京滬高速鐵路大面積真空預壓工程施工工藝總結報告(22頁).doc
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上傳人:偷****
編號:610352
2022-10-20
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1、目 錄1.工程概況- 1 -1.1工程簡述- 1 -1.2地質條件- 2 -2.工藝特點及工作原理- 3 -3.施工機械設備的選擇及材料要求- 3 -3.1施工機械設備- 3 -3.2材料要求- 3 -4. 質量標準及檢驗方法- 4 -5.施工工藝及質量控制流程- 4 -6.施工工藝方法- 6 -6.1 施工準備工作- 6 -6.2 加固區場地平整- 6 -6.3 密封墻攪拌樁及塑料排水板施工- 6 -6.4 鋪設水平排水墊層- 7 -6.5 埋設真空管網- 7 -6.6 密封溝開挖及回填- 9 -6.7鋪設土工布及密封膜- 10 -6.8 真空泵安裝- 12 -6.9 加固區抽真空及停泵- 2、12 -6.10 施工監測項目與布置- 13 -7.施工質量控制措施- 15 -8.施工中存在的問題、原因分析及處理措施- 16 -8.1地表裂縫的處理- 16 -8.2沉降套管漏氣- 16 -8.3濾水管破裂- 16 -9.成品保護措施- 17 -10.施工總結- 17 -10.1表層沉降監測成果分析- 17 -10.2 沉降速率分析- 18 -10.3 水平位移監測成果分析- 19 -10.4 施工結論- 19 -大面積真空預壓施工工藝總結 1.工程概況1.1工程簡述圖1-1 真空預壓加固區單元示意圖 新建京滬高速鐵路虹橋動車所位于上海市嘉定區境內,設計總規模為檢查庫線12條,存車線79條3、,設動車所進出段線4條,預留2條,總占地面積56萬平米。東側紅線與嘉定區封浜河交叉,西側紅線毗鄰既有滬杭鐵路。該工程場地條件和地質條件復雜,各種水塘、房舍、道路、碼頭密布其間,湖澡洼塘眾多,大小水塘14處,水塘占地面積達13萬平米。場區屬濱海平原地區,區內地層為粉質黏土、粉土,廣泛分布淤泥質土,軟土強度低、含水量高、壓縮性高,地下水為孔隙潛水。為確保合理的工后沉降量,根據地質條件結合鐵路站場軟土地基大面積加固的需要,經技術經濟比較分析,采用大面積真空預壓配合塑料排水板地基加固處理。設計將整過動車所車場劃分為13個真空預壓加固區,每個單元格加固區面積在1500020000平米,合計真空預壓面積為4、23萬平米,真空預壓加固單元及剖面結構如圖1-1所示。各單元邊界之間采用水泥攪拌樁隔離,隔水墻墻厚1.2m,采用三排攪拌樁咬接形成,樁長15m、樁徑0.5m、樁間距0.4m、搭接長度0.1m。真空預壓中粗砂墊層厚0.6m,分二次鋪設,中間0.3m位置采用二布二膜進行密封,上下層為無紡土工布,兩布之間設兩層密封膜,分次逐層鋪設,砂墊層結構如圖1-2所示。正式抽真空前進行試抽,以檢驗密封溝和密封膜的密封性能,在加固區設置真空表測頭,以檢測膜下及土體內不同深度處的真空度。1.2地質條件 根據地質鉆孔、靜力觸探原位標準貫入試驗的結果揭示,區內地層均為第四系松散堆積層,以第四系全新統及上更新統海積、沖海5、積粉質粘土、粉土及淤泥質粉粘土為主。