1、真空预压法加固软土地基施工技术规程HG/T 20578 - 95 条文说明本规程是根据化工部建设协调司基础工作计划的要求.由化工部第-勘察设计院会同有关单位共同编制而成。1总贝。1. 0.1 真空预压加固软土地基的方法是瑞典皇家地质学院杰尔曼教授1952年提出的，后在美国、日本等地应用，效果均不理想。该法于1979年-1985年在我国天津新港吹填土加固的工程试验中，无论在机理和实际操作中均取得长足进展。化工部第一勘察设计院于1985年-1987年、1987年1992年分别大面积应用于连云港碱厂、天津港保税库等软基加固工程，使该法施工技术更趋成熟。现该法已在我国沿海等地广泛应用，取得了良好的技术
2、经济效果。1.0.2 真空预压法与堆载预压法相比具有无污染、低噪音、工期短、能耗小、投资省等特点，多用于仓库、堆场、道路等大面积轻型建(构)筑物和消除欠固结土对桩体的负摩擦力等方面的软基加固。对于重型建(构)筑物单独使用该法处理地基，不能满足承载力要求时，应采用其他手段，包括堆载真空联合法、堆载法、桩基等处理。1.0.3 实践证明，真空预压法对于加固土体上覆有较厚因填土或硬塑粘性土时，因该层土体对于抽真空造成的真空压力起阻挡作用，减小了附加压力的传递，不利于地基加固与沉降，因此，工程中对于上覆硬层厚度大于5m的软基，一般采取其他手段处理。而对于上覆硬层厚度小于5m的软基，可在加固边界采用挖沟等
3、办法切断加固区内外土体的阻挡联系，使加固区内的硬层与下卧软基同时沉降，达到加固目的。1.0.4 真空预压法主要靠负压作用把土体中水、气抽出，如果土体中夹有一定厚度的砂层，则加固区以外的水、气将有可能向加固区补给，从而使真空压力降低，加固效果不良。在这种情况下，应切断加固区内外砂层的水、气联系。 16 2 工程准备与施工2. 1 前期工作2. 1. 1 清理加固区内杂物，平整场地，主要是便于水、气排泄通畅。特别在冬季施工时，场地不平，高差较大，容易造成局部结冰，水平过滤管冻结，使管道堵塞，这种情况处理较为困难。2.2 砂垫层及砂井(塑板)施工2.2.1 砂垫层施工2. 2. 1. 1 砂料杂质含
4、量越少越好，这样，真空压力在砂中的传递速度越快，衰减量越小。但工程中非常纯净的中粗砂比较稀少，因此，杂质含量控制在5%以内为宜。真空预压法是将密封膜铺于砂垫层以上抽真空，而薄膜厚度只有0.12-O.17mm，因此砂中如混有尖石、铁器等利刃硬物，往往很容易将密封膜扎破，造成真空压力的散失，使压力减小。有些孔洞微小，发现和粘补均较困难，往往是工程的一个隐患。冬季施工不利因素很多，施工时选用干砂，可避免砂垫层结块、冻冰，以免给后期真空压力传递造成阻碍。2.2.1.2 砂垫层分二次铺设，主要为减少埋设砂袋或塑板一道工序的工作量.但在铺第二层砂前，要事先把打设砂井(塑板)带上的泥块清出场外。2. 2.
