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1、氣壓劈裂真空預(yù)壓法加固深厚軟土地基推廣應(yīng)用段氣壓劈裂真空預(yù)壓法加固深厚軟土地基推廣應(yīng)用段設(shè)計與施工方案匯報設(shè)計與施工方案匯報2013年年6月月4日日匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容1、工程概況、工程概況2、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設(shè)計、劈裂真空法設(shè)計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工1、工程概況、工程概況本項目位于蘇北平原中部的鹽城市阜寧縣及建湖縣境內(nèi)，本項目位于蘇北平原中部的鹽城市阜寧縣及建湖縣境內(nèi)，路線全長路線全長36.204km36.204km。實現(xiàn)阜寧縣高速公路從無到有的突破。1、工程概況、工程概況東東東東益互通益互通新長鐵路新長鐵路氣壓劈裂真空預(yù)壓段2、位于阜寧二標(biāo)東益互通：氣壓劈裂真空預(yù)壓段位于阜寧二標(biāo)東益互通：CK0+939-CK1+190CK0+939-CK1+1901、工程概況、工程概況氣壓劈裂真空預(yù)壓法氣壓劈裂真空預(yù)壓法FN-2標(biāo)施工圖設(shè)計會議紀(jì)要及落實情況1、工程概況、工程概況東益互通東益互通被澤溝被澤溝戛糧河戛糧河匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容1、工程概況、工程概況2、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設(shè)計、劈裂真空法設(shè)計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工東益互通東益互通:軟土連續(xù)分布，土性為淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（粉土），局部地段夾軟土連續(xù)分布，土性為淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（粉土），局部地段夾粉土薄層，具3、高孔隙比，高壓縮性。有機質(zhì)含量一般為粉土薄層，具高孔隙比，高壓縮性。有機質(zhì)含量一般為0.97%0.97%4.84%4.84%，平均值，平均值2.62%2.62%；一般層頂埋深；一般層頂埋深0.00.03.8m3.8m，一般層厚，一般層厚1.71.75.6m5.6m，層厚最深達(dá)層厚最深達(dá)19.8m19.8m；2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件1-1c層粉土：灰黃色，很濕，稍密狀態(tài)，上部為耕植土，近連續(xù)分布，厚度1.41.9m。1-2層淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰褐色，流塑，高孔隙比，高壓縮性，含少量腐殖質(zhì)，局部夾粉土薄層；4、一般層頂埋深1.15.2m，層厚8.933.4m。1-2a層粘土：灰黃色，可塑，高孔隙比，高壓縮性，含有機質(zhì)，局部夾粉砂薄層；夾于1-2層之間。2-1a層粉質(zhì)粘土：灰黃色，可塑，中等壓縮性，局部夾粉砂薄層，局部地段揭示。2-1c層粉土：黃色，濕，中密密實狀態(tài)，干強度低，局部夾粉砂薄層，局部夾粉質(zhì)粘土，連續(xù)分布，局部雙層分布。2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件2 工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容1、工程概況、工程概況2、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設(shè)計、劈裂真空法設(shè)計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法加固軟土的加固軟土的加固效果5、加固效果主要取決于主要取決于膜下真空度膜下真空度和豎向排和豎向排水體中水體中負(fù)壓的分布規(guī)律負(fù)壓的分布規(guī)律。受。受井阻井阻影響，豎向排水體內(nèi)的負(fù)壓沿深影響，豎向排水體內(nèi)的負(fù)壓沿深度會有一定程度的衰減。度會有一定程度的衰減。