記錄。為了掌握加固區(qū)真空度變化，膜下砂墊層中設(shè)置真空度測頭，每1000m21500m2面積設(shè)置一個測頭，均勻分布可觀測膜下真空度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2、地表沉降量的觀測，為了解加固區(qū)沉降情況，在膜上設(shè)置一定數(shù)量的沉降板，設(shè)計(jì)要求線路縱向每隔50m一個并要均勻分布。觀測各區(qū)域的沉降情況并做好記錄。3、地表水平側(cè)向位移邊樁：當(dāng)采用堆載聯(lián)合預(yù)壓法且堆載土很高