原地面以下0.6m為人工雜填土層,以黃色粉質粘土為主,局部地段含有建筑垃圾、生活垃圾;312m為褐灰色粉砂粉土層,滲透系數大,易透水,0=100120KPa;12m以下為灰色淤泥質粉質粘土,0=80KPa;地層土質基本呈現“上硬下軟”狀態,地層巖性自上而下勘探情況見圖1-3、表1-1所示。 表1-1 地質勘探分析統計表層號土的分類層厚(m)巖性描述狀態密度(1)人工填土0.51.2黃色、稍濕,局部含有建筑和生活垃圾;松散(2)1、2粉質粘土1.27.3褐黃、褐灰色,含云母、粉砂等;軟塑,0=120kp(2) 3粉土410灰色,飽和, 含云母,夾薄層粘土,土質6、不均勻;稍密,0=100kp(3)1淤泥質粉質粘土16.118.8灰色,含有機質、云母,夾薄層粉砂,流塑,0=80kp(4)淤泥質粘土9.612.1深灰色,含有機質、云母,局部夾粉砂、粉土團塊,土質均勻,光滑。流塑,0=80kp2.工藝特點及工作原理 真空預壓法包括排水系統、抽真空系統和密封系統三方面的施工工藝。在需要加固的軟弱地基表面鋪好砂墊層,打設塑料排水板、埋設濾水管,再在砂墊層上鋪設不透氣的塑料薄膜,利用鋼絲橡膠軟管將濾水管與真空泵連接,利用真空泵將密封膜下的空氣抽出。連續抽真空造成膜內外壓力差,土體中孔隙水產生滲流,在真空的吸力作用下,通過塑料排水板、砂墊層、濾水管將土體中的孔隙水排7、出膜外,從而使土體固結密實。3.施工機械設備的選擇及材料要求3.1施工機械設備(1)抽真空設備射流真空泵ZKYQ45-35-7.5型(A型、B型二種)、真空表WKT-006、ZYB離心式水泵、真空管路、止回閥、截止閥、自動控制儀表和記錄儀等。真空表量程為100kPa,精度不低于2.5級。(2)輔助設備與機具機動小翻斗車、手推車和鐵鍬等。3.2材料要求 (1)砂墊層砂料采用中粗砂,含泥量(粒徑小于0.075mm的細顆粒)小于5,滲透系數不低于210-2cm/s,保證水平排水效果。(2) 無紡土工布、密封膜的厚度、透氣性能、拉伸強度、種類、規格及性能應符合設計要求。密封膜采用聚氯乙烯薄膜,其性能指8、標見表3-1: 表3-1 密封膜技術指標抗拉強度(MPa)伸長率(%)直角斷強度(KN)厚度(mm)微孔(個)縱向橫向斷裂低溫18.516.522020454.00.120.0210(3) 真空濾水管選用加筋PVC塑料管,主管為75mm,支管為50mm, 要求PVC管材的強度能承受400kPa的壓力。4. 質量標準及檢驗方法真空預壓施工質量標準及檢驗方法見表4-1。表4-1 質量標準及檢驗方法檢驗項目質量要求檢驗數量檢驗方法密封溝截面尺寸符合設計要求,并滿足密封膜鋪設要求。全部檢驗正式抽真空前,先進行試抽,檢查密封溝和密封膜的密封性。真空預壓卸載時間根據觀測資料和工后沉降推算結果,確定卸載時間9、全部檢驗測試密封膜排水濾管密封膜黏結牢固,熱合加工的搭接長度不得小于15mm,鋪設時密封膜適當放松,表面不得損壞。同一廠家、品種、批號的材料,密封膜每1萬平米為一批,排水濾管每1萬米為一批。查驗每批產品合格證、性能報告單,抽樣檢驗密封膜的厚度、透氣性能、拉伸強度和排水濾管的管徑、壁厚、透水、滲濾、縱向排水性能及抗拉、抗壓強度等。排水濾管安裝布設位置、形式、數量和管上濾水孔、濾水材料包裹形式及濾水管之間連接符合設計圖紙要求。全部檢驗觀察、尺量密封膜鋪設符合設計要求全部檢驗觀察、尺量、現場清點密封膜下真空度按設計要求時間間隔全部檢查按設計要求進行檢測和記錄觀察、尺量 注:根據客運專線鐵路路基工程施10、工質量驗收暫行標準鐵建設2005 160號第4.7.34.7.10條確定。