在加固過程中要始終保持膜下真空度80kPa,盡可能減少真空度在排水通道中的傳遞損失,其中真空密封是保證加固效果的一項(xiàng)重要工作。筆者基于對有關(guān)文獻(xiàn)和工程實(shí)例的研究和總結(jié),擬對真空預(yù)壓軟基處理真空密封技術(shù)及其應(yīng)用情況進(jìn)行探討。真空預(yù)壓排水固結(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所謂密封就是對預(yù)壓軟基的土體四周和
表面用某種工藝形成封閉,使之不透氣(水),以防止真空度沿軟基的表面和四周逃逸,而只留底部開口使真空度能沿豎向排水通道傳遞。從軟基密封的位置可把真空密封分為四周的邊界密封和表面的平面密封兩部分。邊界密封采用真空預(yù)壓法對軟基進(jìn)行加固,土層不能透氣、透水,邊界密封就是對加固土體四周
進(jìn)行有效的封堵,一般有密封溝、密封攪拌墻和垂直側(cè)向鋪塑等幾種。邊界密封形式主要取決于加固區(qū)邊界范圍內(nèi)土體性質(zhì)和工況條件。對于不易透氣(水)的軟粘土地基,一般采用密封溝的形式。但實(shí)際工程地基并不都是軟粘土地基,很多地基表層存在透氣(水)的粉土層、粉砂層或吹填砂、或表層泥漿含水率
過高、或砂層厚度較大。特別由吹填形成陸域的吹填土,其主要成分是粉質(zhì)粘性土,在吹填過程中經(jīng)過水力重新分選,形成粘性土和砂夾層。對上述地基不宜用密封溝,而應(yīng)在四周進(jìn)行密封帷幕處理,以切斷透水透氣層。密封帷幕分為密封攪拌墻和垂直側(cè)向鋪塑兩種形式。密封溝密封溝就是在加固區(qū)四周挖一定深
度的溝槽用于埋設(shè)密封膜。某工程密封溝典型斷面如所示。密封溝的典型斷面圖密封溝工作量雖不大,但它直接關(guān)系到密封效果的好壞,因此要認(rèn)真、細(xì)致、嚴(yán)格地去做好這一工作。
密封溝的深度可達(dá)1825m,具體深度視現(xiàn)場地質(zhì)情況而定,一般宜進(jìn)入不透水層頂面以下100cm.當(dāng)被加固土的表層粘粒含量較高,滲透性較差時(shí),可以取較小值,溝可挖淺一些;反之,溝要挖深一些。溝的寬度主要視挖掘方式和鋪膜決定,如用機(jī)器挖掘可以挖窄一些,但必須方便人工鋪膜操作,一般*小為6
0cm;若人工挖掘密封溝,其*小寬度需70cm.在有些地域挖溝時(shí)若發(fā)現(xiàn)有植物根系或動物的孔洞,則溝的深度需相應(yīng)挖深一些以避開這些植物根系或孔洞。挖好溝后將膜放入溝中,應(yīng)注意將膜貼于溝的內(nèi)壁(溝的內(nèi)壁盡可能平整),并將膜放至溝底,然后用粘土分層回填并灌水密封。所填粘土應(yīng)濕而軟,不能有
大塊。尤其注意**層的填筑,一定要用土把膜壓好,使膜能緊貼溝內(nèi)壁和溝底,在每一層填土上給予壓實(shí)。在抽氣時(shí)若密封溝中水流集中流向一處,可判斷該處密封溝密封不嚴(yán)實(shí),應(yīng)返工處理。施工過程中要特別留心在有真空度測頭導(dǎo)管和孔壓測頭導(dǎo)線引出的地方,既要密封好,又不能將導(dǎo)管弄斷、弄破或弄成
<90的折彎。密封攪拌墻密封攪拌墻是密封帷幕技術(shù)的一種,一般采用粘土或粘土摻入一定比例的膨潤土制成泥漿,對地表或地下埋藏較深的透氣(水)性較大的砂性土層,利用水泥攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌形成粘土(泥漿)攪拌樁,從而降低砂性土層的滲透性,保證加固土體的密封性。由于填海造陸區(qū)的泥漿資源十分
豐富,可就地取材采用泥漿攪拌樁密封墻對加固區(qū)周邊進(jìn)行密封。對于四周透氣不利于攪拌的,可以開挖換填粘土進(jìn)行處理。
氣密性和基本的抗?jié)B能力。真空預(yù)壓時(shí)加固區(qū)內(nèi)降水一般不超過10m,水位降深以內(nèi)的土體容易受周邊滲透與漏氣影響,攪拌墻深度應(yīng)控制在l0m以內(nèi),根據(jù)l0m以內(nèi)砂層厚薄確定攪拌墻的密封深度。實(shí)際工程中密封墻效果以雙排攪拌樁(寬12m)為好,單排較差。在各區(qū)塊施工實(shí)行流水作業(yè),因此相鄰
