安徽兴鼎建设有限公司

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真空预压在加固软土地基的施工应用

陈  硕

安徽兴鼎建设有限公司

 

摘要:该文通过对位于广东珠海横琴粤澳产业园中的澳门拱廊广场软基处理案例的分析,详细介绍了采取真空预压方式,对软弱地基处理的技术方法和经济效益。为保证达到较为理想的处理效果,实践中,施工方对业主作出达到沉降深度10%(以排水板深度计)的直观效果承诺,最终达到了承诺值的95%,远超设计预估的1.6米。通过后期对深基坑施工影响的评估,无论从减少施工难度还是降低建设成本方面,该处理技术都显现出其独有的优势。

 

关键词真空预压,软弱地基 ,加固,案例。

 

Vacuum precompression

is used in the construction of reinforced soft ground

 

Abstract: Through the analysis of the soft base treatment case of Macao Arcade Plaza located in the Guangdong-Macao Industrial Park in Hengqin, Zhuhai, Guangdong, this paper introduces in detail the technical methods and economic benefits of vacuum precompression for soft foundation treatment. In order to ensure a more ideal treatment effect, in practice, the construction party made an intuitive effect commitment to the owner to achieve a settlement depth of 10% (in terms of drainage plate depth), and finally reached 95% of the promised value, far exceeding the design estimate of 1.6 meters. Through the evaluation of the impact of deep foundation pit construction in the later stage, this treatment technology shows its unique advantages in terms of reducing construction difficulty and construction cost.

 

Keywords: vacuum preloading, soft foundation, reinforcement, case. 

1    引言

       真空预压法是瑞典皇家地质学院杰尔曼教授1952年在美国麻省理工学院召开的加固土会议上首次提出。真空预压法是通过在砂垫层和竖向排水体中形成负压区,在土体内部与排水体间所形成的压差,迫使软土地基中水排出,完成地基土固结。由于抽取真空技术的影响,直致上世纪八十年代才开始在工程实践中加以运用。我国于1985年通过国家技术鉴定,目前,在道路施工中已较为广泛地在软基处理中加以应用。在建筑工程施工中,对场地软基进行真空预压处理是近些年才开始应用的较新的施工工艺。作者在主持建设澳门拱廊广场期间,在项目实施前,组织对横琴相近地质条件下已施工工程进行了较为全面地了解,并与多家深基坑设计、施工单位进行了深入交流。鉴于在该区域施工的深基坑施工过程中,没有进行软基处理的项目,几乎100%都或多或少出现桩基偏位、断桩、基坑支护破坏等质量事故或质量缺陷的事实,而这几乎都与淤泥层过厚相关,为此,我们决定在深基坑支护和桩基施工前,对全部施工区域先采取真空预压法进行软基处理的技术方案。由于预压后场地沉降、一定深度淤泥土体固结等因素影响,一方面减少了淤泥外运量和淤泥运输难度,直接减少了造价,另一方面,由于一定深度内淤泥固结的影响,间接减少了深基坑支护的造价,经过测算,软基经过真空预压处理后,综合效益提高。

 

2    真空联合堆载恒载预压加固软土地基技术在澳门拱廊广场项目上的运用

 

2.1   工程概述

 

       拟建澳门拱廊广场项目场地位于 珠海市横琴中心沟,香江路南侧,知音南路西侧,场地南侧和西侧均为规划路,四周用地红线基本紧邻路边线。整个项目用地面积约23000m²,场地内拟兴建商业广场建筑一栋,楼高7层(高度39.90m)。建筑红线范围内拟设3层地下室。

         场地原属滨海浅海地貌,经填土围海造地平整而成,现状地貌为滨海平原。勘探期间场地各钻孔标高为2.31~2.87m,高差0.56m,地形总体较平坦、开阔。根据对本场地踏勘,场地目前已进行初步吹填,下覆深厚的欠固结软弱土层。  

       为了防止日后软弱土层的固结沉降给本项目建设及使用带来的不利影响,提高基坑边坡稳定性,便于基坑土方开挖,保护桩基础,节省基坑支护造价,拟对本场地软土层采用排水固结法进行加固处理。因本次基坑开挖深度约14.0m,综合委托方意见和专家建议,本次设计排水板有效板长为22.0m,排水板底端距离基坑底约8.0m。

 

2.2   区域气象水文条件

 