5.施工工藝及質量控制流程 真空預壓加固軟基施工主要包括豎向排水體(塑料排水板)打設、橫向排水體(砂墊層)鋪筑、真空管網埋設、土工布和密封膜鋪設、密封溝開挖及回填、真空泵安裝、抽真空等工序,施工工藝流程見圖5-1。測量放線定位平整場地至設計地坪高施工防滲墻攪拌樁(15m)填鋪底層砂墊層(20cm)打設塑料排水板(20m)鋪設中層砂墊層(30cm)埋真空管網、原位監測儀器安裝真空設備、聯結主管和真空設備開挖密封溝、鋪設密封膜、密封溝回填壓膜試抽真空,膜下真空度至80kPa,并檢查漏氣抽氣穩定膜下真空度80kPa穩定抽真空711、10d后上鋪設上層砂墊層(30cm)檢查上砂后有否漏氣在監測人員指導下分層碾壓加上堆載至設計高程繼續抽氣至沉降穩定補填土至設計高程工后沉降符合要求否是結束圖5-1 真空預壓施工工藝及質量控制流程圖6.施工工藝方法6.1 施工準備工作 (1)、真空預壓設備進場后,及時進行檢查驗收,進行現場工藝試驗并會同監理進行驗收審批。(2)、查驗進場材料每批產品出廠合格證、性能報告單,抽樣檢驗無紡土工布、密封膜的厚度、透氣性能、拉伸強度和排水濾管的管徑、壁厚、透水、滲濾、縱向排水性能及抗拉、抗壓強度和環形剛度。(3)、施工前按施工圖要求設置觀測斷面,每一斷面上的觀測點布置數量、觀測頻次和觀測精度符合要求。觀測12、基樁置于不受影響的穩定地基內,定期復核校正。(4) 、連接各系統進行抽真空試驗,檢查射流泵運轉情況。6.2 加固區場地平整 施工前,先進行場區場地平整,挖除表層種植土、樹根、生活垃圾、建筑垃圾等雜物,再回填7%石灰土至設計標高。本工程場區內共有14口水塘,占整過加固場面積的1/3,按設計要求進行抽水清淤,在清淤干凈后,對塘底開挖臺階,再分層回填7%石灰土至設計標高,要求壓實度不低于0.86,以保證樁機操作的需要。6.3 密封墻攪拌樁及塑料排水板施工場區平整完成后,進行真空預壓隔水墻水泥攪拌樁施工,鋪設砂墊層,并打插塑料排水板。圖6-1 真空預壓密封墻施工由于本工程場區地基內原地面以下79m處存13、在較厚的粉土粉砂層,該土層滲透系數經檢測在10-310-4cm/s,極易在真空預壓周邊形成透水、透氣層。故在真空預壓加固區四周采用水泥攪拌樁密封墻進行封閉,樁底深入淤泥層,使滲透系數由粉土層10-310-4cm/s降低為10-710-8cm/s,滿足該地質情況下抽真空密封性能的要求。圖6-2 真空預壓區插塑板施工塑料排水板采用B型板,打設深度20m,間距1.2m,正三角形(梅花形)布置。打設垂直度偏差控制在1.5%內,每根回帶長度不超過50cm,否則應重新沉管插板,塑排板頂部埋入砂墊層長度不小于0.3m。 6.4 鋪設水平排水墊層(1)按照施工圖要求的平面尺寸和厚度鋪設水平墊層。(2)當地基表14、層具有一定厚度的硬殼層,能承受施工機械運行時,采用機械分堆攤鋪法鋪砂,汽車運進的砂料先卸成若干砂堆,然后采用推土機攤平。 (3)當硬殼層承載力不足時,采用順序推進攤鋪法,既汽車倒進卸料,推土機向前推趕推平。圖6-3 真空預壓砂墊層施工(4)地基軟弱不能承受機械碾壓時,可用輕型傳送帶由外向里(或由一邊向另一邊)鋪設。(5)排水砂墊層施工過程中,避免對軟土表層的過大擾動和隆起,以免造成砂墊層與軟土混合,影響墊層的排水效果。