真空联合范文

真空联合范文（精选11篇）

真空联合 第1篇

1 测试数据

该试验段填土高度约5.5m。4月26日开始抽真空, 真空荷载稳定在80k Pa后, 6月18日开始路基填筑, 到9月10日路基基床表层以下部分填筑结束, 堆载高5.2m, 堆载压力111k Pa。

到9月30日为止, 各测点实测沉降量见表1, 图1为沉降-荷载-时间关系曲线图。

表2列出了不同时段+343断面、+445断面中心处的加荷速率及沉降速率, 图2为加荷速率与沉降速率过程线。

2 测试数据分析

从表1和图1可以得出, 在抽真空初期, 沉降很快, +343断面平均沉降速率达25.2mm/d, 最大达54.5mm/d, +445断面平均沉降速率达13.2mm/d, 最大达51.4mm/d。随着时间的延长, 沉降速率逐渐变缓, 并随加荷速率的变化, 沉降速率出现波动。

从图1和图2可以得知:

1) 同一加固区内, +343断面沉降及沉降速率大约分别是+445断面沉降及沉降速率的两倍, 分析原因主要是两个断面的淤泥质黏土层厚度相差较大, +343断面17m厚左右, 而+445断面12m厚左右。

2) 图1在10d时, 沉降曲线出现拐点, 说明堆载瞬时, 地基竖向变形瞬间增大。这是因为真空预压作用在加固区内外形成了一个比较薄弱的过渡带, 堆载施加后, 横向的变形约束小于正常的堆载。

3) 填筑结束后, 沉降速率减小较快, 预压15d时, 两断面沉降速率分别为8.8mm/d、5.2mm/d, 预压30d时, 两断面沉降速率分别为5.7mm/d、3.1mm/d, 最小分别达到1.32mm/d、0.75mm/d, 基本趋于稳定。

3 结论

1) 地质情况和填筑速率直接影响到软基的沉降及其沉降速率。

2) 由于真空预压在堆载施加后, 横向的变形约束小于正常的堆载, 堆载瞬时, 地基竖向变形会瞬间增大。

3) 真空荷载稳定在80k Pa后, 填筑速率对沉降速率的影响很大。

4) 填筑结束后, 沉降速率减小较快, 预压30d时基本趋于稳定。

摘要：本文以湖南境内某高速公路高等级路堤试验段为依托, 对采用真空-堆载联合预压法处理软土路基时的地表沉降进行了测试及分析, 得出了地表沉降的变化规律, 以及真空荷载、地质情况和填筑速率对软土沉降及沉降率的影响规律, 以此对实际工程进行指导。

关键词：真空-堆载联合预压,地表沉降,测试分析

参考文献

[1]W.Kjellman.Consolidation of Clay Soil by means of Atmo spheric Pressure.Proc.Coference on Soil Stabilization, MIT, Boston, 1952.

[2]Arutiunian R.N.Vacuum—Accelerated stabilization of liq uefied soil in landside body.Proc.ofⅧECSMFE, 1983.

真空联合 第2篇

塑料排水板联合真空预压处理软基质量控制

结合塑料排水板联合真空预压处理软土路基施工的`现状,阐述了塑料排水板联合真空预压施工中影响施工质量的几个重要方面及施工管理实践过程中的一些心得体会,从而提高路基工程质量.

作 者：徐承明 郭艺飞 XU Cheng-ming GUO Yi-fei 作者单位：浙江省大成建设集团有限公司路面工程公司,浙江杭州,310012刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(4)分类号：U416.1关键词：塑料排水板 真空预压 软土路基 密封膜

真空联合 第3篇

黄新福

东莞市广强建筑基础工程有限公司  广东东莞

摘要：真空联合堆载预压法处理软土地基，在造价、工期、效果、环保等方面具有较大的优越性，被广泛应用于港口、码头、民用建筑、机场、高速公路等工程建设中。本文阐述了真空联合堆载预压法施工过程中出现的问题以及采取的相应对策，分析总结施工技术要点及管理对策。

关键词：建筑工程;真空联合堆载预压法;施工

1建筑工程真空堆载预压法施工存在的问题

真空预压及真空—堆载预压法是加固软土地基的有效方法，尤其是对于含水量大、压缩性高、强度低、透水性差、埋藏深厚的软黏土有着较好的处理效果，它能够消除大部分的软土主固结沉降，减少工后沉降，在一定程度上提高地基承载力。真空堆载预压施工中可能会经历台风及强降雨天气等，增加地基处理施工难度。在真空堆载预压在加载过程中可能会造成密封膜的破坏，查找漏气点和修补很困难，施工工期交长，一般在堆载时间在半年以上。在一般房屋建筑工程中加载的土方在软基处理完成后，需要另行挖除，增加了整个工程的造价。

2建筑工程真空联合堆载预压法施工技术要点

真空联合堆载预压的施工流程如下图：

2.1平整场地，铺设砂垫层

先期平整场地，要求平整度不大于±60cm。铺设240g编制土工布一层，再进行砂垫层作业，场地须按照图纸整理平整，以确保排水板插板机顺利上场施工。场地现有的大块石、大件建筑废土应移走，以免影响插板机的施工，整平场地要求平顺。

铺砂砂垫层，铺设厚度均为70-100cm，采用海沙，含泥量应不小于5%。

2.2施插排水板

为确保插板打设深度满足要求。施工时回带长度不可超过 0.5m，否则在该板位旁 0.5m范围内重新补插一根。回带排水板根数不应超过打设总根数的5%。

2.3管道铺设施工

（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50软式透水管，支管铺设间距不小于4.0 米。主管采用1.0MPaPVC-U给水管，管径70mm，管壁厚度不小于3mm。主管两头连接真空泵，约每平均1000㎡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）在插板后在砂垫层中铺真空管。真空主管采用1.0MPaPVC-U给水管，管径70mm，主管间距18m，真空主管与真空泵连接。真空支滤管采用软式透水管，管径50mm，支管布置间距6.0m，真空支管与真空主管连接，连接完毕后，将真空管道埋入砂垫层20cm。

2.4 设置密封系统

密封膜铺设

a）密封膜采用两层聚氯乙稀薄膜。薄膜厚度为0.14毫米。

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

c）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。粘缝强度不能低于膜本身抗拉强度的60%。

d）真空膜在各预压分区单元边界应压入密封沟内，进入密封沟至少50cm，密封沟采用素粘土，分层压实回填。密封膜的面积大于加固场地面积和密封沟面积之和;密封沟摊铺在沟的表面后回填土料，土料中不得有块石杂物等尖利物品。

e）每层膜铺好后应认真检查及时补洞，待其符合要求后再铺下一层。

2.5密封沟及围堰施工

（1）密封沟开挖。按照设计图纸的要求在预压区边线外挖密封沟，密封沟要有足够的深度和宽度。沟深至不透水层顶面以下不小于1.0m。密封沟的回填采取素粘土回填，以免漏气，回填后压实。密封沟的开挖应沿加固边界进行，其深度应达到地下水并切断透水层，内外边坡应平滑无砂料存在。沟底宽度应在0.4m以上，以保证密封膜与沟底粘土充分接触，满足密封要求。密封沟回填料应为纯粘土，不含杂质，回填时应避免回填料直接撞击密封膜，以免击破漏气。（2）筑堰的位置应跨密封沟的外沟沿，其土料应分层夯实或采用土袋装土搭垒。

2.6 抽真空

（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。一般前4—7天为试抽阶段，试抽时需要开启三分之一的设备，真空度稳定后，在逐渐增加水泵数量。试抽结束后将抽出的地下水注入施工围堰内，利用水的自重进行加载。

（4）正常抽真空时，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85kPa。

（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。如是泵的原因应对泵进行维修或更换，如是真空膜破损造成的，应及时修补破损部分的真空膜。在试抽阶段需要每3小时巡视现场一次，按要求如实填写相关数据。在正常抽真空阶段，需要每8小时巡视现场一次，及时填写相关表格，以便相关单位进行抽查。

（6）应保证抽真空现场的不间断施工。现场的围堰需要根据现场的实际情况及时进行相应的修复，确保围堰内的水深大于50厘米。

2.7监测与检测

真空联合堆载预压期间，进行了多项监测及检测项目。通过地表沉降速率、孔隙水压力、周围土体的深层位移等指标对施工速率进行了有效指导;通过土工试验指标、十字板剪切强度、静力触探试验等指标推算出工后沉降和理论固结率，并对地基预压处理效果进行检验。

