軟土路基處理中高真空擊密法的應用研究

黃雪榮

【摘 要】高真空擊密法主要應用在排水固結(jié)施工過程中，也就是一種能夠迅速加固軟土路基的一種新興技術(shù)，這種技術(shù)由于自身效果的優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛的應用在了一些軟土地區(qū)進行工程地基處理工作中，高真空擊密法主要適用于一些地基土質(zhì)較軟的建筑工程地基加固施工上，尤其是一些土質(zhì)不良的基礎(chǔ)施工填土。但是高真空擊密法并不適合使用在無法堆載的傾斜地面、施工現(xiàn)場面積狹小、加固區(qū)域內(nèi)有著較為充足水源補給的透水性土層。本篇文章主要對高真空擊密法在軟土路基處理應用進行了深入的研究，以期為其它工程建設(shè)過程中提供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；高真空擊密法；固結(jié)；軟基處理

0.引言

高真空擊密法自身從功能性上來說是屬于排水固結(jié)法中的一種，高真空擊密法的主要運作原理就是通過能夠抽空空氣的真空習題以及排水、排氣這兩個組要的工作系統(tǒng)來組成，施工的過程中必須要先在需要施工的地基表面上預鋪一層有著一定厚度的砂墊層，并且將密封性較強的不透氣薄膜鋪設(shè)在墊砂層頂面的四周，并且將其完全埋入到不透水的土層中，最后在土體之中打入人工制造的排水版，使用砂井或袋裝組成的砂井來作為豎直的排水裝置，利用把薄膜密封下的砂墊層空氣完全抽出使其墊層內(nèi)部管道形成較大負壓的原理，讓砂井與砂井周邊的土體之間形成較大的負壓差，最終將軟土質(zhì)地基中的大量水流排入到砂井之中。

1.高真空擊密法法的設(shè)計技術(shù)指標控制

高真空擊密法自身所擁有的軟土地基排水固結(jié)效果完全符合有效應力原理。高真空擊密法在施工過程中的所需要設(shè)計的內(nèi)容主要包括了豎向排水體的工藝設(shè)計、尺寸、密封膜真空性能、加工完成后的沉降效果、固結(jié)土層的各項硬度等各項技術(shù)性指標。

1.1膜內(nèi)真空度

根據(jù)以往建筑工程施工經(jīng)驗來看，加固土層平均所需要固結(jié)的高真空擊密法實際小于與密封膜所形成的真空度強弱有著直接的聯(lián)系，密封膜內(nèi)部固結(jié)的真空度從最低標準來看，不能夠低于650mmHg，如果說所使用的工藝以及設(shè)備都較為合理時，并且在工期容許的情況下，可以設(shè)計的平均固結(jié)度也不能夠低于650mmHg的80%以下。當然，為了能夠達到更高的工程需求，也可以適當?shù)奶岣邩藴省?/p>

1.2高真空擊密法的面積

高真空擊密法最終體現(xiàn)出來的效果，與擊密面積是否具有良好的空氣密封性以及擊密面積有著直接的聯(lián)系。通常來說，真空的邊緣必須要比建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)外援超出至少300mm以上的固結(jié)面積，也就是說高真空擊密法固結(jié)后的面積不能夠低于基礎(chǔ)外援所包圍的面積。

1.3豎向排水體

設(shè)計時若不能滿足要求則可縮小井距或延長工期可先假定井距再計算地基固結(jié)度，高真空擊密法法的豎向排水系統(tǒng)可采用塑料排水板、袋裝砂井以及普通砂井。袋裝砂井井距一般為砂井直徑的15～30倍其直徑為7～12cm。砂井深度主要根據(jù)土層的分布、地基中附加應力大小、施工期限和條件及地基穩(wěn)定性等因素確定，一般為10～25m。砂井的布置范圍一般可由基礎(chǔ)的輪廓線向外延伸2.4m。砂料宜選用中粗砂，其含泥量不能超過3%。抽真空所需時間長短與土質(zhì)條件和豎向排水體的間距有關(guān)。