2.2.1  气象

 

       根据广东省标准《建筑气象参数标准》(DBJ15-1-90),珠海市位于珠江口伶仃洋西岸,地处低纬,冬夏季风交替明显,终年气温较高,偶有阵寒,但无严寒,夏不酷热,属亚热带海洋性气候。

       珠海地区年均日照时数为1991.8小时,太阳辐射年总量为4651.6兆J/m2。年平均气温22.4℃,因受海洋影响,气温年平均日较差很小,仅有5.3℃。无冬季天气,终年气温在0℃以上,极端最低气温为2.5℃。自4月中旬至11月上旬为夏季,长达半年。日最高气温≥35℃的日子为数不多,全年为2.1天,极端最高气温为38.5℃。年平均相对湿度为79%,9~1月各月相对湿度稍低,均小于80%,12月份最低,为70%,2~8月较高,各月均大于80%,其中3~6月各月≥85%,4月份最高,为86%。年降雨日为137.2天,年平均降雨量为1993.70mm,其中5~9月降水集中,降雨量合计为年降雨量的77%。5、6、8月各月降水量均大于300mm,6月降雨量最多,达361.9mm,日最大降雨量为479mm(2010年7月29日)。夏季多受台风影响,易出现暴雨、大风天气,年暴雨日为10.5天,4~10月暴雨日数合计为年总数的97%。年大风日数为8.8天,4~10月大风日数合计为8.1天,其间最多的7月份,有2.5天,其次为9月份,有1.9天(1983年9月6日,珠海受台风袭击,8级大风长达8小时,12级大风长达5小时)。年平均风速为3.3m/s,12~2月各月风速较小,皆不足3.0m/s,以7月份平均风速为最大,达3.7m/s。全年静风频率最高,其次为东南风和东南偏南风。9~2月以东北风和北风为主,3~8月东南风、西南风及南风较多。珠海地区重现期10年、50年、100年的基本风压分别为0.50 kN/m2、0.85kN/m2、1.00kN/m2。全年阴天日数为190.3天。年日照百分率为45%,2~4月较低,皆小于30%,7~12月较高,均大于50%,7月最高,为57%。年平均雷暴日数为64.2天,将近85%的雷暴天气出现在5~9月份,其中8月雷暴日数最多,有13.1天。

2.2.2   水文

2.2.2.1   潮汐

 

       珠海市位于珠江河口区域。西江是珠江的主干,源出云南省曲靖市马雄山,流经贵州、广西,到广东珠海磨刀门入南海,其(马口站)多年平均径流量2380亿立方米,占珠江径流总量的77.1%;年内径流相当集中,汛期(4月--9月)的径流量占全年径流总量的77,7%。椐1986年实测洪水分配比计算,磨刀门年径流量为762.2亿立方米,鸡啼门145亿立方米,虎跳门111.1亿立方米。

       珠海市海区潮汐主要是太平洋潮波经巴士海峡和巴林塘海峡传入以后,受地形、河川泾流、气象因素的影响所形成,属不正规半日潮,出现潮汐日不等现象,即在一个太阳日內有两次高潮和两次低潮,而且相邻的高潮或低潮的潮位和潮时不相等。全市各站的年平均潮差均为1米左右,属弱潮河口。由于河道地形、潮波因素影响,海区潮汐的涨潮历时不相等。在珠江口附近,涨潮平均历时约5个小时30分,落潮平均历时约7个小时。沿口门河道上溯,如马口(西江)落潮平均历时达9个小时,涨潮平均历时只有4个小时30分。在外伶仃和担杆岛,涨潮平均历时则大于落潮平均历时。又由于天文因素和摩擦力影响而发生潮间隙,即月中天时与高潮时的相差时间。在万山群岛等岛屿,高潮间隙7个小时30分-9个小时30分,而海岸附近则为10个小时左右。  

       珠江各口门,实测最高潮位一般为2.0~2.5m。沿海岛屿如三灶、横琴等地,最高潮位为1.50~2.00m,而最低潮位为-1.80~-2.00m。

       因受太平洋台风和南海台风影响,使沿海增水。据统计,1848--1949年,珠海地区遭受台风暴潮灾害60次,暴潮水位多在2m以上,最高可达3.37m(1938年7月27日斗门县白蕉)。  