2.8卸载和场地二次平整

经过第三方监测达到设计要求后需要将场地内的水及时抽出外排，并用推土机对施工场地进行二次平整，要求平整度不大于±60cm。

2.9施工重点注意事项

真空预压的关键技术在于保证密封膜下的真空度在预压期间始终维持在设计要求的范围内。这就要求在施工过程中要仔细做好每一个施工环节，重点包括以下几个方面：

（1）清除贝壳及表面带有尖角的石子及硬物、填平打设排水板时留下的孔洞，将场地表面整平。

（2）滤管之间应连接牢靠，防止地基变形不均匀时，滤水管脱开，导致在负压作用下砂土进入滤水管。

（3）铺膜作业时应组织严密并充分考虑气象条件，指挥人员应合理安排铺膜作业人员，防止铺膜过程中无序施工导致密封膜变形或撕裂。每层密封膜铺好后要认真检查、及时补洞，待符合要求后再铺下一层。

（4）抽真空过程中应认真做好射流泵、膜下真空度以及各种检测仪器的检测记录，如出现异常，及时分析，采取相应措施，以免影响最终加固效果。当真空预压达到设计要求的技术指标后停止抽空，进行加固效果的检验和评价。

结束语

真空联合堆载预压法加固机理及应用 第4篇

1 软土地基强度增长的原理

一般来说, 作用于饱和粘性土地基上的荷载, 在最初时刻, 全部由土中孔隙水压力承担从而造成很大的超孔隙水压力。超孔隙水压力的区域的孔隙水向压力小的区域流动, 这就是孔隙水压力的消散。由于粘性土的渗透系数很小, 孔隙水的流出十分缓慢, 故而孔隙水压力的消散是一个相当长的过程。伴随着孔隙水的排走, 土体产生相应的压缩变形, 土的强度也随之逐渐增大。由此可见, 孔隙水压力的消散过程就是土的压缩固结过程, 也就是土的强度增长过程。所以, 为了提高地基土的抗剪强度, 减少建筑物地基发生过大的沉降或差异沉降, 就必须使土中一部分孔隙水在建筑物正式施工前尽快排走。

2 堆载预压及真空预压的加固机理及特征

真空预压法和堆载预压法两者都属于排水固结法, 先在软基上打设塑料排水板或袋装砂井作为竖向排水体, 并在软基上铺设砂垫层作为水平向排水体, 通过真空压力或堆载使土体中的孔隙水压力产生不平衡, 孔隙水在这种不平衡力的作用下通过竖向排水体逐渐排出, 从而使土体产生固结变形。

2.1 堆载预压的加固机理

堆载预压时, 地基土由于荷载作用而产生的附加应力开始由孔隙水压力承担, 而有效应力不变, 随着时间的推移, 孔压逐渐消散并全部转变为有效应力, 使土体强度提高。加固机理如下:总应力增加, 随着超静孔隙水压力的消散而使有效应力增加;加载过程中一方面土体强度提高, 另一方面剪应力增加, 可能引起土体剪切破坏;堆载过程中需控制加载速率;预压过程中, 预压周围土产生向外的侧向变形;非等向应力增量下固结而使土的强度增长;有效影响深度较大。

2.2 真空预压的加固机理

真空预压法是总应力不变, 通过抽真空降低边界孔隙水压力, 而使土体孔隙水压力降低, 孔压消散全部转变为有效应力, 土体强度进一步提高。其加固机理如下:总应力不变, 随着相对超静孔隙水压力的消散而使有效应力增加;抽真空过程中, 有效应力增量是各向相等额, 剪应力不增加, 不会引起土体剪;不必控制加载速率, 可连续抽真空至最大真空度, 因而可缩短预压时间;预压过程中, 预压区周围产生指向预压区的侧向变形;等向应力增量下固结而使土的强度增长;真空度往下传递有一定衰减。

2.3 堆载预压及真空预压的加固特征对比

通过对真空预压和堆载预压加固软基的机理分析可以得出, 真空排水预法与常规的堆载排水预压法相比, 具有加荷速度快, 无需堆载材料、加荷中不会出现地基失稳现象等优点, 因此它相对来说施工工期短、费用少, 但是它能施加的最大压力只有95k Pa左右, 如要提高, 则必需与堆载排水预压法等联合使用。

3 真空联合堆载预加固软基的基本原理

真空联合堆载预压是在真空预压和堆载预压基础上发展起来的软基加固方法, 具有真空预压和堆载预压的双重效果;它需要在拟加固的软土地基表面先铺设水平排水垫层 (一般30~50cm砂或砂砾垫层) , 然后打设垂直排水通道 (袋装砂井或塑料排水板) , 再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝, 利用薄膜密封技术, 通过砂垫层里埋设的管道用真空装置抽气, 在膜下和整个预压区形成真空, 使薄膜内外产生一个气压差。通过抽真空形成负压, 当真空度达80k Pa以上, 相当于一次性加4~5m高度的填土荷载, 缩短了加载时间。高速公路采用真空联合堆载预压加固软基方法, 使土体在真空荷载和堆载联合作用下发生固结, 强度能提高2~3倍。同时, 由于真空产生负压, 使土体产生向内收缩变形, 可以抵消因堆载引起的向外侧向变形, 地基不会因填土速率快而出现不稳定问题, 因此, 真空堆载联合预压比堆载预压安全可靠。真空堆载联合预压可以利用工程堆载的客观要求, 在真空预压的基础上利用堆载施加外载, 增大总应力, 增加软土中孔隙水压力, 从而加大软土与砂井中的孔隙水压力差, 加快软土排水固结。采用此联合加固时, 主要指在运用真空预压加固软基时, 常常觉得真空能提供的加固荷载有限, 还不满足使用荷载的要求, 或者要求的加固荷载超过80k Pa或90k Pa时, 那么就可以辅以堆载预压来加以补充, 这样一来地基的加固就能达到要求。这样堆载也许不要再行移走, 或者要移走量也很小, 这在经济上就比较合理。

4 工程应用与效果分析

在国内有好多成功的工程, 如工程案例:京珠高速公路广珠段软基加固工程, 试验段全长259m, 设计施工面积14461m2。淤泥层在地质勘察报告上未见底, 灰黑色, 粘性好, 饱水, 呈流塑状态。抽真空6天后, 膜下真空度达到80k Pa, 一个月后开始堆填荷载, 填土总厚度达4.8m。在处理过程中, 测得的地基最大沉降量为1677mm, 日平均沉降量为30mm, 最大日沉降量为53mm, 大大加快了固结速度。

5 结语

真空预压法在土体加固过程中, 在真空吸力的作用下使土中的封闭气泡排出, 从而使土的渗透性提高, 固结过程加快, 累计沉降量大, 地基强度增长快, 增加了地基的抗失稳能力。同时减少次固结沉降, 使工后沉降大大减少。并且真空联合堆载预压可以一次快速施加而无须分级加载, 大大节省了时间, 提高经济效益, 可得到广泛应用。

摘要：本文探讨了堆载预压及真空预压的加固机理, 作了两者的分析与比较;并且分析了真空联合堆载预压法的基本原理以及在软土处理中的加固特征。同时介绍了一些工程应用实例, 具体分析了真空联合堆载预压法的应用效果及前景。

关键词：软土地基,真空堆载联合预压,加固机理

参考文献

[1]刘汉龙.真空堆载联合预压加固软基机理的试验研究[J].岩土工程学报, 2004.