的兩個(gè)加固區(qū)塊之間會出現(xiàn)一道共用的密封墻。在抽真空的過程中,由于加固區(qū)域的土體內(nèi)縮,致使墻體中的泥漿顆粒受真空壓力的作用而被抽走,時(shí)間長會導(dǎo)致泥漿攪拌樁失去密封作用。為此,對于抽真空時(shí)間間隔大于15d的相鄰區(qū)域,其共用密封墻應(yīng)采用長短結(jié)合的雙排泥漿攪拌樁,通過增大墻體的上部
寬度來解決這個(gè)問題。短樁長度一般為34m,長樁長度則根據(jù)地質(zhì)情況確定。粘土密封墻平面布置示意3垂直鋪塑吹填砂夾層和大袋砂圍堰將成為真空預(yù)壓的側(cè)向漏氣層,特別是大袋砂圍堰地層滲透系數(shù)大、分布連續(xù)、厚度大,是嚴(yán)重的真空預(yù)壓漏氣、漏水層。此時(shí)可采用粘性土攪拌樁相切形成連續(xù)的柔性密
封或側(cè)向垂直鋪塑密封技術(shù)。介紹的深圳西部某碼頭一期工程集裝箱堆場和道路用地,場地試驗(yàn)區(qū)是用大袋砂圍海造地吹嗔而成,大袋砂圍堰地層厚達(dá)812m.該工程采用真空預(yù)壓法進(jìn)行施工時(shí),經(jīng)對粘土攪拌樁和垂直鋪塑兩種側(cè)向密封技術(shù)進(jìn)行比選,決定采用垂直鋪塑側(cè)向密封技術(shù),取得了較好的密效果良好
局部有漏氣地表裂縫的處理運(yùn)用真空預(yù)壓法對軟土地基加固時(shí),加固區(qū)外的土層是向著加固區(qū)移動的,土體移動會使地表產(chǎn)生一些裂縫,這些裂縫會隨加固過程的進(jìn)行而發(fā)展,這些裂縫發(fā)展到一定深度也會成為漏氣的通道,使膜下真空度降低,因此一旦出現(xiàn)上述情況時(shí),要采取措施予以密封。簡單有效的做法
是發(fā)現(xiàn)有漏氣時(shí),將拌制一定稠度的粘土漿倒灌到裂縫中,泥漿會在重力和真空吸力的作用下向裂縫深處鉆進(jìn),泥漿會慢慢充填于裂縫中堵住裂縫,達(dá)到密平面密封密封膜材料選擇密封膜在真空排水預(yù)壓加固中起著關(guān)鍵的作用,其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到膜下真空度的高低、加固的成敗,因此應(yīng)十分重視其材料的
質(zhì)量。密封膜的選擇應(yīng)遵循重量輕、強(qiáng)度高、韌性好、密封好、抗老化、耐腐蝕等基本原則。一般選擇厚度為的PVC壓延薄膜作為密封膜,其具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如所示。聚氯乙烯(PVC)壓延密封薄膜的技術(shù)指密封膜的鋪設(shè)一般采用2層或3層聚乙烯或聚氯乙烯薄膜,一般應(yīng)在工廠熱合一次成型。鋪設(shè)前*好在平
整的砂墊層上鋪一層編織布以保護(hù)密封膜。密封膜的大小根據(jù)加固區(qū)的平面尺寸預(yù)定,鋪設(shè)時(shí)膜不宜拉得太緊,每邊比圖紙尺寸可多放出35m之間。當(dāng)采用密封墻且分塊預(yù)壓時(shí),對于相鄰的兩塊加固區(qū),后期施工的區(qū)域可將一幅窄條的真空膜預(yù)先理設(shè)在共用密封墻內(nèi),預(yù)留的膜接頭待后續(xù)施工時(shí)再進(jìn)行粘合。
前一區(qū)的**層密封膜需將共用密封墻的上部覆蓋并和后一區(qū)的密封膜進(jìn)行粘合,以保證在抽真空期間密封墻處不會產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。膜在埋入密封溝時(shí),注意膜不要被石頭、草、樹根等戳破,注意其完整性。在膜上放置沉降標(biāo)時(shí),應(yīng)在沉降標(biāo)下墊一層土工布或軟草席或一些小塊密封膜,注意放平并在沉降標(biāo)底板
上壓重,以防戳破薄膜或沉降標(biāo)倒伏。真空膜鋪好后,禁止穿硬底鞋在膜上行走。正式開抽前應(yīng)進(jìn)行試抽,以檢查膜和邊界是否存在漏氣現(xiàn)象,當(dāng)試抽達(dá)到時(shí),若真空膜面層發(fā)出咝咝聲響,可判斷出響處有穿孔,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。膜上覆水開始抽真空且膜下真空度達(dá)到60kPa后,可在膜上進(jìn)行覆水。膜上覆水