       潮流运动形式多是往复流,如磨刀门主槽涨潮流向指向西北,落潮流向指向东南;离岸较远的三灶附近,则有旋转流形式,并以顺时针方向为主。整个海区都是涨潮流速小于落潮流速;而涨潮历时比落潮历时短。据灯笼山测站资料,多年平均进潮量为1850立方米/秒,落潮量为3400立方米/秒。  

       1980--1981年调查资料,磨刀门——鸡啼门海区,汛期以下泄余流为主,主槽表、中、底层最大流速分别为75.8、68.3、66.1厘米/秒,流量1300—1800m3;枯季仍以下泄流为主,表、中、底层最大流速分别为47.9、19.9、21.2厘米/秒,流向多变,一般以西南向为主。

       拟建项目场地区域内50年及100年一遇最高潮水位分别为2.26米及2.42米(珠江高程基准)。

 

2.2.2.2   河流

 

       珠海市河流主要有前山水道和马骝洲水道,前山水道河宽约200~300m,马骝洲水道河宽500~600m,两条河道比降平缓,水流较缓,在河流入海的河口处,设有水闸。受海水潮汐影响,水位差一般为1.5 m左右,在暴雨季节可达3m。

2.3   场地工程地质及水文地质条件

2.3.1   工程地质条件

       根据地钻探揭露,和软基处理相关的地层自上而下主要有:

 

2.3.1.1   素填土

 

       土灰黄、灰黑、褐红等色,组分主要为花岗岩风化土、淤泥质土堆填而成,岩芯松散状,湿,欠压实。局部含花岗岩碎块石、碎砖块等建筑垃圾,该层系勘察前期平整场地堆填而成,未完成自重固结。

该层于场地内分布普遍,本次勘察各钻孔均有揭露,厚度1.10~4.20m,平均厚度3.07m。层底标高-1.63~1.34m。

 

2.3.1.2   淤泥

 

       灰黑色,具腐臭味,质较纯,手拈滑腻,偶含贝壳碎屑,饱和,流塑。

     该层于场地内分布普遍,本次勘察各钻孔均有揭露,厚度16.50~28.80m,平均厚度24.61m。层底标高-29.87~-16.83m。

 

2.3.1.3   粉质粘土

 

       土灰黄、土灰、褐红、深灰等色,岩芯长条状,组分以粘性土为主,偶含石英砂,刀切面较光滑,很湿,可塑。

       该层于场地内分布普遍,本次勘察各钻孔均有揭露,厚度1.60~7.70m,平均厚度3.99m。层底标高-33.26~-23.29m。

2.3.2   水文地质条件

2.3.2.1   地表水

 

       场地地势较低平,吹填前多为水塘,地表水主要来自大气降水。据观察,暴雨时节,横琴开发区由于地势低平,极容形成大面积水浸现象,因此应修建有效的排水系统。

 

2.3.2.2   地下水

 

       根据地区经验资料,场地地下水埋藏较浅。

       场地地下水主要为第四系覆盖层中的孔隙水和花岗岩风化层的裂隙水,地下水的补给来源为大气降水产生的地表水渗入为主,以垂直蒸发和潜流的形式排泄。

2.4   软基处理方案设计

2.4.1   软基处理加固对象及范围

       本场地地层中普遍分布有淤泥软土层,呈饱和、流塑状态,具有高含水量、高触变、低强度、欠固结的特点,为减轻场地填土堆载及工后使用时发生于软土层的固结沉降给拟建建筑物使用和基坑开挖带来的不利影响,拟对本场地淤泥软土层采取排水固结法进行加固处理。

       本次软基处理设计加固范围为整个场地,面积约23033m²,作为一个区—A区进行真空预压处理。

2.4.2   预压设计

       鉴于本场地软基处理施工工期较短,为加快本场地软土层的固结沉降过程,使之能在指定周期内各项固结指标预期效果,结合场地的实际情况,主要采用塑料排水板+真空预压+覆水荷载联合预压法进行处理。

 

2.4.2.1   设计控制指标

 

       A区:对应于使用工况下,加固深度范围内软土平均固结度不小于85%,加固深度范围内淤泥平均含水量不大于55%;初步预估沉降量1.6m。

 

2.4.2.2   排水系统

 