6.5 埋設真空管網 水平排水墊層施工完成后,開始排水濾管的布置。開挖管槽,布放和連接真空管路,保證真空管路的暢通和各類接頭的牢固。6.5.1 管網的埋設 圖6-4 主管與濾管的15、連接 真空管選用加筋PVC塑料管,主管為75mm,支管為50mm,要求PVC管材的強度能承受400kPa的壓力。主管間距25m左右,濾水管排距6m左右,最外層濾水管距場地邊的距離為25m。主管和支濾管間用變徑三通和四通連接。 圖6-6 管網埋設 圖6-5 濾管接長 支濾管管壁按正三角形開濾水孔,孔徑8mm,孔距50mm,打孔后外包250g/m2的無紡土工布濾膜,濾水管外繞3mm鉛絲(圈距5cm),再套上用土工布縫合的反濾布套,并捆扎結實,達到只透水不透砂。主管和濾管接長采用二通,二通用螺紋鋼絲橡膠軟管制成,長度3040cm,內徑稍大于主管和濾管的外徑,濾管套入連接長度約10cm-15cm,同時16、在聯接處用10號鐵絲扎牢(濾管需連同反濾布套一起扎牢),以防抽真空時地基不均勻沉降將濾管搭接處拉斷,聯接時兩管中間預留5cm左右的間隙,預留的間隙與軟膠管一起使整個管路系統能較好地適應地面的不均勻變形。 整個管網聯接好后,即可挖砂溝埋設整個管道于砂墊層中,管道要求挖深20cm左右(寬1520cm),一般位于排水砂墊層的中部,頂部覆砂厚度不小于10cm。管網平面布置采用條形排列,保證真空負壓快速而均勻地傳至場地各個部位。真空度測管(6mmPVC透明軟管)在砂溝中需做蛇形布置以適應地基的不均勻變形,濾管周圍用砂填實,并用磁盤埋好。6.5.2出膜口的處理出膜口處理的好壞將直接影響到整個密封系統的密封17、性。分層沉降管從密封膜穿出時,在沉降管外套一段PVC管(82.9mm),PVC外管必須光滑,長約1.5m,深入地層約0.5m,PVC管與已鋪設的薄膜平順粘接,粘接劑采用塑料膜廠家生產的專用UPVC膠合劑,PVC管周邊密封膜預留810cm,以防差異沉降破壞密封膜。為防止漏氣,在沉降管與PVC管之間設密封膠圈并用粘土回填。主管從密封膜穿出時,在PVC主管口用螺紋鋼絲橡膠軟管聯接5080cm長同直徑的鍍鋅鐵管,鐵管同樣采用平順粘接的方式出膜。6.6 密封溝開挖及回填 密封溝必須符合蓋膜閉氣要求,采用人工配合挖掘機開挖,溝底寬0.81.0m左右,溝深1.5m2.0m,隨挖隨鋪隨填,以溝長20m左右為一18、個工作區段依次推進,開挖時防止邊坡塌方。鋪膜時挖出的土堆在外側便道上,不得堆在砂墊層上,避免砂粒滑入溝中。溝中回填的粘土要密實且不夾雜砂石。如果密封溝底或兩側有碎石或砂層等滲透性好的夾層存在,將該夾層挖除干凈,并回填軟土。開挖時緊貼密封墻開挖,回填時靠密封墻一側必須采用灌水造漿,人工踩壓密實。 密封溝內側溝壁必須平順,挖好后將密封膜順溝壁內側鋪放入溝中,緊貼溝的內壁,將密封膜放至溝底,沿密封溝內壁將膜邊插入坑底土中10cm左右,然后以細粒土分層回填,回填至周邊密封墻墻頂以下50cm左右,作為匯水溝覆水之用。特別要注意第一層的填壓,要用淤泥質粘土把密封圖6-7 密封溝開挖圖6-8 密封溝覆水膜壓19、好,使膜能緊貼溝壁和溝底,溝底密封好后,采用挖掘機挖土分層回填,在每一層填土上都給予適當的壓實,邊回填邊向溝內灌水,以增加密封效果。6.7鋪設土工布及密封膜(1) 密封膜根據真空預壓區域大小,由生產廠家預先定做加工,整幅密封膜的大小要能夠保證一次性全部覆蓋整個真空預壓區。加工時膜的大小考慮埋入密封溝的部分,留有足夠的富余。