可起到密封、荷載和保護(hù)作用。密封膜本身可能存在一些細(xì)小的孔,當(dāng)密封膜鋪設(shè)完成且膜下形成一定的真空度后,由于砂墊層、塑料排水板頭、雜物等的影響,非常容易形成透氣小孔。當(dāng)膜上覆蓋一層水后,這些透氣孔很容易檢查。即便有細(xì)微的小孔透水,對膜下真空度的影響也較小,如果沒有膜上水,直
接透氣,對膜下真空度的影響則較大。加固區(qū)內(nèi)的微小孔隙因?yàn)樗臐B入而得到充灌,加固區(qū)的密封性可得以進(jìn)一步加強(qiáng)。真空預(yù)壓加固區(qū)一般在20104m2,如果沒有覆蓋水,真空度只能達(dá)到60kPa左右,覆蓋水后真空度可以達(dá)到80kPa以上。同時(shí)膜上覆水可避免密封膜在陽光長時(shí)間的照射下出現(xiàn)老化,從而
容易產(chǎn)生破裂。密封效果施工監(jiān)測和檢測隨著加固過程的進(jìn)行,地基將發(fā)生連續(xù)不斷的變形,它包括垂直和水平兩個(gè)方向上的變形,因此在加固區(qū)周邊的邊界密封及加固區(qū)上的薄膜等都會出現(xiàn)這樣那樣的情況。如地面產(chǎn)生裂縫,膜被拉破或被砂墊層中的異物頂破,在加固區(qū)中的出膜裝置附近、在量測真空度管
附近的薄膜有可能被拉破;或隨著時(shí)間的推移,密封溝及密封帷幕中的密封攪拌墻和側(cè)向鋪設(shè)的密封膜出現(xiàn)密封效果下降等而引起漏氣,導(dǎo)致真空度下降。管理中要隨時(shí)重視這些情況的出現(xiàn),并及時(shí)采取相應(yīng)的措施予以補(bǔ)救,保證加固區(qū)的密封效果。
軟基處理作為巖土工程的一種,必須要貫徹信息化施工的原則,為了能對軟基處理進(jìn)行過程控制,需要采取必要的施工監(jiān)測和施工質(zhì)量檢測措施。如在密封帷幕或密封溝內(nèi)外區(qū)域埋設(shè)真空度測點(diǎn),以及時(shí)了解密封效果等。密封是真空預(yù)壓軟基處理的一項(xiàng)重要工作,對加固效果影響巨大。從軟基密封位置可
分為四周邊界密封和表面水平密封兩部分。邊界密封形式主要取決于加固區(qū)邊界范圍內(nèi)土體性質(zhì)和工況條件,一般有密封溝、密封攪拌墻和垂直側(cè)向鋪塑等幾種形式。密封溝適用于不透氣(水)的軟粘土基。對于地基表層存在透氣(水)的粉土層、粉砂層或吹填砂一般采用密封攪拌墻或側(cè)向鋪設(shè)密封膜等密封
帷幕技術(shù),以切斷透氣(水)層。在加固過程中必須重視密封效果施工監(jiān)測和檢測工作,對出現(xiàn)的情況及時(shí)采取相應(yīng)的措施予以補(bǔ)救,以保證加固區(qū)的密封效果。密封溝、密封攪拌墻、垂直側(cè)向鋪塑、水平鋪膜及膜上覆水等密封技術(shù)在實(shí)際工程中的成功應(yīng)用,其各自的工程技術(shù)特點(diǎn)可供有關(guān)工程參考。
真空預(yù)壓垂直鋪塑側(cè)向密封技術(shù)在軟基處理工程中的試驗(yàn)與應(yīng)用決了傳統(tǒng)錨桿由于錨固不利在沿灌漿體與土層結(jié)合面處產(chǎn)生破壞而使錨桿失效的問題。對鋼錨管施加預(yù)應(yīng)力時(shí),能使應(yīng)力均勻分布在管體內(nèi),不似錨索類張拉時(shí)出現(xiàn)單根鋼絞線斷裂,進(jìn)而影響整個(gè)錨固體系。預(yù)應(yīng)力鋼錨管與其框架梁一起共同
鎖定滑動面,注漿施工有利于固結(jié)坡體松散層,框架梁與坡面格子梁對松散體形成包裹受力,邊坡整體穩(wěn)定性明顯加強(qiáng)。本段邊坡在經(jīng)過多次特大暴雨和強(qiáng)降雨襲擊后,邊坡無異常變化,加固結(jié)構(gòu)仍穩(wěn)定,表明預(yù)應(yīng)力鋼錨管達(dá)到了預(yù)期處理效果,因此,可供類似工程借鑒。預(yù)應(yīng)力鋼錨管的綜合造價(jià)及社會經(jīng)濟(jì)
效益優(yōu)于其它傳統(tǒng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)。