5、1. 5 砂垫层机械施工法主要适用于表层土体较硬能承受机械重量的情况下。施工机械常用的有自卸汽车、推土机、小型翻斗装载机等，可根据情况选择使用。人力铺设法主要用于软地基，即采用人力车或轻型传送带由外向里铺设;当地基对人体重量难以承受时，应事先铺设荆笆或编织物以提高表层承载力。2. 2. 2 袋装砂井(塑板)施工2. 2. 2. 1 施工机械常用的几种打设机性能如表2.2. 2. 1。 17 打设机性能表表2.2.2.1打设机行进套管驱整机整机外形尺寸接地打设打设用途质量压力深度深度型号方式动方式t 口1kPa 口1m/台班打设塑履链条静RC- 1l0 料板和袋12. 99 10.98 10.5
6、 装砂井带压式SM一1500打设塑浮箱(底盘型号)料板和袋履带振动式81. 6 31. 4 20 (日本)装砂井打设塑轨(长宽高)QDS 22 料板和袋道振动式12 15 22 1500 装砂井式8X6.35X26 打设塑步(长宽高)IJB-16 料板和袋履振动式15 50 10 1000 装砂井式7. 6X5. 3X15 打设塑履(长宽高)SSD-20 料板和袋带振动式34 12X12.75X26.6 10 20 1500 装砂井ZM-19 打设塑轨(长宽高)门架式料板和袋道振动式18 9X8X23 23 20 1000 装砂井打设塑履带(长宽高)浮箱式料板和袋振动式32 14.7 21.
7、7 2000 装砂井j孚箱10X 6X 22 打设机一般由行走装置和工作装置组成，而工作装置一般由驱动装置、导架、套管及电器控制柜等部分组成。要求具有如下特点:(1)操作方便，对位准确;(2)稳定可靠，接地压力小;(3)移动轻便灵活等。2.2.2.2 袋装砂井直径一般为7-1 Ocm ，是由编织袋装满密实的砂制成。国内多见麻袋布和聚丙烯编织袋两种，其力学性能如表2.2.2.2一1所示。表2.2.2.2-1拉伸试验弯曲180度试验材料渗透性名称抗拉强度伸长率弯心直径伸长率破坏情况(cm/s) (MPa) 0.01 编织袋L L 18 塑料排水板是一种新型排水材料，由竖向排水孔道和滤水层组成。实践
8、证明，它受到土压后不变形，耐酸、耐碱。滤膜与土体接触后，有滤土能力，并保持较好的渗透性和强度，排水效果相当于直径7cm的袋装砂井，目前常见有以下两类:第一类是带滤膜套式，即中间为带有通水孔道的芯板或乱丝芯板，外面包裹一层土工织物滤膜，该类应用较多。第二类是微孔板式，即表层为两片聚乙烯(或其它高分子材料)微孔薄片粘合(或压合)而成，中间具有多孔管道。4tL扣、极滤膜常见的塑板断面结构和性能分别如图2.2.2.2和表2.2.2.22所示。U工.n.r工口工口气U飞TJV飞工I_lIttttHffi (a)槽塑刻板(b)梯形槽塑料板(c) 槽塑料板滤膜蜡旋排水孔滤膜元纺布郎郎做?纺布仇哟!仿在场注3
9、统习纽3练习司(d)硬透水膜塑料板(e)无纺布螺旋孔排水板(f)无纺布柔性排水板芯板滤膜声|/ / - v、ryy、ryYVVL lOOmm 一一一1 (g) SVD型塑性板芯板滤膜E岛叫/附TJTdJJ;:f司t叫LU_LLJ rTl I1 1 LU l上土.LLl.丰. llL斗L 一二一一一旦旦旦阴阴h一一一一斗i(h) 图2.2.2.2塑料排水板断面图国内外常见塑料排水板性能表表2.2.2.2- 2 SPB SPB SPD STK Colbond Castle FD. Mebra GEODRAIl 测试项目单位一2一3SVD1 SVD2 一A-draia -doand 马来荷兰荷兰日本
10、西亚日本单位长度质量g/m 90- 100- 110-83.4 85. 4 83. 3 100 110 120 厚度口1m3.5 4.0 4.0 7.4 7.4 3-4 3. 5 2.6 4 3-4 3. 7 宽度口1m100 士2100士2100士299. 8 99. 8 100士291 95 100 100 96 抗拉强度kN/Icm 1. 0 1. 3 1. 5 2. 1 1. 45 2.68 1. 91 2.5 2.6 1. 0 1. 7-2. 4 伸长率% 25 32 36.1 27 25 30 单位面积质量g/m2 93. 5 122 168 厚度口1mO. 5 O. 62 0.8