密封膜接縫粘結牢固,雙熱合逢平搭接接縫寬度不得小于15mm。 (2)真空預壓前砂墊層表面應平整,表面無尖石、硬塊及其他尖利雜物。密封膜鋪設時,需防止抽真空時膜間未清理干凈的砂、石子等顆粒將膜穿破引起漏氣。 (3)為了保護真空膜,在真空膜上下各鋪設一層250g/m2針刺無紡土工20、布。待真空管路、真空測頭及其它觀測儀器埋設完后,在其上鋪設第一層土工布,鋪設面積略小于密封膜(收邊23米),鋪設范圍略大于加固區,每邊約加寬1m。根據場地情況,按一定方向將土工布展開并鋪設平整。土工布搭接部位采用縫接處理,用手提縫紉機進行縫接,縫接時搭接寬度不少于30mm。圖6-9 土工布縫接 (4)現場鋪設密封膜分兩層進行,每鋪好一層后立即在膜上進行地毯式的尋查,發現破損處及時進行粘接?,F場粘貼密封膜,搭接寬度不少于50mm,保持粘結部位清潔。粘貼自上而下沿粘縫后退進行,在接縫下面墊一塊2m長的條形木板,上膠后要用力壓緊;然后將木板抽出后移,依次沿縫向后進行粘接;注意剛粘接的部位不能馬上受力21、。圖6-11 密封膜壓邊圖6-10 密封膜鋪設 (5)密封膜按先后順序依次鋪設,先檢查土工布的平順性,去除尖利的雜物,然后將兩層聚氯乙烯薄膜依次鋪放覆蓋整個預壓區。鋪設時自一邊開始,分層依次由近及遠鋪設,將膜的四周放到溝底,沿密封溝內壁將膜邊插入土中。鋪設時膜不得拉的太緊,適當放松,每邊比圖紙尺寸放出3m左右。 (6)膜下真空度測頭均勻布置在四周角點和加固區中心區域的砂墊層內,觀測點和觀測斷面按設計要求的數量、位置埋設,距離濾管不小于2米,四周角點膜下真空度測頭距加固區邊線67米。 (7)封閉式隔水墻加溝內覆水,既保證了整個加固區的密封性,又減緩了膜的老化。6.8 真空泵安裝圖6-13 抽真空22、裝置工作原理圖圖6-12 真空表測頭 抽真空裝置由離心泵、射流噴嘴、循環水箱組成,圖6-13為其工作原理簡圖。抽真空裝置的安裝可在密封溝施工完后進行,并在抽真空之前檢驗空載時的真空度是否滿足設計要求。工作時先將循環水箱裝滿水,開動離心泵,水箱中的水被泵打入噴嘴,此時水的壓力、流速都很大,在噴射水流的帶動下,噴嘴周邊的真空吸管內形成負壓,在螺紋鋼絲橡膠軟管內的氣體隨之被射流走,形成一定真空,并由此逐步延伸到加固區內。6.9 加固區抽真空及停泵 各項抽真空設備安置就位后,開始進行試抽真空。開始階段控制真空加壓的速率,以抽出砂墊層中的空氣,真空壓力從20kPa逐級增加,隨著膜下空氣的排出及土層排水固23、結度的提高,膜內真空度逐漸增大并穩定在80kPa之上。在開始抽真空階段,隨著空氣及水的排出,全面檢查密封膜及密封溝的密封狀態,如有漏氣,對漏氣部分及時修補和密封,防止影響真空效果。圖6-14 加固區試抽真空根據抽真空情況,做好開、停泵計劃。加固區內所有射流真空泵是否同步運轉視預壓過程而定,一般在預壓初期,因排水量大,射流真空泵同時運轉,在預壓中后期,在保證膜下真空度的前提下,可停一部分泵并采取各泵交替運轉,適當減少開泵數量。在膜下真空度穩定的維持在80kPa以上的條件下,連續抽氣,路基填筑完成后,實測地面沉降速率連續10d平均沉降量小于或等于2mm/d,即可停泵卸載。6.10 施工監測項目與布24、置圖6-15 加固區抽真空 本次真空預壓施工監測的項目主要包含:表面沉降觀測、分層沉降觀測、水平位移觀測,真空度觀測。