       1.竖向排水系统:本场地采取在软土层中插设塑料排水板作为预压过程中软土层孔隙水排出的竖向排水通道。

       2.水平排水系统:包括排水砂垫层和抽真空管系(包括主管和支滤管)。场地铺设砂垫层采用中粗砂,厚度为0.8m;真空主管采用PVC管,管径90mm,支滤管采用软式透水管,管径50mm,真空主管与真空泵连接。抽真空预压过程中从淤泥层排出的孔隙水通过排水砂垫层导入真空支管,再通过真空主管从射流泵中排出。

 

2.4.2.3   密封系统

 

       密封系统包括粘土密封帷幕、真空膜及密封沟,粘土密封帷幕采用双排粘土搅拌桩沿各分区单元边界设置,粘土搅拌桩桩径φ600mm,竖向排距与横向间距均为@400mm,施工深度至嵌入淤泥层不少于2.0m,且最小长度不小于8.0m;为确保抽真空效果,真空膜铺设两层,中间不允许搭接,末端压入密封沟内;密封沟应深入密封帷幕后侧至少1m,上部回填软粘土反压密封。

 

2.4.2.4   围堰及蓄水

 

       围堰高度0.8m(自真空膜以上高度),围堰填筑时不得破坏真空膜,在围堰部位真空膜上预铺一层土工布,围堰填土应按设计坡度进行碾压密实;围堰填筑完成后,于真空膜表及围堰内侧铺设一层防渗膜,防止围堰内水渗漏,围堰内蓄水高度为0.5m,蓄水来源不限,当膜下真空度达到80kPa,且稳定真空约10天后方可进行蓄水。

2.5   软基处理施工程序及技术要求

2.5.1   施工工序

       本场真空预压处理施工工序为:场地排水→场地清理整平→铺设砂垫层→密封墙搅拌桩和排水板施工→真空管路布→设监测点、真空探头埋设→开挖压膜沟、铺设土工布和真空膜→周边监测点埋设及读数→抽真空→填筑围堰及蓄水(铺设一层土工布并填土堆载)→恒载预压→沉降变形、真空度等观测记录→恒载预压120天→加固后岩土检测→卸载及竣工验收等施工。

 

2.5.2   场地排水

 

       场地近期吹填,局部有积水,地下水位较高,目前不具备承载大型设备的能力。因此,场地预压前,在预压范围周边修建排水明沟,将地下水位降低,以提高表层填土的承载能力。排水采用自排方式,向北侧水道进行排放。

2.5.3   真空和堆载联合预压施工工艺及技术要求

2.5.3.1   施工工艺流程

 

       本场地采用真空预压或真空联合堆载预压对软基处理的施工工艺流程示意图如下:

2.5.3.2  施工技术要求

 

       1.场地清表及整平

       在场地铺设砂垫层之前,应对场地表层30cm内表层块石及杂物等进行挖除清理、并对场地进行整平。

       2.铺设砂垫层

      砂垫层采用纯净的中粗砂,采用海砂,其干密度小于16.5kN/m3,含泥量不大于3%,其渗透系数不小于1×10-2cm/s,砂料中不得含有针状杂物,以避免堆载预压时刺穿真空膜;

砂垫层铺设后应采用碾压机具压实或震动密实,铺设厚度为0.8m。

 

2.5.3.3   插设塑料排水板

 

       1.塑料排水板材料要求

       排水板采用SPB-B型排水板,板宽为100mm,板厚为4.0mm。塑料排水板应具有足够的抗拉强度,抗老化能力应在一年以上,并具有耐酸碱抗腐蚀性,其沟槽表面应平滑,且能保证一定的过水面积。塑料排水板施工前应进行质量检验,合格产品方可用于施工。施工及运输过程中应加强对塑料排水板的保护,严禁破坏塑料排水板的滤膜,并宜室内保存,防止日照,避免芯板老化。

       2.排水板的各项性能指标应不低于下表要求:

塑料排水板材料要求

               规格

项目

SPB-B型

备  注

材质

芯带

聚乙烯、聚氯乙烯,聚丙烯

 

滤膜

涤纶,丙纶等无纺织物

 

断面

尺寸

宽度(mm)

100±2

 

厚度(mm)

≥4.0

复合体抗拉强度

(kN/10cm)

≥1.3

干态,kN/10cm

纵向通水量(cm3/s)

≥25

侧压力为350kPa

滤膜的拉伸强度

(N/cm)

