含承压水软基真空联合堆载预压设计.pdf

含承压水软基真空联合堆载预压设计首次运用真空联合堆载预压法加固含承压水地层软基!介绍了该方法在特殊地层的设计方法和现场试验项目!详细阐述了预埋式加筋挡墙和排水系统的施工工艺本试验的成功将进一步拓展该法的应用领域!对类似地质条件下的真空联合堆载预压设计具有一定参考价值!3 5 2,+-Q)(7 7 B=J 7 1(;)1 2 3P 1 3&+)0 ,2-+1 J+-*S+7,0)*+,F *;K+,-,3 0:)*3 16 )%#.7),2!)=/7%/7 9 0 I 1 4$7?9 E?2 C 1 0 2 8 E 2 6 4=J$F 1 8 D 2 0 2 F?E M=2 9 7 8 0 F 2 9 E 8 0 0 E J 2 K,F 2 2$E D?1?9 E 2 I 0 2 0 F?E M=2 E?E 9 E 2 K,F 2?7?0 E 7?7 9 8 2 0 1 E?E?DC 1 I IC E 0 F 7 E I?1 E I B 8 2 2 J 6 2 2 1?0 2 2 I 8 1 E?B E B 2 F1 8 2 1?0 E$7 8 8 7 E H 2 1 8 2 2 I 1 6 7 8 1 0 2 E?2 0 1 E I K,F 2 2 7 9 0 F E 0 2 0 D 8 2 1 0 I 4 2 B 1?1$0 E 7?1 8 2 17 9 0 F 2 0 2 F?E M=2#1?F 1 2 2 9 9 2 0 9 7 8 H 1 =J$F 1 8 D 2B 8 2$I 7 1 E?D 2 E D?7 9 1 I 7?E 0 E 7?J#顶端弯放埋设于砂垫层中&(%)采用塘渣回填土标准&要求级配良好#最大直径不大于%J J#压实系数大于 K O#距离土钉墙SJ范围内填土宜用干净级配塘渣回填#分次填筑至设计标高#要求分层碾压密实#压实后厚度为 K SJ&()真空联合堆载位移报警值&在填土荷载施加时#最大沉降量不大于%J J*#最大向外侧位移不大于S!J J*&()真空联合堆载预压停泵标准&加固区固结度达到&Z左右且连续!平均沉降速率不大于%!(J J*&(S)为减少真空预压对周围建筑物的影响#在加固区边界和周围建筑物之间打设(排双向P 3 水泥搅拌桩作为隔离桩#要求桩底打设至第层圆砾层顶面&(P)为防止场地西侧和南侧透镜体连通影响真空预压效果#对在地表下%J以内的透镜体可采取挖除后用粘性土回填#%J以下的透镜体须采用单排P 3 水泥搅拌桩封闭#要求桩底打设至地表下SJ&搅拌桩成桩工艺要求次搅拌%次喷浆严格控制搅拌桩桩位及垂直度#保证搭接%J J&G K G!加筋挡墙设计为了尽可能减少征地面积#变电所填土堆载部分采用垂直土钉挡墙#见图%&由于垂直陡坡在重型机械压实过程中有失稳的风险#设计中考虑场地四周放坡#坡度为!i!K#同时土钉在铺垫层和填土过程中根据设计标高埋设#待真空联合堆载结束后分层挖除坡角土#并进行土钉注浆和土钉墙施工&土钉做法$土钉采用&m(K%钢管#钢管土钉端部应封闭#在管壁上沿长度方向每隔 K SJ旋转O g设置&J J圆孔一个#圆孔从离侧壁!K J处开始设置#直至管底&考虑到土钉挡墙并非临时性支护结构#须对钢管表面应作防锈处理后再预埋&土钉在填土侧壁上呈梅花型布置&土钉墙面做法$面层采用Q%喷射混凝土#厚度为!S J J#配合比(重量比)为水泥i砂i碎石_!i%i%K S#配双层双向钢筋网片P K S3%m%&喷射混凝土采用干喷法#分(层施工&喷射第一层混凝土厚度为S J J#完成后绑扎钢筋网片#然后喷射第二层混凝土S J J#再绑扎第二层钢筋网片#接着喷射第三层混凝土至设计厚度&横向加强连接筋的搭接采用焊接#钢筋网片钢筋的搭接长度为(J J&G K U!排水系统设计变电所加筋挡墙设计中应充分重视排水设施的设置#以确保土钉支护结构的安全可靠#本设计采取的排水系统对土钉墙所址内的排水工作非常重要&除做好所内表面排水#对于所址填土内的积水#须专门设计排水系统&以防止变电所内水位上升后产生附加沉降#对变电所设备和建(构)筑物产生不良影响&设计在土钉墙不同高度设置交错布置的钢排水管和-Q排水管#见图(%钢排水管同样要在填土过程中根据设计标高预 图!加筋挡墙做法示意图!单位JJ#埋并须进行防锈处理$钢排水管采用P m(K S钢管3%3_ J J%管内填满粗砂或碎石%两端用土工布扎牢%管壁上半部分钻透水孔%在管壁上沿长度方向每隔 K%J旋转O g设置&J J圆孔一个%直至底部$最后须严格控制回填土的质量%在距离土钉墙SJ范围内填土宜用干净级配塘渣回填%以利于排水%消除作用于面层上的静水压力$图#!钢排水管做法示意图!单位JJ#!现场试验设计真空联合堆载工艺在变电所所址软土地基处理尚是首次%在含承压水地层应用在国内也是第一次$非常有必要在施工过程中进行动态观测和试验课题研究%可与其他无承压水地层下真空预压试验做比较分析&!