2.高真空擊密法法軟基處理施工工藝控制

2.1施工擊密區(qū)劃分

通常來說，每一塊高真空擊密法施工的面積越大越好，如果在進行高真空擊密法施工的過程中，受到施工場地以及施工條件的限制，那么就可以使用將施工場地劃分為幾個施工區(qū)域的做法。所采用的分期擊密變現(xiàn)距離擊密的合理邊線應該選擇200-400mm的邊線，當然，在有條件的情況下，可以選擇更大的邊線來確保建筑物完全處在一塊擊密區(qū)域內(nèi)。通常情況下，擊密施工都必須要在能夠滿足工期的要求來進行固結(jié)施工，固結(jié)施工的面積一般都以5000-100000m 來作為最佳的施工區(qū)域，從而有效的防止了由于兩塊擊密區(qū)域分界位置固結(jié)的效果的差異而導致建筑物體出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象。

2.2施工機具設(shè)備和材料

高真空擊密法設(shè)備由真空泵和配套設(shè)備組成。真空泵的設(shè)置應根據(jù)工程經(jīng)驗、真空泵效率以及擊密面積大小確定宜用射流真空泵，真空裝置每塊擊密區(qū)宜設(shè)不少于兩臺真空泵配套設(shè)備有集水罐、密封薄膜、真空濾水管、閥門、真空表、真空管、止回閥等數(shù)量應以始終保持密封膜內(nèi)高真空度為原則，真空濾水管采用鋼管或塑料管材，應能承受足夠的徑向壓力而不變形。濾水管上梅花形布置濾水孔，孔徑一般為8～10mm，孔間距50mm；管上纏繞直徑3mm的鐵絲，外包尼龍窗紗布一層，最外面再包一層滲透性好的編織布或土工纖維或棕皮。密封膜常用聚氯乙烯薄膜作為密封膜應采用抗抗穿刺能力強、韌性好以及抗老化性能好的不透氣材料。密封膜熱合時宜用兩條熱合縫的平搭接，搭接長度應大于1.5mm。密封膜一般要求每邊大于擊密區(qū)相應邊200～400mm面積要大于擊密場地面積，每層膜鋪好后應檢查和粘補漏處料膜一般宜鋪設(shè)2～3層才能保證整個擊密過程中的密實性。

2.3埋設(shè)濾管

在砂墊層中埋設(shè)水平分布濾管的過程中，濾管通常都焊絲使用的魚刺形或者條狀來進行布置，各個濾管鋪設(shè)的間距必須要科學合理，保證濾管在整個真空度的擊密區(qū)域之內(nèi)完全分布均勻。同時，濾管的上面還必須要有100-200mm厚度的砂來形成一層覆蓋層，通過砂層的保護來防止頂層密封膜因為濾管某些尖銳部位的破壞而失去密封性。在鋪設(shè)濾水管時，濾水管之間要連接牢固，選用合適的濾水層且包裹嚴實，避免抽氣后進入射流裝置。

2.4鋪設(shè)密封膜

在砂墊層上鋪設(shè)密封薄膜，為確保薄膜的密封性一般采用將膜的四周密封按先后順序同時鋪設(shè)3層聚氯乙烯薄膜。一般膜的四周密封方法是開挖深0.8～0.9m的溝槽在離基坑線外緣200mm，將薄膜的周邊放入溝槽內(nèi)要求氣密性好采用板樁覆水或密封不漏氣用黏土或粉質(zhì)黏土回填壓實。經(jīng)驗證明既保證薄膜的密封性又減緩薄膜的老化膜上全面覆水較好，薄膜周邊的幾種密封方膜適用于地基土顆粒細密、含水量較大、地下水位淺的地區(qū)采用一般作為輔助密封措施采用適用于密封膜和密封溝發(fā)生漏氣現(xiàn)象時，膜上溝內(nèi)同時覆水、封閉式板樁墻內(nèi)覆水和封閉式板樁墻。

2.5質(zhì)量控制措施

當處理區(qū)內(nèi)有充足水源補給的透水層時作為檢驗和評價擊密效果的依據(jù)若發(fā)現(xiàn)異常隨時分析應及時采取措施以免影響最終加固效果，應采取封閉式板樁墻加溝內(nèi)覆水或其他密封措施隔斷透水層。

3.結(jié)束語

綜上所述，利用高真空擊密法進行軟質(zhì)地基固結(jié)的過程中，必須要注意各個細節(jié)，必須要施工規(guī)范的施工技術(shù)進行施工，以高度的責任心來面對施工工作，只有通過嚴格的施工，才能夠保證固結(jié)得平均，并且能夠達到工程設(shè)計的要求，以此來促進現(xiàn)代社會建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

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