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真空預(yù)壓軟基處理
1.進(jìn)行真空預(yù)壓處理的需要
我國沿海地區(qū)分布著大量近代沉積的軟土地層,這種軟土地層含水量高、孔隙比大、滲透性差、強(qiáng)度及承載力低,且具有明顯的流變性和一定的結(jié)構(gòu)性,在這種軟弱地基上修建工程必須進(jìn)行加固處理。目前多采用技術(shù)上較為成熟、費(fèi)用較為節(jié)省的排水固結(jié)法。
真空預(yù)壓屬于排水固結(jié)法,真空預(yù)壓法是在地基表面鋪設(shè)密封膜,通過特制的真空設(shè)備抽真空,使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)形成負(fù)壓,加速孔隙水排出,從而使土體固結(jié)、強(qiáng)度提高的軟土地基加固法。 真空預(yù)壓法適用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和其他能夠排水固結(jié)而且能形成負(fù)超靜水壓力邊界條件的軟粘土。
1980年,交通部第一航務(wù)工程局科研所(天津港灣工程研究所)在天津新港開展現(xiàn)場試驗(yàn)研究,解決了實(shí)用密封薄膜、抽真空裝置及關(guān)鍵施工工藝,使該法達(dá)到實(shí)用階段,并于1982年末成功地應(yīng)用于天津新港軟基加固工程中。1983年該法的研究列入“六五”國家科技攻關(guān)項(xiàng)目1985年通過國家技術(shù)鑒定,并獲“六五”國家科技攻關(guān)獎;1987年2月取得國家專利權(quán)(專利號(申請?zhí)?85108820),并于1989年被評為中國專利優(yōu)秀獎;“七五”期間,該法被列為國家計(jì)委重點(diǎn)推廣新技術(shù)的第28項(xiàng),同時被列為“七五”期間交通部《通達(dá)計(jì)劃》推廣新技術(shù)項(xiàng)目之一。目前,真空預(yù)壓法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事業(yè)和機(jī)場等工程中得到實(shí)際應(yīng)用,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
2.進(jìn)行真空預(yù)壓處理的優(yōu)點(diǎn)
(1)加固過程中土體除產(chǎn)生豎向壓縮外,還伴隨側(cè)向收縮,不會造成側(cè)向擠出,特別適于超軟土地基加固。
(2)一般膜下真空度可達(dá)600mmHg,等效荷重為80kPa,約相當(dāng)于4.5m堆土荷載;真空預(yù)壓荷重可與堆載預(yù)壓荷重疊加,當(dāng)需要大于80kPa的預(yù)壓加固荷重時,可與堆載預(yù)壓法同時使用,超出80kPa的預(yù)壓荷重由堆載預(yù)壓補(bǔ)足。
(3)真空預(yù)壓荷載不會引起地基失穩(wěn),因而施工時無須控制加荷速率,荷載可一次快速施加,加固速度快,工期短。
(4)施工機(jī)具和設(shè)備簡單,便于操作;施工方便,作業(yè)效率高,加固費(fèi)用低,適于大規(guī)模地基加固,易于推廣應(yīng)用。
(5)不需要大量堆載材料,可避免材料運(yùn)入、運(yùn)出而造成的運(yùn)輸緊張、周轉(zhuǎn)困難與施工干擾;施工中無噪音,無振動,不污染環(huán)境 。
(6)適于狹窄地段、邊坡附近的地基加固。
(7)需要充足、連續(xù)的電力供應(yīng);加固時間不宜過長,否則,加固費(fèi)用可能高于同等荷重的堆載預(yù)壓。
(8)在真空預(yù)壓加固過程中,加固區(qū)周圍將產(chǎn)生向加固區(qū)內(nèi)的水平變形,加固區(qū)邊線以外約10m附近常發(fā)生裂縫。因此,在建筑物附近施工時應(yīng)注意抽真空期間地基水平變形對原有建筑物所產(chǎn)生的影響。
3.進(jìn)行真空預(yù)壓處理的工序
平整場地——插打塑料排水板——測量放線——鋪設(shè)主支濾排水管——鋪設(shè)上層砂墊層——砂面整平——鋪設(shè)聚氯乙烯薄膜——施工密封溝——設(shè)置測量標(biāo)志——安裝真空泵——抽真空預(yù)壓固結(jié)土層
施工現(xiàn)場