25

延伸率10%的强度

湿

20

延伸率15%的强度

滤膜渗透

反滤特征

渗透系数kg

(cm/s)

≥5×10-4

水中浸泡24小时

等效孔径O95

(um)

<75

 

 

       3.塑料排水板施工要求

       1)排水板采用正方形布置,板中心距均为1.0m。

       2)排水板施工孔位定位应准确,施工平面位置偏差不大于±10cm,施工垂直度偏差不大于±1.5%。

       3)鉴于本场地地表已吹填较厚的中粗砂层,如排水板插板施工困难,可对各孔位处采取预引孔措施施工或采用震动插板机。

       4)排水板施工深度按22.0m考虑,排水板施工应参考场地内详勘钻孔成果施工,局部淤泥层底深度小于22m时,排水板应穿透淤泥层,并进入其下粉质粘土层不小于1.0m。

       5)排水板在砂垫层以上外露长度应不小于20cm,铺设真空膜前应将各板头埋进砂垫层中,以防板头刺破真空膜。

       6)排水板严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象,亦需控制回带长度不得超过50cm,若施工时出现以上现象或回带超出以上限值,则应在原孔边20cm范围内补打一根,回带排水板根数不得超过打设总根数的5%。

       7)排水板宜采用整板施工,若需搭接,则搭接长度不小于20cm,每根需接长的排水板只允许有一个接头,且四周相邻各排水板不得有接头,“接长板”的使用量不得超过打设总根数的10%。

       8)拔管时带出的泥土应清除干净,切勿污染砂垫层。

 

2.5.3.4    铺设抽真空管线

 

       1.管材类型:分真空支滤管和主管两种类型,真空支滤管采用软式透水管,管径50mm,支管铺设间距约5.0米。主管采用PVC管,管径90mm,主管间距为13.0m,主管两头连接真空泵,约每1000m2左右布置一台真空泵。

       2.管材连接:真空支滤管之间及真空支滤管与主滤管之间的连接采用与之匹配的直通、三通接头连接,接头要密封牢固。真空主管的连接沿长度方向每25m左右设一钢丝胶管软接头,管位偏差:小于100mm。

       3.管材埋设:真空滤管均需埋设于砂垫层中,管底入沟深度约20cm,上部采用中粗砂填平。

 

2.5.3.5   设置密封系统

 

       1.施工粘土搅拌桩墙

       1)粘土搅拌桩沿各抽真空分区单元边界设置,每个单元均需成一连续的密封体。

       2)粘土搅拌桩采用粘土泥浆作为胶结材料,其中粘土掺量不小于20%,膨润土约5%,水泥掺量约5%,要求搅拌桩墙渗透系数应<1×10-5cm/s,泥浆掺入比宜通过现场采样进行搅拌后测定的渗透系数确定,比重>1.35。

     3)密封粘土搅拌桩为双排桩,桩直径为φ600mm,桩间纵向排距和横向间距均为@400mm(均搭接200mm),施工深度至嵌入淤泥层内不少于2.0m,且最小桩长不小于8.0m。具体桩长通过桩机配备的施工电流表控制。

       4)搅拌桩采用四喷四搅工艺,下钻搅拌速率不大于1.2m/min,提升搅拌速率不大于0.8m/min。

       5)搅拌桩施工平面误差≤50mm,桩架倾斜度≤0.5%。

       2.密封膜铺设

       1)抽真空密封膜采用聚氯乙稀薄膜,每单元铺设两层,薄膜厚度为0.12±0.02毫米,其技术参数应满足如下要求:

       抗拉强度:横向≥16.5MPa,纵向≥18.5MPa;

       直角撕裂强度:≥40(kN/m);

       断裂伸长率:≥220%

       2)各预压分区单元实际铺设长度应每边增加约4m,密封膜应在工厂热合一次成型,中部不可搭接。

       3)真空膜应选在无风或风力较小的天气时铺设,在各分区交界处,先铺膜的加固分区应预留2m长的膜接头,以后通过现场热合或用胶水粘合的方法与下一分区密封膜粘结,各加固单元交界处应预留真空膜的伸缩余量,以避免预压过程中土的沉降变形拉裂密封膜。

       真空膜在各预压分区单元边界应压入密封沟内,密封沟深度至少1.0m,采用素粘土,分层压实回填。

 

2.5.3.6   抽真空施工

 