11、 抗拉强态度44.8-(湿N/cm 15 30 30 46.4 80 50. 8 103 抗拉强度N/cm 10 20 25 22.6 74 23.8 100 (干态)-25.7 渗透系数cm/s 5X 5X SX 3.13X 0.95X 1.5X 7X 1X 1X 10- 10- 10- 10- 10- 10-2 10- 10-2 10-4 隔土性口175 75 15 48 75 可卷长度m 200 200 200 200 19 2.2.2.6 桩靴主要作用是避免塑板回带、套管进泥和把塑板锚固在预定深度。常见的向造型式如图2.2.2.6-1所示，其中a、b与图2.2.2.6-2套管型式配合使
12、用。6钢筋址4平架)E577(a) 220 俨一一叫图2.2.2.6-桩靴结构示意图图2.2.2.6-2插塑板用套管管头示意图塑料排水板施工用套管一般具有:(1)入土阻力小;(2)对土扰动小和足够刚度;(3)套管底端与导管靴应配合适当，避免错缝;另外塑板需接长时，必须采用滤膜内芯板平搭接的连接方式，搭接长度一般为20cm左右。2.3 预压安装2.3.1.1 密封膜应选用抗拉强度高、耐腐蚀、抗老化性能好、抗穿刺能力强、密封性能好的材料，多选用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，其性能参见表2.3.1.1。塑料密封膜性能表2.3.1.1抗拉强度(MPa)伸长率(%)直角断裂强度厚度纵向横向断裂低温(MPa) (
13、mm) 二三18.5二三16.5二三2202045 二三4.00.12士0.022.3.1.2 热合缝尽量采取水平搭接，有时由于加工设备的限制，也可用立缝搭接(详见图2.3.1.2)，搭接宽度以1.5,._, 2. Ocm为宜。飞立缝热合缝(a)塑料膜平接图(b)塑料膜立缝搭接图图2.3.1.2塑料膜搭接示意图 20 2. 3. 2. 1 过滤管加工时一般截成5m为标准长度，上钻有棉.-._，l0mm的滤水孔，间距5cm;然后包尼龙窗纱布一层，最外层用土工聚合物或棕皮包严，用尼龙绳扎紧，详见图2.3.2.10不打孔部分洁、水管/ 掘水孔谑水1层图2.3.2.1水平排水滤管图2.3.3 常用的射
14、流泵一般由射流器、射流箱和离心泵组成。其构造见图2.3. 3 -1和图2.3.3-2。10 5 1 射流真空器;2 离心泵3泪合水管;4 循环水箱5 止回问;6 截止阀7-出膜口;8 溢水管9一吸水管;10 预压区图2.3.31 射流泵构造示意图图2.3.3-2射流箱示意图 21 2.3.4 密封沟是隔断加固区内外水气联系、实施真空预压的关键一环，其设计形状与施工质量至关重要。常见剖面型式见示意图2.3. 40 砂垫层图2.3.4密封沟剖面示意图2.3.5 出膜装置是用来联接膜外抽气管道与膜内过滤管的装置，它由出膜弯管、上下压盘(铁)、上下橡胶垫圈和两个螺母组成。其结构示意图如图2.3. .)
15、 所示。2.3.7.2 | 、膜内管下&盘(铁)I 图2.3.5出膜装置结构示意图平铺膜断面见示意图2.3.7.2。粘土密封膜力仇L砂垫层，a斗图2.3.7.2平铺膜断面示意图 22 3 施工监测与工程验收在实际工程中.通常只监测真空压力和沉降量两个参数，以检查预压沉降过程是否正常，用来推测沉降的未来趋势。经过整理，一般可得如下关系曲线:真空压力(Pa)( x 133) 800 400 t (天)20 40 60 80 100 120 140 、马、沉降量(mm) 23 责任编辑王玉玫中华人民共和国行业标准真空预臣法加固软土地基施工技术规程HG/T 20578-95 岩土工程勘察资料整理标准HG/T 21587-95 编辑化工部工程建设标准编辑中心北京和平里北街化工大院3号楼邮政编码I100013 印刷廊坊市光达胶印厂1996年5月