以一個觀測斷面為一組,形成一套可資分析比較的測試數據,根據設計要求,真空預壓監測斷面共計12個斷面,分別為HQGDK0+200、+300、+450、+550、+600、+700、HQGDK1+225、+300、+380、+450、+550、+600。常用的監測儀器如表6-1所示:表6-1 埋設元件與監測儀器設備表序號監測項目埋設元件監測儀器1真空度真空表2地面沉降沉降板水準儀3深層沉降CJH88分列磁環沉降管分層沉降儀4側向位移高精度PVC測斜管測斜儀 沉降板:由鋼底板、金屬測25、桿、保護套管組成。每個斷面在加固區中心、兩側邊緣安裝三塊,沉降板放置在密封膜上,底板下墊三層無紡土工布,填砂找平,測桿隨填土增高而增高,接高后測桿略高于套管。 分層沉降儀:分層沉降標主要由電磁式FC50型分層沉降儀,82mm波紋管,716mm硬塑料管及3mm的銅絲感應線圈組成,在觀測斷面中間位置設置。埋設施工技術及注意事項:1、觀測孔定位要準確。2、定位安裝鉆機,孔深要滿足要求。3、沉降管道連接成段,或逐節在孔口連接,沉降管連接處應用膠帶密封膠密封,防止泥水進入,同時也保證管道外壁光滑。4、安裝沉降環時,2米一個,也可根據土層的厚度來確定放置的沉降環的數量。5、每埋好一個沉降環,都要用泥球或中26、粗砂回填,回填量根據孔深、孔徑以及土質情況確定。6、沉降環埋好后,立即用沉降儀測量一次,對環的位置,數量進行核對,并對孔口高程進行測量。圖6-16 深層沉降變形觀測測試儀器埋設示意圖 分層沉降儀測頭放入沉降管,在磁環位置會鳴叫,為保證測試精度,將測頭放入最下面磁環以下,然后慢慢上提測頭,記錄磁環位置,反復兩次取均值。填筑加荷期每3天一次、預壓期為610天一次。 圖6-17 分層沉降管埋設 圖6-18 分層沉降儀觀測 (3)緊貼加固區密封墻外側埋設測斜專用管,每個加固區埋設2根測斜孔,觀測測斜管沿深度的傾斜角度,算出管體沿深度的分布位置,通過觀測比較管體位置的變化求得地基上不同深度上的水平位移。27、7.施工質量控制措施(1) 真空預壓施工前,在加固區四周進行補充勘察,查明是否存在著透水層,處理范圍內有透水層時,采取有效措施切斷透氣層和透水層。(2) 膜下真空度應穩定地維持在80kPa以上。(3) 鋪設砂墊層厚度應均勻,表面平整;砂墊層厚度大于等于60cm,砂料的含泥量小于5%,透水性及其它要求滿足要求。(4) 鋪設密封膜之前,填平打設塑料排水板時留下的孔洞,并將孔洞搗實,否則,抽真空時這些孔洞附近的密封薄膜很容易破損,造成漏氣。(5) 將露出的排水板頭埋入砂墊層中,平整砂墊層,撿除表面存留石塊及其他尖利雜物。做好水位管與分層管的出膜工作。(6) 在砂墊層中沿水平方向埋設排水管道,排水管道28、能適應地基變形,采用一些軟連接,主管、濾管間距嚴格按設計布設。(7) 密封膜周邊及表面采取挖溝填埋,施工時要求邊開挖、邊埋膜、邊回填。(8) 安裝抽氣設備,聯接抽氣管道。真空泵的設置根據預壓區大小、真空泵的功率以及工程經驗確定。一般可按照10001500m2一臺泵,單塊加固區不小于兩臺設備。每臺的配用功率為7.5kw,單泵無荷載抽真空能力不小于95kPa。(9) 一般軟粘土,當膜下真空度穩定地達到80kPa以上后,7天左右可以鋪設土工布,抽真空10d左右可進行上部堆載施工,即邊抽真空,邊堆載,荷載可以連續施加。(10) 為檢驗施工質量和預壓效果,設置膜面沉降板,埋設分層沉降儀,測量真空度,及時29、整理變形與時間關系曲線,推算地基的最終沉降,為分析加固效果并為確定卸載時間提供依據。