       1.抽真空设备:采用射流式真空泵,单机功率不小于7.5kW,单机抽真空压力不小于96kPa;

       2.真空泵按每台约1000m2控制范围布置,此外,抽真空施工前现场宜配备足够数量的备用泵;

       3.开始抽真空时应控制抽真空速率,可预先开启约半数的真空泵,然后逐步增加真空泵的工作台数,检查有无漏气现象,并进行修补工作。

      4.预压期间,真空射流泵的开启数量不得小于各单元总数的80%,抽气后膜内的真空压力应保持不小于80kPa。

       5.抽真空过程中,应随时观测记录真空泵及膜内的真空度,如出现真空度降低的情况,要及时查明原因,并进行处理。

 

2.5.3.7  围堰填筑及土工布

 

       1.围堰填筑材料必须透水性较差的粘性土,且不含以下成分:碎块、废弃物、冻结物质、植物、膨胀土及其它有害物质等,有机质含量不大于5%。

      2.围堰填土应按设计坡度回填并压实,密实度应达到90%以上,填料最大干密度≥18.0kN/m3

       3.土工布要求

       本场地使用土工布的各项物理力学性能指标应满足下表要求:

土工布材料要求

序号

项目

单位

指标

1

经向断裂强力≥

kN/m

15.0

2

维向断裂强力≥

kN/m

15.0

3

断裂伸长率(纵横向)≤

%

60

4

CBR顶破强力≥

kN

2.6

5

等效孔径O90(O95

mm

0.07~0.2

6

垂直渗透系数≥

cm/s

5.0×10-3

7

单位质量面积≥

g/m2

200

       土工布使用前应按相应规范要求进行抽样检测,合格后方可使用。

       土工布可采用缝接或搭接,缝接宽度不小于5cm,缝合尼龙线强度应大于150N,应采用包缝方式,搭接接头长度不小于80cm。

       土工布铺设时应拉直平顺,紧贴密封膜,不得出现扭曲、褶皱或重叠。

 

2.5.3.8   真空联合堆载恒载预压

 

       筑堰蓄水完成后,真空联合堆载恒载预压期间均应利用沉降板的沉降及超载孔压监测数据绘制s-t曲线及U-t曲线,并对地基处理过程进行相应的评价及建议;预压期将近尾声时应推算预压地基的平均固结度、工后剩余沉降量等参数,确定是否可结束真空联合堆载预压。

2.6   软基处理监测及检测

2.6.1   软基处理监测

2.6.1.1   监测项目

 

       1.浅层沉降板观测

       为了解预压过程中地基土的沉降量情况,场地铺设砂垫层后,应及时埋设浅层沉降板。根据分区单元面积布置12个浅层沉降板,沉降板标杆伸出真空膜部位必须绑扎胶封完好。

沉降观测数据为二等水准观测精度。

       2.真空度监测

       真空测头在真空膜下布置,了解膜下真空度是否满足要求,根据每个抽真空单元面积布置12个监测点,分别在分区的角点附近和中心点附近布置。

       3.测斜

       沿场地堆载周边边坡坡顶设置测斜管,孔深以穿过淤泥层至下卧坚硬土层(或下卧粉质粘土层)2.0m为宜。主要观测影响范围内深层土水平位移变形情况。

 

2.6.1.2   监测计划及监测频率

 

       上述各监测项目的具体监测计划为:

       1.上述各项各点监测设备埋设完成时,初读2次;

       2.加载期间,每天观测一次,其中真空度为每天观测不少于3次;

       3.施工间歇期及满载预压期间,每3~7天观测一次,随沉降量的减小,观测间隔时间可适当延长。真空联合堆载预压结束一周后结束观测。

 

2.6.1.3   监测控制标准

 

       施工期的施工安全按照有关的规范要求,由上述监测的结果进行控制,具体标准为:

       1.边界侧向位移小于5mm/d;

       2.场地的沉降速率小于30mm/d。

2.6.2   软基处理检测

       1、加固前淤泥层物理力学指标检测:

软基处理施工前,按设计要求在每分区单元分别选取取样、十字板试验钻孔进行初始指标试验,以用于加固后的加固效果对比。

       2、现场十字板试验及钻孔取样:

       软土处理后应对场地软土层进行十字板检测和钻孔取样,以了解淤泥软土在处理前后性状变化,按设计要求在每分区单元分别选取取样、十字板试验钻孔,加固后的测点应布置在加固前对应测点1.0m距离处,测试深度至淤泥层底,取样钻孔按每2m间距进行取样,取样深度至淤泥层底。

2.7   施工总体进度控制

       插板真空堆载预压总工期,按清表整平、铺砂、插板施工约40天,抽真空后堆载施工约20天,抽真空联合堆载恒载预压固结时间120天,总工期180天,具体的卸载时间要根据淤泥的固结沉降监测数据确定。

2.8   地基处理主要工程数量

工程量

序号

类型

数量

1

真空预压面积(m2

23033

2

塑料排水板长度(m)

506726

3

搅拌桩(m)

24576

4

中粗砂方量(m3

18427

5

围堰土方(m3

850

6

真空膜(m2)(双层膜)

24270

7

护膜土工布(m2

24270

8

挖填压膜沟(m)

627

9

排水沟(m)

630

 

2.9   对工程质量、施工及造价的影响

 

2.9.1   对工程质量、施工的影响

 

2.9.1.1   对工程桩施工的影响

 

       从周边未进行软基处理的深基坑施工情况看,由于淤泥的承载力较小、流动性较大,有的在实施桩基施工时出现工程桩偏位、断桩,有的出现桩护桶无法拔出;有的在进行深基坑土方开挖过程中,造成工程桩移位、断桩。而在经过软基处理后,由于淤泥固结,在桩基成孔和浇筑桩基混凝土时,就可以规避上述情况的发生。

 

2.9.1.2   对深基坑支护系统的影响

 

       在未进行软基处理的深基坑施工过程中,由于淤泥的流动性较大,对深基坑支护系统产生的荷载较大且随着淤泥含水量的变化,其荷载也会出现较大变化。几乎在周边所有未进行软基处理的深基坑施工过程中,都或多或少出现了深基坑支护系统出现破坏的情形,有的甚至是较大的质量事故,经济损失达数千万元之巨。

 

2.9.2   对工程造价的影响

 

2.9.2.1   对土方开挖造价的影响

 

       在深基坑施工时,几乎在整个建设区域都需要进行土方开挖,由于经过软基处理后,淤泥固结发生较大沉降,该项目就发生了2.1米的沉降,因此,外运淤泥量就减少了4.83万立方米,仅此就节约造价700余万元。同时,由于淤泥发生固结,较之与同体积未经固结处理的淤泥,挖运造价能够节约1/3以上。仅以上节约的费用就远超528万元软基处理费用。

 

2.9.2.2   对深基坑支护造价的影响

 

       由于深基坑支护外及坑底土质力学性能直接影响深基坑结构应力设计,经软基处理固结的淤泥较之未处理的淤泥,两者力学性能相差较大,而经过固结处理的淤泥则对设计荷载有较大的有利影响,从而节约了深基坑结构设计。

 

3    结论

 

       在淤泥深度较大地区,且需要进行较大面积深基坑施工的建设项目,采取真空预压的方法对软基进行处理,对保证工程质量,控制造价是一项技术成熟且经济的施工方法,其不足之处就是需要耗用一定时间(一般为6个月),因此,在此区域内进行建设的项目,需要业主分阶段组织实施,即可在项目确定后,利用在进行规划和施工图设计等项目前期工作的同时,组织进行软弱地基的处理。

 

 

参考文献

 

[1]  《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012);

[2]  《建筑地基处理技术规范》(DBJ15-38-2005);

[3]  《真空预压加固软土地基技术规程》(JTS147-2-2009);

[4]  《塑料排水带地基设计规程》(GAT02-97);

[5]  《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011);

[6]  《真空预压加固软土地基技术规程》(JTS 147-2-2009);

[7]  《土方工程施工规范》;

[8]  《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013);

[9]  《软土地区工程地质勘察规范》(JGJ83-2011);

[10]  《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);

[11]  《工程测量规范》(GB50026-2007);

[12]  《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008);

[13]  《建筑地基基础工程施工质量验收规范》,GB50202-2002;

[14]  《建筑工程施工质量验收统一标准》,GB50300-2002;

[15]  《工程地质手册》(第四版),中国建筑工业出版社,2007年2月;

[16]  《地基处理手册》(第三版),中国建筑工业出版社,2008年6月。

创建时间:2023-07-08
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