真空预压法
真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层,然后埋设垂直排水管道,再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝,密封膜端部进行埋压处理,通过砂垫层内埋设的吸水管道,使用真空泵或其他真空手段抽真空,使其形成膜下负压,增加地基的有效应力。
真空预压法
基本介绍
真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层,然后埋设垂直排水管道,再在其上覆盖一层不透气的薄膜。在膜下抽真空形成负压(相对大气压而言)),负压沿竖向排水通道向下传递 土体与竖向排水通道的不等压状态又使负压向土体中传递,在负压作用下,孔隙水逐渐渗流到竖向排水通道中而达到土体排水固结、强度增长的效果。真空预压法作为新一代软基加固方法,以其工期短、施工安全、无污染环境、费用低等优点而广泛应用于港口、码头、机场、工业与民用建筑等工程建设。
真空预压原理
真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空,使膜内外形成气压差,使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下,通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结,称为负压固结。当抽真空时,先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压,使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下,土体中的孔隙水不断由排水通道排出,从而使土体固结。
主要反映在以下几个方面:
1)薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载。
2)地下水位降低,相应增加附加应力。
3)封闭气泡排出,土的渗透性加大。
真空预压法施工流程如下:
测量放线→铺设主支滤排水管→铺设上层砂垫层→砂面整平→铺设聚氯乙烯薄膜→施工密封沟→设置测量标志→安装真空泵→抽真空预压固结土层。
施工要点如下:
⑴铺设水平排水垫层:当地基表层能承受施工机械运行时,可以用机械分堆摊铺法铺砂,汽车运进的砂料先卸成若干砂堆,然后用推土机摊平;当地基表层承载力不足时,一般采用顺序推进摊铺法,即汽车倒进卸料,推土机向前推赶推平;当地基较软不能承受机械碾压时,可用轻型传送带由外向铺设。
⑵埋设排水滤管:先清除滤水管埋设影响范围内的石块等有可能扎破密封膜的尖利杂物;滤水管采用塑料管,外包尼龙纱或土工织物等滤水材料,滤水管与三通管接头部位绑牢;排水滤管埋设应形成回路,主管通过出膜管道与外部真空泵连接。
⑶挖封闭沟:密封膜周边的密封可采用挖沟埋膜,以保证周边密封膜上有足够的覆土厚度和压力。
⑷铺设密封膜:密封膜的热合和黏接采用双热合缝的平搭接;密封膜检查合格后,按先后顺序同时铺设,每铺完一层都要进行细致的检查补漏,保证密封膜的密封性能;密封膜铺设完成后,回填黏土。
⑸施工监测:在预压过程中,应对加固范围内的地基稳定安全、固结度、垂直变形、侧向变形控制和加固效果实时监督和控制,监测被加固体内不同部位的负压实时状况;监测项目包括孔隙水压力、膜内真空度、排水板内真空度、土体真空度、地面沉降量、深层沉降量和土体水平位移;安置感应环于预定深度并用特定装置保持与土的变形响应性。
⑹关闭真空泵,关闭阀门。
⑺继续进行施工监测。
⑻结束:卸掉膜上覆水,拆掉真空系统及出膜口;去除密封膜及真空分布管。
⑼检验:进行现场钻探、试验等效果试验。
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