高真空擊密法軟土地基處理施工技術（新技術）_ppt

1、軟土地基處理新技術高真空擊密法工程實例上海浦東國際機場二號跑道上海浦東國際機場二號跑道地質情況吹填砂：層厚2m左右，砂質相對密實，含泥量較高褐黃色粉質粘土：層厚0.252.70 m，呈可塑軟塑狀態(tài)，含鐵錳結核及侵染銹點，屬中壓縮性土?；疑迟|粉土：層厚0.605.90 m，呈飽和、稍密狀態(tài)，土質極不均勻，屬中壓縮性土?；疑百|粉土：層厚1.009.10 m，呈飽和、稍密狀態(tài)，土質極不均勻，夾雜粘土，屬中壓縮性土。 灰色淤泥質粉質粘土：一般層厚5.0m左右，呈飽和、流塑狀態(tài)，土質分布不均，夾有砂質粉土，屬高壓縮性土?；疑倌噘|粘土：一般層厚11.0m左右，呈飽和、流塑狀態(tài)，夾有薄層粉細砂。土質比

2、較均勻，粘性大，孔隙比大，含水量高，屬高壓縮性土。上海浦東國際機場二號跑道七種方法處理前后對比實驗分區(qū)6m內標準貫入擊數(擊)6m內靜力觸探Ps(MPa)CBR(MPa)地基反應模量K(MPa/m3)地基回彈模量E0(MPa/m3)施工總沉降(cm)加固前數據62.330.8920.8043.03競標方案一123.606.7138.8259.8030.2競標方案二114.248.1946.5064.7735.7競標方案三95.587.3545.5062.6645.1競標方案四134.998.6856.9366.2517.8競標方案五123.818.3845.9065.2625.6競標方案六10

3、3.908.5547.8065.7523.6競標方案七133.858.8361.3271.7355.1綜上所述，競標方案七（“高真空擊密法”)綜合指標最佳上海浦東國際機場二號跑道與一號跑道處理效果對比一號跑道：加道碴強夯法施工沉降35cm工后沉降30cm造價高工期十二個月二號跑道：高真空擊密法施工沉降55.7cm工后沉降10cm比一號跑道節(jié)約1.2億元工期：四個月上海浦東國際機場二號跑道施工現場上海浦東國際機場二號跑道反饋上海機場網站(05年3月17日）：報道本工程建設創(chuàng)造了國內“七個第一”，其中之一國內第一條成功采用“高真空擊密法”。新聞晨報網站(05年3月18日）：浦東國際機場跑道地基處理

4、國內首次采用高真空降水強夯，大大超過了設計要求，節(jié)約資金1.2億元 我國沿江、沿湖、沿海等地區(qū)廣泛分布著軟土，許多建設項目的投資商為擔負軟土層處理的高成本，而深感憂慮。據介紹，軟土地基處理的傳統(tǒng)技術主要有三類。軟土地基處理的傳統(tǒng)技術一、復合地基法水泥土攪拌樁粉噴樁碎石樁一、復合地基法復合地基法：水泥土攪拌樁、粉噴樁、碎石樁等；優(yōu)點：承載力高、變形小、穩(wěn)定快 缺點：造價高二、排水固結法塑料排水板真空預壓法二、排水固結法排水固結法：塑料排水板 真空預壓法等優(yōu)點：技術成熟；影響深度大缺點：工期長采用真空預壓的，承載力80kPa, 且施工中容易漏氣造成質量問題采用堆載預壓的，造價高三、強夯法強夯三、強

5、夯法強夯法；優(yōu)點：設備簡易、施工方便、工期相對較短、節(jié)省材料、造價較低缺點：飽和軟土質量不可控，易形成彈簧土“高真空擊密法”軟土地基處理工法什么是“高真空擊密法”？“高真空擊密法”是一種新型快速真空動力排水固結法，屬快速排水、快速擊密固結的工法，它是通過數遍高真空擊密制造“壓差” 排水，并結合數遍合適的變能量擊密，逐步達到降低土體的含水量，提高密實度、承載力，減少地基工后沉降和差異沉降?！案哒婵論裘芊ā奔庸虣C理 1) 壓力差主動排水機理；2) 硬殼層理論；3) 下臥層不留排水通道。 “高真空擊密法”的適用范圍 深厚淤泥層、淤泥質土、松軟沖填土、雜填土以及其他高壓縮性軟弱土層等天然含水量大，壓縮

6、模量小，承載能力低的地基“高真空擊密法”的優(yōu)點1、造價低：造價較常規(guī)方法節(jié)約30%左右；2、工期短：工期較常規(guī)方法節(jié)約50%左右；3、質量可控：通過施加不同的夯擊能量控制地基承載力，通過控制施工沉降而有效控制工后沉降；通過采用不同的施工參數，區(qū)域差異沉降工前有效控制進而可以減小工后差異沉降；4、施工環(huán)保：地基處理過程中不加入任何添加劑，無泥漿等廢棄物排出?！案哒婵論裘芊ā奔夹g介紹“高真空擊密法”的理論創(chuàng)新“壓力差主動排水”：人為多次制造“壓差”，即利用適當的能量擊密產生的超靜孔隙水壓力為“正壓”，然后同步插入高真空管產生“負壓”，“正壓”和“負壓”形成可大于一個大氣壓的“壓差”，進而可以達到低