真空助力器真空泄漏问题分析 第5篇

摘 要：真空助力器是汽车制动系统的重要组成部件，作为助力装置，真空助力器在制动过程中将输入杆的作用力放大后通过输出杆作用于制动主缸，从而增加制动力，减轻驾驶员的疲劳强度。真空助力器是由机械真空泵、电子真空泵或者进气支管做功从而在腔室中形成真空，在制动过程中，通过前后腔室的压力差产生助力；真空助力器的内部结构复杂，在工作过程中容易出现问题，本文针对真空助力器在特定的短行程内出现的真空泄漏问题进行研究，对解决问题具有一定的帮助作用。

关键词：真空助力器；压力差；真空泄漏

中图分类号： U46 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）27-152-2

0 引言

汽车真空助力器在制动系统中的作用主要是为了增加踏板的输出力，增加倍数取决于真空助力器的助力比，其工作原理是通过发动机带动机械真空泵或者通过电子真空泵、发动机进气支管将助力器的前腔抽成真空，在制动过程中，助力器的后腔流入空气，从而在膜片上生压力差，将制动踏板的输出力放大后通过输出推杆作用于制动主缸。我司某款车型在智能起停工作过程中由于真空助力器出现真空泄漏造成发动机自动点火，本文针对该问题对助力器进行台架试验，分析、查找原因，并对后续生产进行控制，避免此类问题再次发生。

1 问题描述及初步排查

某车辆在踩制动停车后，智能启停功能启动，车辆熄火，在未松开制动踏板情况下，停车约15秒后，发动机自动点火；针对此问题进行故障信号读取，发现制动真空度信号出现故障，发动机接收的真空度信号显示真空度不足；更换新真空度传感器和真空管之后，故障无法排除；将该车辆的真空助力器更换之后，故障消除，将该车辆的真空助力器更换到无问题车辆上之后，故障再现，从而判断出问题车辆的真空助力器在工作过程中出现真空泄漏。

2 故障件台架试验检测

将问题车辆上的真空助力器安装到性能试验台上，测试在不同的输入力作用下，15s内其真空度泄漏情况。从实验结果的数据中可以看出，真空助力器在非工作状态下的泄漏量为0，满足要求；在输入力为50—300N之间时，真空度值下降超过0.020bar，不满足设计要求；在输入力大于300N时真空度值下降小于0.020bar，满足要求。

为了模拟踏板在运动过程中，真空助力器输入推杆摆动角度对泄漏情况的影响，将踏板与助力器装配之后固定在试验台架上，对踏板施加力，检测踏板在不同位置下真空助力器真空度值下降情况，从试验结果中可以看出，踏板在初始位置时真空度泄漏量为0，满足要求；在行程为0-62mm之间时真空度泄漏量不满足设计要求；在行程大于62mm时真空度泄漏量满足设计要求。

通过以上两个试验可以发现，真空助力器在特定的短行程（或者力）内表现出真空度泄漏量大的趋势，在初始状态及行程（或者力）达到一定程度时，真空度泄漏量满足设计要求。

3 控制气阀组件与控制阀座对调试验检测

造成助力器出现泄漏的原因很多，如膜片上的皮膜密封不良、空气阀密封不良、真空阀密封不良等；如果是膜片上的皮膜密封不良，则助力器在整个工作过程中都将出现真空泄漏现象；如果是空气阀密封不良，则助力器在非工作状态下将会出现真空泄漏；这两种原因与上述试验结果不符，且从拆解后的皮膜、托板、中隔板、皮膜导向套等零件中可以看出，其外观、装配状态良好，不存在异常。如果是真空阀出现密封不良，那么助力器在非工作状态下将不会出现真空泄漏，与上述试验结果相符，从而推断该故障件出现真空泄漏的原因为真空阀密封不良。由于真空阀由控制阀体和控制气阀组件两部分组成，为进一步确认问题出现的原因，需对该两个零部件与新样件对调后进行气密性检测。

首先：随机抽取一件真空助力器作为新样件，检测其密封性，在抽取的四个输入力的作用下，新样件的真空度泄漏量满足要求。其次：将故障件的控制气阀组件装配到新样件中，进行密封性检测，判断其是否满足设计要求，试验结果表明，在此装配方式下的真空助力器密封性满足设计要求。再次：将故障件的控制阀座装配到新样件中，进行密封性检测，判断其是否满足设计要求，试验结果是，此装配方式下的真空助力器密封性满足设计要求。最后：将故障件的控制气阀组件与控制阀座重新进行装配，检测重新装配后的密封性，试验结果是，故障件在输入力为50-200N之间时其真空度泄漏量不满足设计要求。

从以上试验结果可以看出，将故障件与新样件的控制气阀组件与控制阀座相互对调后，检测的真空度泄漏量满足设计要求，而将故障件的控制气阀组件与控制阀座重新装配后，问题复现，说明该真空泄漏问题是故障件控制气阀组件与控制阀座两个零件共同配合作用下的结果（尺寸配合问题）。

4 控制气阀组件与控制阀座尺寸检测

真空助力器的真空阀由控制阀体的端面与控制气阀组件的橡胶密封件平面共同组成，其相互配合部位及所要求的几何公差如图1所示。

针对以上试验及分析，对故障件的控制气阀组件与控制阀座两个零件进行拆解，使用三坐标对控制气阀组件的橡胶密封件及控制阀体的真空阀口进行测量，同时选取试验所用的新样件及3个库存件作为对比。

从控制阀体的真空阀口尺寸检测结果可以看出，故障件的控制阀体端面跳动为0.1705mm，大于其设计要求（≤0.1mm），端面跳动量超差，这个尺寸直接影响与控制气阀组件相匹配的密封性，用手指轻滑真空阀口圆周，可明显感知其表面有凸起颗粒的异样。

从控制气阀组件的橡胶密封件尺寸检测结果中可以看出，故障件橡胶密封件的平面度满足设计要求，但橡胶密封件表面有较明显的环状裂纹（如图2所示），且位置与真空阀口对应的圆周轨迹完全匹配，可以判断这种受损的裂纹是受到控制阀体真空阀口长时间的挤压后形成的。

5 原因分析

根据上述试验及检测结果，从助力器工作原理上可以解释故障件为什么在特定的短行程内表现出真空泄漏的趋势，助力器在真空条件下产生助力的过程中，控制阀体的真空阀口和气阀组件（橡胶件）通过紧密配合而起到密封作用，当真空阀口的密封面高低不平或有凸起台阶时，在车辆反复制动作用下，真空阀口与橡胶件表面反复挤压磨合，使橡胶件表面的密封区域出现裂纹；控制阀体在短行程内因受到回位弹簧的反作用力较小，真空阀口闭合的区域挤压橡胶件的应力较小，此时真空阀无法有效阻隔空气通过裂纹通道进入真空腔，泄漏量偏高，不满足要求；而当推杆行程较大时，控制阀体受到回位弹簧的反作用力较大，真空阀口闭合区域挤压橡胶件的应力较大，裂纹通道被真空阀口压紧密封，泄漏量较小。

结论：控制阀体的真空阀口圆跳动超差是造成真空度泄漏量超差的根本原因。

6 解决方案

针对以上原因，要求生产厂家对真空助力器控制阀体尺寸超差的缺陷进行排查；在每天开始生产时，第一模零件进行全检，合格则继续生产，如果不合格则进行调试，直至合格为止；在生产过程中，每2h抽检1模，合格则继续生产，如果不合格，对设备进行检测，并对相邻的200个零件进行检验，将不合格品进行隔离。

参 考 文 献

[1] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2] 张海军，郝占武，金叙龙，李保权.电动汽车真空助力制动系统的匹配计算与研究[J].汽车技术，2012.

浅谈真空堆载联合预压法加固机理 第6篇

关键词：堆载预压,联合,真空预压,加固,软基

1 概述

近年来, 为了适应经济和社会的飞速发展, 各地兴建了很多港口、高速公路以及物流堆场, 这些工程投资金额大, 社会效益和经济效益显著, 因此, 它们的质量要求就相应很高。目前, 在沿江、沿海地区修建港口、高速公路经常遇到的主要工程问题是如何有效的处理软土地基。软土地基的特点是含水率很高, 孔隙比大, 压缩性高, 强度低, 透水性差。在建筑物荷载的作用下会产生很大的沉降, 而且固结速度慢, 如处理不当, 将影响建筑物的正常使用。

目前常用的地基处理方法的主要优缺点为:堆载预压法地基固结速度慢, 常需结合等超载预压措施;复合地基法 (深层搅拌桩、粉喷桩、CFG桩等) , 造价高, 质量不易控制等。真空堆载联合预压法作为排水固结法的一种, 技术可靠、经济合理、工期较短, 在众多地基处理技术中已经凸显出其明显的优点, 受到广大工程技术人员的青睐。本文结合具体的工程实践, 对真空预压在高速公路软基处理中的应用进行了介绍, 并通过现场监测, 对地基在真空和路堤荷载作用下的变形规律进行了分析研究。

2 固结机理及固结特性[1,3]

根据太沙基有效应力原理[3]σ=σ'+u知道, 固结的实质是有效应力和孔隙压力的相互转化。堆载预压通过增加外荷, 增大总应力σ, 在有排水边界时, 土体内与边界上孔压不平衡, 使水排出, u降低, σ'增加。真空预压的总应力不变, 通过抽真空改变边界孔压值, 在有排水条件时, 促使孔隙水排出, u降低, σ'增加。由此, 软土固结的实质归结为σ'增加, 增加的来源在于孔压u分布的不平衡性, 此不平衡随渗流促使孔隙水流动。