3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介豎向排水體內(nèi)的負(fù)壓沿深度的衰減，導(dǎo)致真空預(yù)壓加固深度豎向排水體內(nèi)的負(fù)壓沿深度的衰減，導(dǎo)致真空預(yù)壓加固深度較小，較小，深部加固效果變差深部加固效果變差。如何提高深部土體的加固效果成為擴大真空預(yù)壓法應(yīng)用如何提高深部土體的加固效果成為擴大真空預(yù)壓法應(yīng)用范圍的核心問題之一。范圍的核心問題之一。真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)6、程真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)程（JTS 147-2-2009）指出指出真空預(yù)壓加固地基固結(jié)度需達(dá)到真空預(yù)壓加固地基固結(jié)度需達(dá)到80%。大量的工程為了滿足。大量的工程為了滿足上述要求，抽真空時間較長。上述要求，抽真空時間較長。孫立強，閆澍旺（孫立強，閆澍旺（2010）加固吹填土地基時抽真空時間長達(dá)）加固吹填土地基時抽真空時間長達(dá)275天。天。金小榮等（金小榮等（2007）采用真空預(yù)壓法加固軟基長達(dá)）采用真空預(yù)壓法加固軟基長達(dá)7個多月。個多月。董志良（董志良（2006）采取真空預(yù)壓法加固潮間帶軟土地基歷史）采取真空預(yù)壓法加固潮間帶軟土地基歷史180天天 劉漢龍（劉漢龍（2006）杭）杭-金金-衢高7、速公路真空預(yù)壓法加固軟土歷時衢高速公路真空預(yù)壓法加固軟土歷時8個多月。個多月。2003年淮鹽高速公路采用軟基處理時抽真空時間長達(dá)年淮鹽高速公路采用軟基處理時抽真空時間長達(dá)200天以上天以上 推廣真空預(yù)壓法另一個核心問題是縮短固結(jié)時間，提高地基推廣真空預(yù)壓法另一個核心問題是縮短固結(jié)時間，提高地基固結(jié)度，減小工后沉降。固結(jié)度，減小工后沉降。3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介 針對真空預(yù)壓法的上述局限性，劉松玉等針對真空預(yù)壓法的上述局限性，劉松玉等提出了提出了氣壓劈裂氣壓劈裂聯(lián)合真空預(yù)壓法聯(lián)合真空預(yù)壓法加固深厚軟土地基的新技術(shù)加固深厚軟土地基的新技術(shù)(簡稱劈裂真空法簡稱劈裂真空法)3、劈裂真空法簡介8、劈裂真空法簡介在常規(guī)真空預(yù)壓法的基礎(chǔ)上增加氣壓劈裂系統(tǒng)。當(dāng)高壓氣體壓力超過某一臨界值以后，土體發(fā)生劈 裂，土體中產(chǎn)生大量裂隙，裂隙與預(yù)先打設(shè)的塑料排水板組成有效的排水導(dǎo)氣網(wǎng)絡(luò)。一方面可以提高真空荷載向深層土體的傳遞效率，有效克服真空荷載隨深度快速衰減的局限性；另一方面可提高深部土體的滲透性、加速深部超靜孔壓的消散，加快土體固結(jié)，以縮短預(yù)壓時間和有效控制工后沉降。3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容1、工程概況、工程概況2、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設(shè)計、劈裂真空法設(shè)計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工22 設(shè)計原則與適用條件 1 9、設(shè)計流程及內(nèi)容2 設(shè)計計算34、劈裂真空法設(shè)計、劈裂真空法設(shè)計23設(shè)計原則與適用條件設(shè)計原則與適用條件 設(shè)計原則對高速公路等，工程實踐中對變形的要求不斷提高，工程實踐提出了以沉降為控制目標(biāo)的設(shè)計新原則。以工后沉降為控制目標(biāo)的設(shè)計原則已經(jīng)隱含了穩(wěn)定性的要求（趙維炳，2004)。適用條件劈裂真空法主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土地基，對于軟土厚度或埋設(shè)大于10m時其加固優(yōu)勢會更為明顯。