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(jì)與施工方案匯報(bào)設(shè)計(jì)與施工方案匯報(bào)2013年年6月月4日日匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介4、劈裂真空法設(shè)計(jì)、劈裂真空法設(shè)計(jì)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(xiàng)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(xiàng)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(zhǎng)路線全長(zhǎng)36.204km36.204km。實(shí)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(zhǎng)鐵路新長(zhǎng)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(jì)會(huì)議紀(jì)要及落實(shí)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(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介4、劈裂真空法設(shè)計(jì)、劈裂真空法設(shè)計(jì)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(jī)質(zhì)含量一般為粉土薄層，具高孔隙比，高壓縮性。有機(jī)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(jī)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(shí)狀態(tài)，干強(qiáng)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(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介4、劈裂真空法設(shè)計(jì)、劈裂真空法設(shè)計(jì)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(huì)有一定程度的衰減。度會(huì)有一定程度的衰減。3、劈裂真空法簡(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介3、劈裂真空法簡(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)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(kuò)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(kuò)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(shí)間較長(zhǎng)。上述要求，抽真空時(shí)間較長(zhǎng)。孫立強(qiáng)，閆澍旺（孫立強(qiáng)，閆澍旺（2010）加固吹填土地基時(shí)抽真空時(shí)間長(zhǎng)達(dá)）加固吹填土地基時(shí)抽真空時(shí)間長(zhǎng)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(zhǎng)達(dá)）采用真空預(yù)壓法加固軟基長(zhǎng)達(dá)7個(gè)多月。個(gè)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(shí)衢高速公路真空預(yù)壓法加固軟土歷時(shí)8個(gè)多月。個(gè)多月。2003年淮鹽高速公路采用軟基處理時(shí)抽真空時(shí)間長(zhǎng)達(dá)年淮鹽高速公路采用軟基處理時(shí)抽真空時(shí)間長(zhǎng)達(dá)200天以上天以上 推廣真空預(yù)壓法另一個(gè)核心問題是縮短固結(jié)時(shí)間，提高地基推廣真空預(yù)壓法另一個(gè)核心問題是縮短固結(jié)時(shí)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(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介 針對(duì)真空預(yù)壓法的上述局限性，劉松玉等針對(duì)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(jiǎn)稱劈裂真空法簡(jiǎn)稱劈裂真空法)3、劈裂真空法簡(jiǎn)介

8、、劈裂真空法簡(jiǎn)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(shí)間和有效控制工后沉降。3、劈裂真空法簡(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介4、劈裂真空法設(shè)計(jì)、劈裂真空法設(shè)計(jì)5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工22 設(shè)計(jì)原則與適用條件 1

9、設(shè)計(jì)流程及內(nèi)容2 設(shè)計(jì)計(jì)算34、劈裂真空法設(shè)計(jì)、劈裂真空法設(shè)計(jì)23設(shè)計(jì)原則與適用條件設(shè)計(jì)原則與適用條件 設(shè)計(jì)原則對(duì)高速公路等，工程實(shí)踐中對(duì)變形的要求不斷提高，工程實(shí)踐提出了以沉降為控制目標(biāo)的設(shè)計(jì)新原則。以工后沉降為控制目標(biāo)的設(shè)計(jì)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(duì)于軟土厚度或埋設(shè)大于10m時(shí)其加固優(yōu)勢(shì)會(huì)更為明顯。24呈正方形，預(yù)壓荷載80kPa.p排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)p密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)p抽真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程及內(nèi)容設(shè)計(jì)流程及內(nèi)容p注氣管深度設(shè)計(jì)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(diǎn)噴氣試驗(yàn)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(jì)真空預(yù)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)加固范圍與預(yù)壓荷載設(shè)計(jì)流程25設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算p噴氣壓力確定土體中的氣壓劈裂機(jī)理氣壓劈裂技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)（張拉機(jī)理）（剪切機(jī)理）p劈裂影響范圍土體中的裂隙擴(kuò)展模型p裂隙滲透性計(jì)算立方定律26固結(jié)度計(jì)算沉降計(jì)算p最終沉降p工后沉降設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算劈裂真空法計(jì)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(duì)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(duì)位置平面布置圖塑料排水板、注氣管相對(duì)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(cè)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(duì)應(yīng)關(guān)系平面布置圖注氣系統(tǒng)與注氣管對(duì)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(duì)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(dòng)態(tài)優(yōu)化（2）氣壓劈裂裂隙增加現(xiàn)場(chǎng)宏觀滲透系數(shù)的驗(yàn)證 方法：現(xiàn)場(chǎng)施工過程中CPTU孔壓消散測(cè)試補(bǔ)充研究重點(diǎn)：補(bǔ)充研究重點(diǎn)：匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)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(jiǎn)介、劈裂真空法簡(jiǎn)介4、劈裂真空法設(shè)計(jì)、劈裂真空法設(shè)計(jì)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1.平整場(chǎng)地平整場(chǎng)地 2.地質(zhì)補(bǔ)勘地質(zhì)補(bǔ)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(cè)儀器埋設(shè)監(jiān)測(cè)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(jī)真空泵、空氣壓縮機(jī)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)3.氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)氣壓劈裂真空預(yù)壓法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)施工工藝施工工藝路基填土路基填土謝 謝！東南大學(xué)