堆载预压 (正压) 和真空预压 (负压) 固结机理虽然不同, 但作为排水固结, 二者固结的来源都是孔压的不平衡性, 都是通过有效应力和孔压的相互转换来增大有效应力, 满足固结微分方程

此特点决定了堆载预压和真空预压可共同作用, [1]即真空堆载联合压预法。

由于孔隙水压力是球应力, 所以真空预压时减少的孔压 (增加的有效应力) 是各向相等的, 即真空预压在地基中产生的附加应力也是各向相等的, 并没有产生附加的剪应力, 因此地基中土体单元的莫尔应力圆大小并没有改变, 只是向右发生平移, 当“荷载”卸除后, 被加固土体由正常固结状态变为超固结状态, 和加固前相比, 强度增加了Δτ。由于真空预压时土体不会产生剪应力, 因此即使真空荷载一次性施加上去, 地基土也不会发生剪切破坏, 从而可以缩短工期。

真空预压和堆载预压使地基产生沉降, 一般在加固区的中心点产生的沉降值最大, 使加固区表面呈锅底状, 但它们的原因却有质的区别。真空预压使地面产生锅底状的原因除了有效应力因位置的差异之外, 还有加固区土体向里移动的结果, 正是这种收缩的特性使土体更利于挤密, 在产生相同垂直变形的情况下, 真空预压法的加固效果要好于堆载预压法。

3 真空预压加固软基中的一些问题

3.1 真空度分布的影响因素

在真空堆载联合预压方法中, 真空度的空间分布及真空度传递情况直接影响加固效果。真空度的传递过程为:射流泵--膜下--垂直排水体--加固土体。影响膜下真空度的因素有射流泵性能、射流泵数量、泵后连接的管路、膜下砂层渗透性及滤管布置、浅层密封性能等。影响垂直排水体中真空度的因素有膜下真空度、排水体自身的纵向通水能力、滤膜渗透性、深层密封性及径向土体渗透性等。影响土体中的真空度的因素有膜下和垂直排水体中真空度、土体的孔隙比、饱和度、渗透性和土层分布状况、地质条件、深层密封措施等。地基中有无强透水层对真空度影响很大, 若有则必需采取深层密封措施。

3.2 地下水位的变化问题

抽真空时, 地下水位是否下降是一个经常争论的问题。大气压力和水压力一样属于流体压力, 因此, 土体中的孔隙水压力中实际上包含着大气压力在内。即u=γwz+Pa式中, γwz为抽真空前的静水压力, Z为该点距地下水面的深度, Pa为大气压力。真空预压时, 孔隙水压力u虽然降低了, 但是其中的位置水头γwz没有改变, 降低的部分只是大气压力Pa, 因此加固区内地下水位并不会下降。

3.3 真空预压对边界的影响

研究真空预压对边界的影响对全面认识真空预压的加固机理和加固效果, 改进真空预压技术, 对加固区周围建筑物采取适当的防护措施均具有重要的意义。

在边界, 可能引起水位下降形成非饱和土, 但由于加固区的固结变形是主要的, 也是对边界变形的主要影响因素, 所以一般仍按可饱和土体进行计算分析。[4]

3.4 真空预压等效转换固结压力

对于真空预压可采用麦远俭等效堆载固结压力公式:

式中:△σ——为预压时的等效附加应力增量 (固结压力)

Φcu——土体固结快剪摩擦角

σc———真空固结压力

计算时先将真空压力换算成等效附加应力增量, 再加上堆载部分压力, 将两者之和作为预压时的应力增量。

3.5 加固区形状对加固效果的影响

真空堆载联合预压加固后的土体, 加固区中心的效果明显好于边缘。大量的工程实践表明:在加固区面积相同的情况下, 加固区周长越小, 即场地越接近正方形, 加固效果越好。[2]为了综合反映上述因素, 往往定义两个加固区形状系数:

式中:S为加固区面积;C为加固区边界总长;a为加固区长边长度;b为加固区短边长度。加固效果与加固区形状系数成正比, 形状系数越小, 由密封质量引起的这种“边界效应”越显著, 边界处真空负压向加固区外扩散越严重, 加固区“能量”损失越大, 加固效果越不理想。

4 施工质量的控制

施工过程中各工序的质量控制是保证施工总体质量的关键, 目前建设单位和施工单位都不同程度地存在忽视质量的问题, 致使工程质量得不到保证。

1) 砂垫层是作为土体内部塑料板排水和土体外部真空设备抽气抽水的十分重要的中介层, 因此砂垫层的材质要求及施工工艺都比较严格, 砂料的均匀性, 通水能力, 含泥量一般设计上都应有明确的规定, 施工时要求砂垫层有一定的平整度, 同时避免混入可能影响排水的杂质, 否则将直接影响到软基加固效果。

2) 注意塑料排水板的保护, 未打设的排水板和已打设排水板的外露部分, 必须加以保护防止破坏排水板的整体结构, 如滤膜的剥落, 板芯的撕裂、断裂等人为的损伤, 从而影响排水的效果。插入地下的排水板尽可能地保证单根的连续性和整体性, 如果需要接板, 应该采用套接法, 并要减少接板率, 这样确保加固单元体内排水板的有效率, 保证排水效果。

3) 真空预压的气密性是施工的关键控制点, 是受到诸多因素的综合影响, 它涉及到施工工艺、工艺材料、施工态度等, 遇到突变地质特征或设计未考虑到的情况时, 能否采取必要的补救手段等。

总结

真空预压法和堆载预压法都属于排水固结法真空预压法是通过降低土体中的孔压来达到加固土体的目的, 而堆载预压法则是通过增加土体中的总应力来达到加固土体目的。

采用真空堆载联合预压法处理软粘土地基, 在真空负压的作用下, 可实现快速施工路堤。

真空预压时, 加固区内的地下水位并没有降低降低的只是孔隙水压力中的大气压力部分, 因此, 加固区中的土体可以按饱和土体考虑。

真空堆载联合预压处理软土地基时, 水平位移是向内的, 这一方面有利于处理软基的整体稳定, 另一方面可能会引起周围地表面的开裂, 影响到已建的建筑物和构筑物, 需采取一定的措施加以防护。

在加固区周围, 土体中的水位可能会降低, 并对加固区和周围的土体产生一定的影响, 应重视真空预压与边界的相互影响关系, 边界的密封与否是真空预压成败的关键因素。

本工程采用真空堆载联合预压法处理后, 可节约很多资金。为桥头深层软基处理提供了技术先进、成熟、经济的新方法, 值得在今后高等级公路建设中应用。

参考文献

[1]《地基处理手册》编写委员会.地基处理手册.北京:中国建筑工业出版社, 1988

[2]娄炎.真空排水预压法加固软基技术.北京:人民交通出版社, 2001

[3]河海大学.江苏宁沪高速公路股份有限公司.交通土建软土地基工程手册[M].北京:人民交通出版社, 2001.

真空联合 第7篇

真空—堆载联合预压地基处理设计内容主要包括:密封膜内的真空度、加固土层要求达到的平均固结度、竖向排水体的尺寸、沉降计算和稳定分析。

真空—堆载联合预压地基处理施工程序比成熟的堆载预压法要复杂,流程按顺序进行(见图1)。

1)先铺设50 cm厚砂砾垫层,并打设塑料排水板。

2)在砂砾垫层中埋设主、滤管。

3)填10 cm厚中粗砂垫层。

4)铺设复合土工布和密封膜。

5)在加固区边缘挖沟、填沟、安装并连接抽气管道和射流泵。

6)检验土工膜密封情况。

7)土工膜上铺设20 cm厚细砂层和30 cm厚的黏土层,以保护密封膜。

8)开始抽气,密切注意膜下真空度的变化,发现漏气,及时处理。当膜下真空度稳定到设计值后,连续抽气一周左右,并进行上部堆载填筑。

2 真空—堆载联合预压在上海沪青平高速公路中的应用

2.1 工程概况

上海沪青平高速公路沿线水系发育,河流纵横,相交道路较多,沿线土层为滨海平原相和泻湖沼泽相沉积,地层分布复杂。在一些桥头高填方(填方高度高达5.4 m)路段,底部存在很厚的软卧层(淤泥质粉质黏土,累计厚度最大达22 m)。高填土的软基处理是本工程的重点难点,影响着工程的质量、工期和投资。为了确保施工质量和施工工期都能达到设计的要求,采用真空—堆载联合预压软基处理技术,并委托河海大学岩土所进行施工与研究,以便积累在上海地区推广应用的经验。