%!%为该技术在类似工程应用积累经验$本工程试验内容包括地表沉降观测(地下水位观测(膜下真空度观测(淤泥(竖向排水体和砂井中真空度观测(深层土体水平位移观测(分层沉降观测(孔隙水压力观测$U K H!真空度监测真空度测试装置由真空表(PJ J -Q软管和真空度测头组成$真空表量程为 K!+1%读数可精确到 K%+1$真空度测试包括膜下真空度(淤泥中真空度(塑排板中真空度和砂井中真空度观测%可研究不同介质中真空传递能力和特殊地址条件下真空传递规律$U K G!地表沉降和分层沉降监测在加固区内共埋设%个沉降标)加固区外共设置!O个沉降标%以监测影响区的地表沉降特征)同时在周围建筑物(铁塔(临时办公用房设置沉降观测点%监测真空预压对周围环境的影响)另外在进所道路的涵管上布置%个观测点%用来比较堆载预压和真空联合堆载预压的加固效果$在本试验场地共打设P根分层管!X Q!X Q P#%其中X Q S位于加固区外%其余各分层管位于加固区内%打设深度为&!J%磁环沿深度方向每隔%J布置一个$U K U!孔隙水压力监测量测孔隙水压力采用孔隙水压压力计%按其探头可分为钢弦式(电阻式和气动式(种$不同种类的孔压计在于其内部结构的不同$本试验所采用的孔压计为钢弦式孔压计%分辨率小于 K S Z$在淤泥中共布置S组孔压计%!组在加固区内%每组钻孔%个$另外场地不同处的%个砂井内各埋设个孔压计$U K V!土体深层水平位移监测本试验共打设了#根测斜管!Q !Q#%其中Q !和Q%分别位于应力释放沟两侧!本试验首次提出利用应力释放沟来减少真空预压对周围环境不利影响#)Q (!Q S位移场地东侧布置距加固区边线依次为%K SJ(!%K SJ和%#K SJ)Q P和Q#分别位于水泥搅拌桩两侧$测斜管的埋设可了解土体侧向位移大小和水平位移对土体竖向变形影响%同时监测真空联合堆载预压的影响范围(水泥搅拌桩的隔断作用和评价应力释放沟的效果$U K Y!地下水位和出水量的监测本试验共布置&根水位管!/:!/:&#%用于监测地下水位的变化$水位管深度为&J$其中X Q P!场地内#和Q P(Q#!场地外#分别打到承压水层顶板%兼作承压水位观测%通过水位变化情况可分析加固区内外的承压水和非承压水在抽真空作用下的变化规律$真空联合堆载预压的总出水量包括加固区外四周流入加固区内的水量(加固土体通过塑排板排出的水量和局部承压水贯通的水量$通过出水量的观测%可研究含承压水层下真空联合堆载预压的出水量的变化规律$U K Z!加固效果检验在真空联合堆载预压结束后%尚须对其加固效果进行检验%检验包括室内试验和现场试验$室内试验做法如下 在真空联合堆载加固区内钻%个孔%室内试验包括土的含水量(密度(孔隙比(压缩性指标和强度指标等)现场!下转第!%页 试验包括现场十字板试验$加固区和原状区各一组%和加固区做%组静力触探试验#$!结!语%P年!月!S日停止抽真空!截止%P年%月!日场地内已消除的平均沉降量为!&J J$未包括前期施工沉降%!地基平均固结度已达&(Z$加固区固结度达到&Z%!已达到设计要求!地表累计最大沉降为!%S%J J!加固效果较为明显#真空联合堆载预压成功应用于含承压水地层的软弱地基的加固!该法具有较好的经济性!对类似地质条件下的真空联合堆载预压设计和施工具有一定的借鉴意义#$参考文献!*!+!娄!炎K真空排水预压法加固软土技术*+K北京(人民交通出版社!%K*%+!郝!宏K大使用荷载条件下真空联合堆载预压技术的研究与应用*N+K中国港湾建设!%!$(%(&!K*(+!范志强!刘小峰!马建宏K真空联合堆载预压处理深圳机场软土地基*N+K人民长江!%!(%$%(%K*+!黄知元K真空联合堆载预压法在高速公路软基加固中的应用*N+K重庆交通学院学报!%(!%$%(&K*S+!周雷靖K真空联合堆载预压法处理吹填淤泥地基的设计与施工*N+K人民长江!%!S(%(#K*P+!朱建才!陈兰云!龚晓南K高等级公路桥头软基真空联合堆载预压加固试验研究*N+K岩石力学与工程学报!%S!%$!%!%!P%!P S K*#+!冯仁详!黄达宇!毛志兴K真空预压法处理变电所场地软基*N+K浙江建筑!%!$%(%S K*&+!冯仁详!杨!帆K嘉兴%V-秀水变电所软基上覆水真空预压加固*N+K水利水电科技进展!%(!%($!%(S S S#!P S K*O+!毛志兴K宁波S V-天一变 河姆变地基不均匀沉降原因分析*N+K浙江电力!%S!(S%S K*!+!%V-港湾变电所施工图设计阶段岩土工程勘测报告*;+K杭州(浙江省电力设计院!%K*!+!童!中!汪建斌K软土路堤真空联合堆载预压位移监测与分析*N+K岩土力学!%!%($S%!P P!P P P K*!%+!岑仰润!俞建霖!龚晓南K真空排水预压工程中真空度的现场测试与分析*N+K岩土力学!%(!%$%!P (P S K