7、滲透軟土含水量逐步降低的目的?！俺探Y硬殼層”： 由于“高真空大能量擊密”多次相互作用（等效靜壓力可達300-500MPa），使軟土表層形成“超固結硬殼層”，經應力擴散能較好的增大地基的抗變形能力?！坝矚幼饔孟虏涣襞潘ǖ拦ず蟪两倒浪恪保和ㄟ^大量的科研和實踐證明，由于高真空擊密施工后不留排水通道，工后沉降的速率和工后沉降量將明顯小于常規(guī)計算。 一、壓力差主動排水適能量擊密產生的孔隙水壓力為“正壓”，高真空通過插入的真空管產生“負壓”，從而產生“壓差”（可達1.2-1.5個大氣壓）；“壓差”的形成使得低滲透系數軟土孔隙水排出；通過人為多次制造“壓差”，使得軟土含水量逐步降低，承載力逐步提高。二

8、、超固結硬殼層在“高真空擊密”作用下，通過控制“高真空”施工遍數，逐步增大擊密的能量，使軟土表層形成一個超固結的“硬殼層”，大幅度增加應力擴散角，大大增加地基的抗變形能力。三、硬殼層作用下無排水通道工后沉降估算采用“快速高真空擊密法”施工，用真空管取代塑料排水板。由于施工結束時拔除真空管，所以施工結束后不留排水通道。不留排水通道的工后沉降與排水固結法工后沉降的修正系數為 （0.3 0.8）“高真空擊密法”施工工藝“高真空擊密法”施工工藝流程處理效果檢驗:1荷載板檢測2靜力觸探檢測3.施工沉降量小螺鉆詳堪地下水觀測劃分施工小區(qū)開挖集排水溝第一遍高真空第一遍擊密靜探檢驗調整施工參數第二遍高真空第二

9、遍擊密靜探檢驗調整施工參數第三遍高真空表層滿夯或振動碾壓一、施工準備（1）在正式施工之前，在場地外開挖排水明溝首先排除場內的積水。（2）劃分施工區(qū)域，現場工程師采用小螺鉆和靜力觸探，詳勘地層的初始地質條件，為施工小區(qū)劃分、確定施工參數提供依據，（3）不同的區(qū)域，實施不同的控制參數；（4）安裝調試機械設備。二、高真空排水擊密（1） 第1、2遍高真空排水擊密真空管根據土層分布情況分層設置深管和淺管，管間距3.56.0m，具體真空管的長度需要根據現場的地質情況而定，深管要進入粉砂層，淺管到達吹填砂層的底部。 （2） 滿夯、振動碾壓通過上述2遍的高真空擊密，擊密坑底以下的地基能得到有效加固，承載力預計

10、可達到120kPa以上，坑底以上土相對較為松散，為進一步提高上部地基承載力和剛度，需要進行一遍低能量滿夯或振動碾壓。（3）高真空排水由于蓄水池需要開挖，為降低含水量，便于日后的開挖施工，在蓄水池區(qū)域需要采用高真空排水。高真空排水時間需要根據開挖時間而定，需要貫穿于整個開挖過程?！案哒婵論裘芊ā钡母黜椫笜?、參數對分部流程各項指標檢測并調整施工參數含水量靜力觸探等原位測試擊振頻率擊振能量真空度調整超孔隙水壓力消散時間在避免土體發(fā)生破壞的基礎上，對地基土進行有效擊密“高真空擊密法”施工參數的控制工后沉降的控制：通過調整地基處理深度，“快速高真空擊密”處理遍數等施工參數，有效控制每一區(qū)域的施工沉降，從

11、而使工后沉降滿足設計要求差異沉降的控制：將施工區(qū)域按差異沉降的精度要求劃分若干施工小區(qū)，不同地質的小區(qū)通過控制采用不同施工參數，控制處理范圍內軟土的差異沉降，使得工后的差異沉降滿足設計要求其他工程實例寧波北侖港三期寧波北侖港三期地質情況寧波北侖港區(qū)三期國際集裝箱碼頭(二區(qū))地基處理工程約46萬0 - 2米為新吹填的粉煤灰，為漿糊狀，承載力接近于零，人無法在上面行走2 - 10米為淤泥質粘土，Ps值約0.10MPa設計要求承載力要求fak = 120kPa工前沉降 600mm處理前地面狀況處理后地面狀況處理后開挖溝槽情況寧波北侖港三期二種地基處理方法主要成果對比一區(qū)(50萬)二區(qū)(46萬)處理方法“高真空擊密法”塑