2.2 试验段基本情况

试验段在沪青平高速公路中段(见表1),加固面积约32 440 m2。

2.3 工程地质地层描述

试验段地层自上而下依次排列。

①1层:新填卵石。

①2层:填土—耕作土,灰色、饱和、软塑,夹碎砖、植物根茎,0~1.1 m。

②1层:粉质黏土,灰黄—灰色,饱和、软塑,夹铁锰质斑纹、腐植物,0.5~2.5 m。

②2层:淤泥质粉质黏土,灰色、饱和、流塑,夹腐植物、黏土结核,5.1~7.2 m。

③1层:粉质黏土,灰—绿灰色,很湿,可—硬塑,夹腐植物、炭化物,1.3~4.9 m。

③2层:粉质黏土,灰色、饱和,软—可塑,夹腐植物,局部夹黏土结核,1.2~1.3 m。

④层:粉土,灰色—浅灰色,饱和,软—可塑,夹腐植物、云母片,局部夹黏土结核,0~1.8 m。

试验段②2层淤泥质粉质黏土较厚,土体含水量高(最高值ω=60.2%)、液塑性指标大,压缩性高(aV>1.6 MPa-1)、渗透性差、强度低,属性质极差的淤泥。土体的黏性大、抗剪能力低、稳定性差,完成固结需要的时间长。

2.4 施工过程

试验段施工过程见表2。

根据真空—堆载联合预压法加固高速公路软基特点和施工过程,将处理过程分为真空预压阶段(7~30 d)、真空—堆载阶段和联合预压阶段3个阶段。

试验段K2+390~K2+593段和K14+299~K14+399于2001年8月中旬开始抽真空,3 d后达到80 kPa,真空度基本维持在80 kPa(上下变化幅度<3 kPa),说明通过抽真空加载完全可以达到设计要求。断面沉降曲线见图2。可见观测断面的沉降到后期收敛很快,随时间的延长,沉降速率已逐渐变缓。达到要求后,即可卸载。

2.5 应用结论

1)用真空—堆载联合预压法加固高速公路软基,加固效果明显,沉降速率较快,最大速率远远超过堆载预压规范允许值10 mm/d。

2)真空—堆载联合预压法具有真空预压和堆载预压的双重效果,在堆载过程中地基土产生的侧向挤出变形与真空荷载作用下产生的侧向收缩变形相抵消;另一方面真空荷载作用下地基土已发生固结,强度有所增长,从而使堆载速度很快而不会发生失稳破坏。

3)加固深度较大,减少了工后沉降。

4)真空—堆载联合预压法施工管理和质量检验简单易行。

5)经过在沪青平高速公路加固软基中的成功应用,说明所采用的设计理论、施工工艺是成熟的,可以在适用地区推广应用。

3 经济比较

结合以往其他处理方法的资料,表3列出了各种软基处理方法的工程造价以及工期情况。可见真空—堆载联合预压加固软基方法具有施工工期短、加固效果好、经济效益明显等诸多优点,将会越来越受到投资者和管理单位的青睐。

4 结语

真空—堆载联合预压法作为高速公路软基处理的新型加固方法,在造价、工期、环保等方面具有很多优越性。但是在加固机理、设计方法、施工工艺和加固效果等方面还有待进一步研究,主要有:

1)在真空度的传递规律方面仍有许多未知处,目前无论是室内试验模拟,还是现场实测,都缺乏行之有效的手段,需从新的测试仪器入手。

2)真空状态下的地下水位变化情况有待试验。

3)竖向排水体起着双重作用,对加固效果影响很大。如何选择通水性能好、利于真空度传递的竖向排水体,在大规模推广应用之前需要进行深入研究。

真空联合 第8篇

某变电站场地下有含水量高(56.07%)、压缩性大(Es0.1-0.2=1.66 MPa)、厚度大于20 m的淤泥及淤泥质粉细砂土层。为了承载能力和稳定性，采用低位真空联合堆载预压法进行软基处理。

为了及时发现不稳定因素，有效地控制施工速率，确保在施工过程中大面积地基的稳定性，并根据监测数据确定不同时间的沉降和固结度，推算地基的最终沉降量，以分析加固效果，对真空联合堆载预压固结全过程进行监测。

2 监测项目及布置

各监测点监测项目的具体位置如图1所示，布置数量见表1。

2.1 孔隙水压力监测

观测孔隙水压力的增长和消散，用来分析固结度、强度增长和地基稳定性，从而控制加载速率，避免堆载过快而造成地基破坏，并为预压后卸载提供依据。孔隙水压力观测的测点根据场地软土层的分布情况进行布置。根据场地形态，均匀布置3个监测断面，其中场区中央位置断面布设3个孔隙水压力监测孔，两边断面各布设1个孔隙水压力监测孔，共计5个孔隙水压力监测孔。孔隙水压力传感器布置在压缩变形和剪切变形较大的部位，每个观测孔沿竖向布置约每4 m设1个传感器，每孔约5个，具体将视软土厚度变化情况进行调整。

2.2 水位观测

采用专用的水位测量仪和水准仪进行观测，仪器埋设和观测方法为:在插板后埋设水位管，采用钻孔导孔埋设，钻孔垂直偏差率应不大于1.5%，成孔后清孔，将水位管放置于钻孔中，待孔侧土回淤稳定后，并测量水位初始标高。

2.3 水平位移观测

地表水平位移:在场区周边设置边桩位移观测点，根据观测成果分析各土体表层的侧向位移方向及数量，观测标志采用混凝土浇筑基础，内埋设铁件，表面与原地面齐平，上刻“+”字标志。用测钎作为照准目标，进行表层位移观测。为及时掌握场区外侧坡角处的位移量，在处理区边界中部外2 m处布置一个水平位移观测点，每条边界布设一组，共计4组共4个观测点。

深层水平位移:为掌握场区外侧不同深度、不同土层处土体侧向变形量，尤其是严格控制边界处变形量，在处理区边界外2 m处布置深层水平位移观测点，点位靠近边桩位移观测点，利用测斜仪测定。共布置3个测斜孔。测斜孔深度约为22 m。

2.4 沉降观测

地表沉降:观测地基的沉降量和沉降速率，按约900 m2布置一个沉降观测点，沉降板竖管的垂直度偏位不大于2%，场地平整到4.5 m时埋设地面沉降标，按场地对称轴线布置，每(30×50)m2布置一个观测标，场地对称轴线布置，共布置约32个观测点。第二层真空膜铺设后在对应的位置重新埋设沉降标，埋设之前先在膜上铺细砂200 mm。地表沉降观测标由底板和沉降杆组成，尺寸由现场确定，整体结构要求平稳，沉降杆采用钢管制作，两头制作螺丝接头，钢管与底板连接焊死，钢管可随堆载高度变化而及时接长。

分层沉降:测量不同深度土层的沉降曲线，用来判断有效加固深度及各个深度的固结程度。分层沉降观测采用沉降观测仪。根据场地形态，布置2个分层沉降监测孔;垂向布置，每隔约3 m布置一个沉降磁环，若土层厚度不等于3 m则适当增减沉降环数量，每孔约7个沉降环。孔深22 m左右。

2.5 膜下真空度及随深度的传递监测

得到真空荷载随时间的变化曲线，要求真空压力测点位置埋设在相邻两滤管之间的砂层中，在一块加固区的膜下真空度测头至少放置5个，四个角上和中心各放置1个，加固区面积较大时加密测点。根据DB J15-38-2005建筑地基处理技术规范规定的约1 600 m2埋设一个真空测头的要求，测头设置在排水砂垫层中，在场区内均匀布置38个真空测头。在淤泥中预埋真空度测头时，平面方向上测头置于等边三角形的重心处，垂直方向上使埋设钻杆处于铅垂线，深度上尽量与垂直排水通道的相应测头深度一致。

2.6 高程测量

对于每个区必须进行20 m×20 m网格高程测量，在施工过程中应测的高程有:施打塑料排水板前后砂面高程;真空—堆载联合预压最终高程;碾压整平后高程。

3 监测方法及监测频率

3.1 孔隙水压力观测

加载的控制标准为∑ΔU/ΔP≤50%。抽真空加载时每天观测1次;填砂堆载时每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d内，每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d后，每3 d观测1次;实际观测时视现场加载施工情况以及孔压观测数据的变化进行调整。