8.施工中存在的問題、原因分析及處理措施8.1地表裂縫的處理(1)原因分析真空預壓過程中,密封墻局部攪拌不均勻,成墻質量不好,加固區四周地表會產生平行于加固區邊界的環形裂縫,這些裂縫隨著加固過程的進行會不斷擴大并向深處延伸,同時向加固區外緣發展,以致可能最終影響到真空施工的密封性。(2)治理方法施工過程中注意觀測裂縫的性質、規模和發展趨勢,若出現漏氣情況,可拌制一定稠度的淤泥漿倒灌于裂縫中,泥漿會在重力和真孔吸力的作用下向裂縫深處滲入,起到一定的封閉作用。8.2沉降套管漏氣(1)原因分析位于線路中心的分層沉降測30、試套管,需穿過密封膜并隨著路堤填筑而不斷接高,地基土與套管之間會產生較大的沉降差,從而增加了此處密封的難度。(2)治理方法現場認真作好出膜接口的密封處理,或可裁制1.52.0m見方中心開有小孔的薄膜,將其封套于套管上,按抽真空期間可能產生的沉降量值將薄膜沿套管外壁下插于套管周邊預設的空間內,適量留出其邊緣部分與原已鋪設的薄膜平順粘接。必要時對套管口予以密封。8.3濾水管破裂(1)原因分析真空預壓期間膜內真空度要求達到80kPa,砂層出現沉降現象,導致濾水管破裂。(2)治理方法鋪膜前用砂料把砂周邊孔洞填充密實。在鋪設濾水管時,濾水管之間連接牢固,選用合適濾水層且包裹嚴實,避免抽氣后雜物進入射流裝31、置;塑料帶濾水膜在轉盤和打設過程中避免損壞,防止淤泥進入芯堵塞輸水孔而影響塑料帶的排水效果,采用濾水膜內搭接的連接方式,搭接長度大于20cm,以保證輸水暢通并有足夠的搭接強度。9.成品保護措施 (1)密封膜保護:密封膜鋪設完畢,嚴禁出現在膜上行走而踩破膜,丟煙頭而燒破膜,自行車掛破膜等人為破壞真空膜的情況,盡量減少人員在膜上的行走,需要在膜上行走時,必須穿平底軟鞋。 (2)因整個區域真空膜受負壓影響收縮后,變為極怕硬物碰撞,怕火燒,冬季變硬變脆等,稍有不慎都會造成真空膜破損,漏氣而影響真空度下降。真空預壓達到相應要求后,開始鋪設上層砂墊層前,先在真空膜表面鋪設一層合格的土工布,以保護真空膜。 32、(3)管路的維護:冬季抽氣,避免過長時間停泵,否則,膜內、外管路會發生冰凍而堵塞,抽氣很難進行。當氣溫降至-17時,如對薄膜、管道、水泵、閥門及真空表等采取常規保溫措施,則可照常作業。 (4)在氣溫高的季節,加工完畢的密封膜堆放在陰涼通風處;堆放時給塑料膜之間適當撒放滑石粉;堆放的時間不能過長,以防止互相粘連。(5)密封膜以上填砂、填土采用輕型推土機將卸車在加固區四周的填料攤鋪平整,以免施工車輛直接在加固區內施工時出現局部下陷,待填砂及填土80cm以上時,方可允許重型施工車輛或其他施工機械進入,防止因膜上填砂填土厚度過小時,重型車輛將密封膜及排水濾管壓壞而造成返工。10.施工總結10.1表層沉33、降監測成果分析通過對各真空預壓加固區膜面沉降板沉降數據的分析可知,地基表面沉降主要發生在預壓期的前3個月,沉降量占預壓期總沉降量的90%左右,隨固結時間的推移,地基沉降趨于平穩,繼續沉降量發展較小,但也有繼續向下沉降的趨勢。 圖10-1 表面沉降“T-S”曲線圖10.2 沉降速率分析圖10-2 沉降速率曲線圖 沉降速率主要發生在預壓期的前710天,最大沉降速率達到66mm/d,說明抽真空初期產生的負壓使地基土的孔隙水加速排出,滲流速度大。