24呈正方形，預(yù)壓荷載80kPa.p排水系統(tǒng)設(shè)計p密封系統(tǒng)設(shè)計p抽真空系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計流程及內(nèi)容設(shè)計流程及內(nèi)容p注氣管深度設(shè)計10m以下開始設(shè)置，垂直距離取24mp注氣管布置形式間距根據(jù)單點噴氣試驗確定，可取4.8mp輸氣10、管路形式支管和主管，分區(qū)噴氣p噴氣方式分區(qū)噴氣，以1030分鐘為宜，間隙性氣壓劈裂系統(tǒng)設(shè)計真空預(yù)壓系統(tǒng)設(shè)計加固范圍與預(yù)壓荷載設(shè)計流程25設(shè)計計算設(shè)計計算p噴氣壓力確定土體中的氣壓劈裂機理氣壓劈裂技術(shù)參數(shù)設(shè)計（張拉機理）（剪切機理）p劈裂影響范圍土體中的裂隙擴展模型p裂隙滲透性計算立方定律26固結(jié)度計算沉降計算p最終沉降p工后沉降設(shè)計計算設(shè)計計算設(shè)計計算設(shè)計計算劈裂真空法計算程序施工立面示意圖施工立面示意圖塑料排水板、注氣管相對位置平面布置圖注氣管布置示意圖注氣管布置示意圖塑料排水板、注氣管相對位置平面布置圖塑料排水板、注氣管相對位置平面布置圖(局部局部)PVD布置示意圖布置示意圖真空度測頭平面11、布置示意圖注氣系統(tǒng)平面布置圖注氣系統(tǒng)與注氣管對應(yīng)關(guān)系平面布置圖注氣系統(tǒng)與注氣管對應(yīng)關(guān)系平面布置圖注氣系統(tǒng)平面布置圖抽真空系統(tǒng)平面布置圖砂墊層上鋪設(shè)無紡布技術(shù)要求密封溝斷面圖沉降標(biāo)平面布置示意圖沉降標(biāo)示意圖（1）間歇性噴氣對真空荷載和最終加固效果之影響 方法：依據(jù)孔壓消散速率進(jìn)行噴氣間隙的動態(tài)優(yōu)化（2）氣壓劈裂裂隙增加現(xiàn)場宏觀滲透系數(shù)的驗證 方法：現(xiàn)場施工過程中CPTU孔壓消散測試補充研究重點：補充研究重點：匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容1、工程概況、工程概況2、工程地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設(shè)計、劈裂真空法設(shè)計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工3.氣壓劈裂真空預(yù)壓12、法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗1.平整場地平整場地 2.地質(zhì)補勘地質(zhì)補勘3.鋪設(shè)砂墊層鋪設(shè)砂墊層 4.打設(shè)塑料排水板打設(shè)塑料排水板 5.打設(shè)噴氣管打設(shè)噴氣管 6.埋設(shè)監(jiān)測儀器埋設(shè)監(jiān)測儀器7.鋪設(shè)噴抽真空管路鋪設(shè)噴抽真空管路 系統(tǒng)系統(tǒng)8.鋪設(shè)噴氣管路系統(tǒng)鋪設(shè)噴氣管路系統(tǒng) 9.噴氣管路系統(tǒng)試噴噴氣管路系統(tǒng)試噴 10.開挖密封溝開挖密封溝鋪設(shè)密封膜鋪設(shè)密封膜11.安裝出膜裝置安裝出膜裝置12.回填密封溝回填密封溝13.真空泵、空氣壓縮機真空泵、空氣壓縮機等安裝調(diào)試等安裝調(diào)試14.試噴氣、試抽真空試噴氣、試抽真空15.布設(shè)沉降標(biāo)布設(shè)沉降標(biāo)16.氣壓劈裂與抽真空氣壓劈裂與抽真空 17.施工結(jié)束施工13、結(jié)束施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗5.5.打設(shè)塑料排水板、噴氣管打設(shè)塑料排水板、噴氣管 施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗5.5.打設(shè)塑料排水板、噴氣管打設(shè)塑料排水板、噴氣管 施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗5.5.打設(shè)塑料排水板、噴氣管打設(shè)塑料排水板、噴氣管 施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝7.7.鋪設(shè)噴氣管路和抽真空管路鋪設(shè)噴氣管路和抽真空管路 3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝14、7.7.鋪設(shè)噴氣管路和抽真空管路鋪設(shè)噴氣管路和抽真空管路 3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝7.7.鋪設(shè)噴氣管路和抽真空管路鋪設(shè)噴氣管路和抽真空管路 3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝10.10.開挖密封溝鋪設(shè)密封膜開挖密封溝鋪設(shè)密封膜3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土謝 謝！東南大學(xué)