3.2 水平位移观测

边桩位移观测点埋设完毕后，立即对其坐标和高程联测，确定其初始读数。抽真空加载时每天观测1次;填砂堆载时每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d内，每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d后，每3 d观测1次;实际观测时视现场加载施工情况以及水平位移观测数据的变化进行调整。

3.3 地表沉降观测

场地平整到4.5 m后开始地表沉降观测，至铺膜前每2 d观测一次。抽真空加载时每天观测1次;填砂堆载时每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d内，每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d后，每3 d观测1次;实际观测时视现场加载施工情况以及地表沉降观测数据的变化进行调整。

3.4 分层沉降观测

抽真空加载时每天观测1次;填砂堆载时每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d内，每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d后，每3天观测1次;实际观测时视现场加载施工情况以及观测数据的变化进行调整。

3.5 土体深层水平位移

测斜管埋设后，应尽快测定初读数，并做好记录，在真空预压施工期间每天观测1次，施工结束后每3 d观测1次，后期可以根据实际情况，适当调整观测频率。

3.6 水位观测

抽真空加载时每天观测1次;填砂堆载时每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d内，每天观测1次;填砂堆载结束在预压14 d后，每3 d观测1次;实际观测时视现场加载施工情况以及观测数据的变化进行调整。

4 控制指标和资料提交

4.1 控制指标及标准

真空联合堆载预压地基处理中所使用的控制标准如下:侧向位移应小于5 mm/d;孔隙水压力增长值与堆载荷载增长值之比不大于0.5。以上指标以水平位移控制为准，并结合变形速率的变化趋势来判断。超出上述控制标准时，应采取措施(加强观测、控制加载速率、停止加载、卸载等)防止地基破坏。

真空联合堆载预压作用下，软土平均固结度达到90%以上，实测地面沉降连续5 d平均沉降量2.0 mm，且沉降—时间曲线s—t基本平缓稳定后，方可停泵。

4.2 资料提交

监测人员及时整理分析监测数据，将实测值与预估值进行比较，绘制各种变形—时间关系曲线及孔隙水压—时间关系曲线，预测处理效果及发展趋向，及时向有关部门报告。在监测过程中，若发现异常情况，立即向有关部门报告并提供报表和曲线图;若监测结果正常，则在加载期间及加载后一个星期内每3 d内至少提交一次报表;加载后第二个星期起每星期提交一次报表。监测工作结束后提交完整的观测报告。

5 结语

真空联合堆载预压法要在工程运用中取得良好加固效果，合理的施工工艺和监测方法的布置十分关键。监测务必要做到科学、合理和安全，及时发现不稳定因素，合理指导施工，从而保障社会利益。通过对变电站真空联合堆载预压法的应用和监测取得了预计的效果。

摘要：介绍了真空联合堆载预压法监测技术在某220 kV变电站软土地基处理中的应用,详细阐述了该处理方法监测技术的监测范围、项目数量、控制指标及监测流程等,通过监测数据发现不稳定因素,控制施工速率,分析加固效果,以更好的指导施工。

关键词：真空,堆载预压,软土地基,加固,监测

参考文献

[1]谢晓华,周永章.真空联合堆载预压软基加固机理分析及工程应用[J].四川建筑科学研究,2010,36(5):30-31.

[2]DB J15-38,建筑地基处理技术规范[S].

真空联合堆载预压法的计算及其应用 第9篇

在实际工程中, 真空预压法解决了堆载预压法的材料来源不足、周转困难、运输紧张、工期长等问题。但是随着加固要求的提高, 就产生了真空联合堆载预压法处理软土地基。如今, 真空联合堆载预压法已广泛应用于港口堆场、仓库、机场、高速公路、市政设施、人工岛和堤坝边坡等工程。

1 真空联合堆载预压法的作用机理

在饱和软土地基上施加荷载后, 孔隙水被缓慢地排出, 孔隙体积随之逐渐减小, 地基发生固结变形。在土力学中又把土体的排水固结过程称为超静水压力消散、有效应力增长和土体逐步压密的过程。

如地基内某点的总应力为σ, 有效应力为σ′, 孔隙水压力为u, 则三者的关系为

σ-σ′=u (1)

此时的固结度U表示为:

undefined

则加荷后土的固结过程表示为:

t=0时, u=σ, σ′=0, U=0;

0

t=∞时, u=0, σ′=σ, U=1 (固结完成) 。

根据Tezaghi理论, 在竖向排水固结条件下, 固结度是地基在某一时刻的沉降量St与最终沉降量S的比值。

undefined

由于undefined收敛很快, 当undefined>30%时, 可近似地取第一项:

undefined

其中undefined;undefined

在逐渐加荷条件下, 用改进的Tezaghi法计算地基固结度公式为:

undefined (4)

其中undefined——多级等速加荷t时刻修正后的平均固结度;

undefined——瞬时加荷条件下的平均固结度;

Tn-1、Tn——分别为每级等速加荷的起点和终点时间;

Δpn——第n级荷载增重。

堆载预压法和真空预压法均属于排水固结法。其中堆载预压法是利用增加总应力σ的方法, 它是一种常用的软土地基处理方法。这种方法是在建筑物建造以前, 对地基先进行堆载预压。在预压荷载作用下, 地基中总应力增加, 由荷载所产生的超孔隙水压力随时间逐渐消散, 有效应力逐渐提高而使地基土强度增加。预压荷载下有效应力增加的原理如图1所示。

真空预压法是利用减小孔隙水压力u的方法来加固软土地基的。工艺为:铺设砂垫层→埋设垂直排水通道→软土地基覆盖封闭薄膜→真空泵抽气。在压力差作用下土体中的孔隙水不断排出, 从而使土体固结 (图2) 。

真空联合堆载预压法是真空预压法和堆载预压法两种软土地基加固方法同时实施的联合施工法。它的施工步骤一般分为两步进行:先按常规方法进行真空预压施工, 然后当真空度达到要求, 在真空预压膜上逐级堆载, 使地基在真空与堆载的共同作用下得到加固 (图4) 。

2 真空联合堆载预压法的在某港口工程中的应用

2.1 地质条件

加固面积:60 703 m2, 地表层吹填3 m～6 m厚粉细砂, 砂层以下约20 m范围内为近代滨海相沉积淤泥, 该土层呈流塑态、强度低、压缩性大, 施工中采用真空联合堆载预压法进行地基加固。

2.2 加固设计要求

1) 地基加固要求

堆场地设计荷载为60 kPa;真空加固荷载80 kPa及3.6 m高联合堆载, 淤泥层平均固结度不小于85%;地基处理后地面高程为+4.0 m。

2) 加固工艺过程

整个加固区沿码头线方向分两期先后施工, 一期加固面积31 990 m2, 二期加固面积28 713 m2。先沿加固区四周地表砂层拌和宽度为1.2 m的粘土柔性密封墙, 深度至下卧淤泥表层, 切断表层地下水的渗透, 确保其密封性。再加固区内打设塑料排水板作为排水竖向通道, 地表面铺设滤管及密封膜, 安装射流泵连接到滤管上, 对加固区抽水排气, 使膜下真空度达到80kPa。

3) 加固效果分析

在进行地基土固结度计算前需要了解沉降资料 (见表1)

根据表1的沉降资料, 再结合公式 (2) 、 (3) 及公式 (4) , 可计算出地基平均固结度 (计算结果见表2) , 其中最终沉降S∞ (cm) 、实测沉降St (%) 、固结度Ut (%) 、残余沉降Sr (cm) 。

由此可见, 加固后地基的固结度均大于85%。根据地表沉降曲线推算的残余沉降量小于30cm的设计要求。

通过观测及计算, 结果表明:在表层存在吹填砂层的淤泥地质条件下, 应用粘土密封拌和技术进行密封处理可获得80kPa以上的真空度, 真空联合堆载预压法是适用的, 加固范围内各土层固结度均达到设计要求, 加固后各土层物理力学指标有明显提高, 地基承载力完全达到预期要求, 加固效果十分显著。

3 结束语

(1) 真空联合堆载预压法加固效果明显, 具有真空预压和堆载预压法的双重加固效果, 沉降速度较快。

(2) 用真空联合堆载预压法加固地基, 一方面, 堆载过程中地基土产生的侧向挤出变形与真空荷载作用下产生的侧向收缩变形相抵消;另一方面真空荷载作用下地基土已发生固结, 强度有所增长, 不至于发生失稳破坏。