隨著固結時間的推移,沉降速率逐漸變小,沉降曲線呈收斂的態勢,3個月以后,沉降板的沉降速率明顯變小,甚至小于0.2mm/d,地基沉降基本穩定。10.3 水平位移34、監測成果分析 真空預壓排水加固過程中,地基土的側向變形是朝向加固區的,呈收縮趨勢,這種收縮變形的結果會在加固區密封墻周圍出現一些環狀裂縫,自靠近加固區邊緣逐漸向外發展。根據觀測斷面水平位移曲線分析,臨近地表處最大水平位移值達到80mm左右,主要發生在地表以下10m左右的土層中;10m以下的土層中水平位移較小,最大水平位移發生在17.0m處,其值為12mm左右。真空預壓加固雖然沒有失穩破壞的可能,但一定程度上會影響周圍建筑物及環境。 圖10-3 水平位移“S-H”變化曲線圖圖10-4 密封墻周邊環形裂縫10.4 施工結論 (1)通過場區周邊密封墻處理后,加固區抽真空效果非常明顯,抽真空開始后2735、天內,真空度基本都能達到80kPa以上,加快了抽真空的沉降速度。沉降區域主要為真空預壓加固單元內沉降,加固區域外的沉降趨為零。由于有場區周邊密封墻的密封,使抽真空時能有效的起到止水效應,抽真空設備能耗得到降低,大大提高了抽真空的工作效率。 (2)地基表面沉降主要發生在預壓期的前3個月,沉降量占預壓期總沉降量的90%左右。沉降速率主要發生在預壓期的前710天,3個月以后,沉降板的沉降速率明顯變小,沉降基本穩定。 (3)目前,我單位抽真空已完部分區段相關情況統計如下表所示:里程段真空預壓區段面積(萬m2)開抽時間停抽時間插塑板沉降量(mm)膜面平均沉降量(mm)累計平均沉降量(mm)HQGDK0+36、120+390B1區2.82009年2月25日2009年6月17日298467765HQGDK0+560+660B3區1.32008年12月7日2009年4月14日396318714HQGDK1+160+270E5區1.62009年4月9日2009年8月9日302384686HQGDK1+270+400E6區1.92009年4月22日2009年9月3日324355679 從以上統計可以看出,由于地層呈現“上硬下軟”狀態,原地面以下1012m為粉砂粉土層,再以下為淤泥質土。塑排板插打引孔后,與含水量大、壓縮性高的淤泥質土形成上下排水通道,在上部“硬殼”地層本身重量(10m粉砂粉土層,相當于每平方37、米15噸的重量)的作用下,超孔隙水應力隨著孔隙水排出得到消散,引起地基整體向下急速沉降,且沉降量均在300mm左右,瞬時沉降占地基總沉降(根據觀測統計在700mm左右)的40%左右,說明塑料排水板插打本身就會產生很大的地基沉降,打插面積越大,沉降面積越大。 (4)從斷面分層沉降的監測結果來看,分層沉降環的沉降量與表面沉降的監測結果吻合較好。塑料排水板插打深度20m范圍以上地層沉降明顯,20m以下分層沉降較小。 (5)真空預壓排水固結過程中,土體內孔隙水大量流出,隨著孔隙壓力的消散,水流速率降低,最后孔隙壓力消散基本完成,達到不變的有效應力狀態。隨著土的固結,軟土的強度逐漸增大,地基承載力能達到240kPa以上,提高了地基強度和承載力,提高幅度達到2倍以上。 (6)真空預壓過程中,整個場區向里收縮,地表周邊位移量較大,一定程度上會影響周圍建筑物及環境。 (7)真空預壓施工噪音少、場地干凈、環境污染小,可以文明施工,真空預壓設備簡單、輕便、容易操作。相比,縮短了施工周期,提高了施工建設速度,具有較高的社會效益和經濟效益。