(3) 真空联合堆载预压法施工管理和质量检验简单易行。

(4) 加固深度较大, 减少了工后沉降, 根据实测资料, 能消除下卧软弱土层部分次固结沉降。

(5) 真空联合堆载预压法在大范围地基加固处理方面, 相对于其他处理方案, 工期及经济优势比较明显, 是一种值得推广的加固方法。 [ID:3818]

参考文献

[1]王泽云, 刘永户, 崔自治, 阮永芬.土力学 (18) .重庆:重庆大学出版社, 2002

[2]龚晓南.地基处理技术发展与展望.北京:中国水利水电出版社:知识产权出版社, 2004

危险的真空地带 第10篇

此前几乎不为人所知的“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”也几乎在一夜之间扬名立万，其武装组织似乎务必凶残，难以抵挡。的确，在数日之内连续攻占伊拉克北部多个省份和重要城市之后，在兵抵巴格达城下之际，风声鹤唳实在是再正常不过的反应。

不过，“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”究竟是新的“塔利班”，还是像美国驻巴格达大使馆一样徒有其表，仍有待观察。需要提醒的是，这个看似穷凶极恶的武装团体在叙利亚境内与叙政府军和黎巴嫩真主党的较量中并未占得上风。如今，在媒体纷纷渲染3万伊拉克政府军面对800名武装分子不战而逃之时，值得关注的不只是伊拉克政府军的脆弱，还有武装分子的人数。以如此之少的兵力，或许可以暂时地击败一支规模更大、但士气全无的军队，但很难维持对一个省份乃至一座大城市的长期控制。即使算上“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”在叙利亚等地的全部兵力，最多也不过1万余人，以这样的有限兵力四面出击，战线愈拉愈长，在军事上实为大忌。如此像流寇一样的打法，又怎能撑起其建国的梦想？对“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”这样的组织来说，更为合适的生存方式或许仍是像其老“领导”“基地”组织那样，秘密活动，隐蔽发展，而不是这样高调和张扬。

再往前10多年，这样一个组织能够在伊拉克或者叙利亚境内出现，本身就是一种神话。换句话说，也就是在当前的叙利亚和伊拉克乱局之下，“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”才有了生长的空间和土壤。

自美军撤离伊拉克以来，伊拉克虽有名义上的中央政府，实际上却陷于教派与种族的恶性争斗之中。逊尼派与什叶派苦斗不已，库尔德地方政府基本不接受中央政府的指挥，于是，在什叶派聚居区和库尔德人聚居区之外的逊尼派聚居区，很多时候就成了权力的真空地带。这里犹如“黑洞”一般，吸引并滋生着极端组织，从战乱、教派冲突、民族冲突等种种乱局中“吸取营养”，不断膨胀。同样的局面也出现在叙利亚。更值得一提的是，“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”正是在叙利亚内战中“发迹”的。在3年多的叙利亚内战中，西方和中东一些国家或明或暗地支持各种反对派武装，而不论其是否为极端组织。这在一定程度上削弱了阿萨德政权，但同时也促成了“伊拉克和黎凡特伊斯兰国”等极端组织的坐大。这是一种危险的副产品，其所威胁的不仅是所在地区的国家和民众。

从伊拉克到叙利亚，美国和西方一再展示出其强大的破坏能力，不仅破坏了当地原有的权力格局和秩序，而且为充满破坏力的极端组织创造了广阔的生存发展空间。在某种意义上，美国曾试图扮演一个旧秩序的破坏者和新秩序的打造者，但最终只完成了前一项任务，后一项任务则成了空谈，与此同时，在叙利亚和伊拉克等地，美国还成了权力真空和安全真空的制造者。更进一步来说，对于伊拉克和叙利亚等国当前的乱局，美国无论如何都脱不了干系。

现在，小布什当年提出的大中东民主改造计划早已成过眼烟云。从伊拉克到叙利亚再到阿富汗，美国一直在抽身退出。从某些方面，或许应该欢迎美国的退出举动，但在另一方面，也应该警惕，美国身后留下的权力真空和安全真空，可能会被包括极端组织在内的其他势力所觊觎和填补。尤其值得警惕的是，一些极端组织一旦站稳脚跟，极有可能会成为新的恐怖策源地和大本营，向区域外输出恐怖主义，威胁包括中国在内的各国的安全。

真空联合 第11篇

1 工艺特点

(1) 真空预压法是利用大气压来加固软土地基,因此和堆载排水预压法相比,不需要大量的堆载预压材料。

(2) 真空预压法在施工时荷载无须分级施加,可以一次性快速施加到80kPa以上而不会引起地基失稳,与堆载预压法相比加载较快,可明显缩短工期。该法要卸载时只要抽气停止就可以了,因而施工起来简单、容易。

(3) 在同等条件下,真空预压法处理后的地基比堆载预压法处理的地基密实度高,且加固均匀,平均沉降量要大。

(4) 在同等条件下,真空预压法加固地基时抗剪强度增长率比堆载预压法大。

(5) 真空预压法的工程造价主要取决于真空泵的动力消耗;

(6) 真空预压法与堆载预压相结合可以达到超载的目的,而不会产生填土超载预压稳定性不良和弃方处理的弊端。

2 适用范围

(1) 堆载材料缺乏、价格较高,工期较紧而电力供应充裕的地区;

(2) 难以施加荷载的超软地基;

(3) 临近危险的边坡地带。

3 工艺原理

真空预压法是排水固结法处理软土地基的有效方法之一,它利用专门的设备,通过抽真空在地基中产生负压,使土体孔隙中的水分排出。从有效应力原理可知:孔隙水排出,孔隙水压力减小后,有效应力就相应增加,在压力差作用下,土体中的水分被排出,土体得到加固,土体强度得到提高。

根据达西定律,土体中孔隙水的渗透速度与水力坡度(Δh/L)成正比,增加水头差Δh和减少排水距离L均可加速土体的排水固结。真空预压的加固机理是通过保持土体中的总应力不变,降低垂直排水通道中的孔隙水压力使之小于原有的孔隙水压力,即产生负孔隙水压力,形成渗流需要的水力梯度;而堆载预压是通过施加外荷载使土体中的总应力增加,导致软土中孔隙水压力增加并超过垂直排水通道中的孔隙水压力,即产生正的孔隙水压力,从而形成渗流需要的水力梯度。两者联合作用,正负孔隙水压力的压差增大,也就是增加了水头差Δh,造成孔压消散更快,加固效果更好。真空联合堆载预压加固软基工艺原理见图3。

4 工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

1-平整场地;2-量测地面起始高程;3-埋设施工沉降观测板;4-铺设30cm砂砾垫层;5-打设排水板;6-铺设20cm砂砾垫层;7-砂垫层上挖沟并敷设主管、滤管;8-埋设砂垫层中的真空度测头;9-挖密封沟;10-安置主管出膜装置;11-量测施工沉降量;12-铺土工布及土工膜;13-铺设10cm砂垫层;14-安装抽真空装置;15-回填密封沟;16-连接主管到抽真空装置;17-设置膜上沉降标;18-测沉降初值;19-试抽真空;20-检查膜上及密封沟漏气情况;21-正式抽真空;22-施工监测开始;23-土方填筑开始;24-抽真空结束;

4.2 施工工艺

下面结合杭州湾跨海大桥南岸接线工程对真空联合堆载预压的施工工艺予以说明。

工程概况:该工程位于浙江省慈溪市掌起镇,属于海积平原区。软土地基的特点是②1亚粘土耕植土层厚1～2m,下伏③1层淤泥质亚粘土软土层,土工试验指标低,变异性较大。主要的软土层为③1层:淤泥质亚粘土(Q42+m)灰色、灰褐色,饱和、流塑。层间夹亚粘砂土或亚砂土薄层,层厚约2～4m。具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、高灵敏度等特征,工程地质条件很差。全合同段分布,软土层埋深1～2m,最厚达23.4m,不宜作为基础持力层。

4.2.1 水平排水系统施工

(1) 清除表土,整平场地形成自路中心向两侧2%的横坡;

(2) 砂的质量和规格必须符合设计要求和规范规定;

(3) 砂垫层表面不得存留石块及其他尖利杂物并符合表1要求。

4.2.2 垂直排水系统施工

(1)塑料排水板的施工工艺

移动插板机就位,调正套管垂直度,对准桩位。在空心套管中插穿入钢靴,再将排水板回插入套管扁咀中,拉紧排水板,使钢靴紧贴套管沉入土层,至设计要求深度;以振动加压的方式将套管沉入土层,至设计要求深度;拔出空心套管,由于土对钢靴及排水板的粘结力而使排水板留在土中;留出排水板埋入砂垫层的长度约30cm,将排水板剪断,移动导管至下一桩位,继续下一根排水板施工。

(2)排水板施工注意事项

施工前根据设计要求打设深度及地质情况选用合适的插板机;排水板在打设当中回带现象较严重时,除严格控制淤泥进入套管外,必要时可向管内适量注水,如回带超过0.5m时应重新补打;打设排水板时留在孔口的淤泥应及时清除,以防污染砂垫层;打设排水板不应扭曲,滤膜不应破损或污染;排水板接长时应拆开滤膜,对准芯板槽口,再包好滤膜,用钉固定,搭接长度不应小于0.2m,严禁浮放搭接;排水板应露出第一层砂垫层20cm,弯倒埋入第一层砂垫层。

(3)塑料排水板施工要求

(4)

排水板打设完毕并验收合格后应及时仔细地用砂料把打设时在每根塑料排水板周围形成的孔洞回填好,否则抽真空时这些孔洞附近的密封薄膜很容易破损造成漏气从而难以达到和维持要求的真空度。

4.2.3 抽真空系统施工

(1)抽真空系统施工内容包括:主、滤管安装,主管出膜装置,抽真空设备安装;

(2)一般每台真空泵担负软基处理面积为800～1000m2,据此可根据软基处理总面积算得真空泵的数量,再根据真空泵的数量计算出主管间距,滤管间距一般为6～8m。主、滤管布置要求见图2。

(3)滤管与滤管连接可在管头涂PVC胶水,再将小管头塞入略大管头相连接。

(4)主管与滤管连接由三通和四通构成,三通、四通与各管采用钢丝橡胶软管,要求钢丝橡胶软管套入真空管和三通、四通的长度≥10cm,并用12号铅丝绑扎,绑扎时注意沿线路横向不应过紧,达到不使砂砾进入真空管即可,并要求铅丝头向下,以防止其损坏密封膜。

(5)主管出膜采用在膜上挖洞,在膜外用专用塑料胶水粘贴双层密封膜堵漏进行处理。

(6)主管出膜后用橡胶软管接入止回阀,止回阀再与抽真空装置连接。

(7)抽真空装置由水箱、射流喷嘴、真空吸管、污水泵组成,水箱安装在密封沟上,并应使其高度低于密封膜面高度。

4.2.4 密封系统施工

(1)密封系统施工包括密封膜、密封沟、土体深层密封、加固中地表开裂的密封。

(2)密封膜加工时,尺寸大小应考虑埋入密封沟的部分。

(3)密封膜铺设自一边开始,两层一道依顺序同时由近及远进行铺设。

(4)密封膜埋入密封沟时,注意膜不要被石头、草根、树根等戳破。

(5)密封沟回填好后,在沟中放水,水深控制在10cm左右,若密封沟有漏气,水面会有漩涡。

(6)密封膜铺好后,进行试抽真空,检查密封膜有无漏气。具体方法:一般膜有漏洞的地方会发出风鸣声,此时派人穿软底鞋在膜上进行地毯式寻查,发现膜破时用小块薄膜粘贴补好。

(7)在试抽真空度稳定在80kPa后保持7～10d,地基土达到一定强度时,才能进行堆载预压。

(8)密封沟是指在加固区四周开挖用于埋设密封膜的沟槽,其深度一般为1.2～1.5m,当被加固区土层粘粒含量较高,渗透性较差时,取较小值;沟的宽度0.6～0.8m,人工开挖时可适当加大。

(9)密封沟挖好后,将膜放入沟中,应注意将膜贴于沟的内壁,并将膜放至沟底,然后分层回填。

(10)当被加固的地层表面以下不太深(3～5m)的地方,有一层厚度不大(2～3m)的透水层存在,应考虑采用钢板桩法、灌浆法、深层搅拌法等对该透水层进行密封处理。

(11)加固区出现裂缝时,一旦发现漏气,可用一定稠度的粘土浆倒灌裂缝中,将其封闭。

4.2.5 施工监测

(1)施工监测项目有:沉降观测、侧向位移观测、真空度观测。

(2)沉降观测分为施工沉降和填筑沉降两部分。施工沉降指打设排水板、铺设砂垫层、安装真空等引起的沉降。

(3)施工沉降在平整场地后开始实施。沉降板采用20cm×20cm×0.5cm钢板制成,并在钢板中央焊一小铁钉,以便安放塔尺,钢板下焊接两个长约25 cm左右的“耳朵”,便于插入地下,防止移动。

(4)施工沉降板一般情况下每100m埋设一组,左、中、右各一个,埋设后应设醒目标志,以防破坏,如有特殊情况可适当调整位置。观测分别在埋设后和上完砂垫层后进行,其差值为施工沉降。

(5)软土路段观测断面设置根据设计图要求设置,路中沉降板应避开通信管道位置,沉降板和位移边桩的布设可根据实际地形和施工情况作适当调整。

(6)沉降板在密封膜铺完后安放。要求在板下铺一块土工布以防损坏密封膜。施工期间根据实际施工情况进行接长,最后一节应安置管帽。

(7)施工中应注意保护沉降板和侧向位移桩,避免被施工机具破坏,影响观测结果。

(8)沉降板及侧向位移桩观测频率要求:施工期间,每填一层观测一次,路堤填高超过极限高度之后,每天观测一次,因故停止施工,每3d观测一次;预压期间,第一个月每3d观测一次,第二个月至第三个月每7d观测一次,从第四个月开始,每半个月观测一次,直到铺筑路面。

(9)真空度量测装置要求800m2～1000m2放置一个。

(10)真空度量测装置由真空表、PVC透明软管、真空度测头组成。

(11) PVC软管直接穿过密封膜引至膜外,再与真空表连接。软管出膜要求与主管出膜要求相同,软管与真空表连接处要求挤上一些703硅橡胶加以密封。

(12)真空度观测频率规定:试抽真空期间,要求每2h读一次并记录,以便准确测出真空压力上升过程,及时发现漏气。当真空压力达到设计要求后, 4～6h测读1次,并要求昼夜不间断。将每次做的记录绘制成膜下真空度-时间过程曲线。

4.2.6 真空荷载的卸除

(1)真空荷载的卸除前提是路堤填筑高程已达到设计要求的路堤高程或者路面高程,并且真空荷载始终大于80kPa。

(2)施工监测中得到的在加固荷载下产生的路基沉降量,大于在满足设计路面高程下可能产生的固结沉降量。

(3)真空荷载卸除的月沉降速率满足设计要求。

5 机具设备

(1)挖掘机主要用于清表,挖密封沟。

(2)压路机用于压实垫层及堆载土方。

(3)真空泵市场出售的常用规格产品。

(4)插板机

目前国内很少有定型产品,大部分由施工单位自已制造或改装而成。主要有三大类:

第一种是履带式单管或双管插板机,该机型大都产于连运港地区,打设深度可达30m左右,有振动贯入和静力压入两种打入方式;

第二种是门架式插板机,行走靠铺设的轨道,也有单管和双管之分,这类机器大都属于振动贯入式的,激振力在1kN～2kN,最大打设深度25m左右;

第三种是由挖掘机或吊机改装而成,一般每次只能施打一根,行走亦靠履带,施打范围是以机身为中心,以机臂为半径的区域,施打方式为静力压入或振动贯入。该机接地压力小,最大打设深度为20m～25m。同前两种机型相比,该机型有两个特点:一是无须供电,而前两种一般需供电或自备发电机发电,功率都在30～45kW;二是可斜打施工,可以解决在高压线附近施工的难题。

(5)手持式电动多用缝纫机用于土工布连接。

6 劳动组织

(1)打设排水板:每台班由4 ～5人组成,班长1人,操机工1人,装运工1人,测量工1人,电工1人。

(2)真空设备安装期间每台班一般需6～8人,正式抽真空后,1～2人观察即可。

7 效益分析

(1)工期分析:两段地质相近的软基路段分别采用真空联合堆载工法和排水板结合堆载工法进行处理,真空工法用了120d就完成了绝大部分沉降,而后者用了360d左右才完成绝大部分沉降,而且真空工法处理软基路段沉降量较排水板结合路段大,从而缩短了预压时间,节约了工期。

(2)真空工法避免了采用超载引起的超填及卸载土方。

(3)真空工法最大限度减少了施工影响范围内的土体变形。

摘要：通过对具体工程的施工工艺研究,结合地区高速公路软基处理的实践经验,对真空联合堆载预压处理软土地基的施工工法进行了总结和阐述。