■章照紅 ■江西錦宇建設(shè)集團(tuán)有限公司,江西 鄱陽 333100
真空預(yù)壓法指的是通過對覆蓋在地面上的密封膜進(jìn)行抽空,使膜內(nèi)外形成氣壓差,從而使粘性土層在壓力的作用下固結(jié)起來的一種方法。也就是在總應(yīng)力不變的情況下,通過減小孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力的方法。真空預(yù)壓系統(tǒng)主要是由抽真空系統(tǒng)和排水排氣系統(tǒng)兩部分組成。真空預(yù)壓系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)真空度在75kpq-80kpa之間,覆蓋膜的上下壓差保持在80kpa-95kpa之間。在利用真空預(yù)壓法處理軟土地基的時候,首先在原地基的表面上鋪墊一層具有一定厚度的砂墊層,然后在土體中打入砂井、袋裝砂井、塑料排水板等作為數(shù)值排水體,之后就可以把不透氣的薄膜鋪設(shè)在砂墊層頂面上。在鋪設(shè)薄膜的時候,要把薄膜四周埋入不透水的土中。最后通過砂墊層中的管道,利用一定的設(shè)備,將薄膜下砂墊層中的空氣抽出,使其形成相對負(fù)壓。因?yàn)橥馏w中打入的砂井滲透性比較大,該負(fù)壓能夠快速的傳遞到砂井深部,從而在砂井和砂井周圍土體之間形成孔壓差,使土體中的孔隙水順著管道流出,已到達(dá)固結(jié)土體的作用。真空預(yù)壓法具有施工方便、工藝簡單、造價低廉等優(yōu)點(diǎn),在利用真空預(yù)壓法處理地基的時候,不會產(chǎn)生土體的側(cè)向擠出變形,破壞工程的穩(wěn)定性,因此可以被廣泛的應(yīng)用到各種工程地基處理當(dāng)中。
隨著社會的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)增長步伐的加快,對于市政道路建設(shè)要求更加的嚴(yán)格。在市政道路建設(shè)中,軟土地基施工質(zhì)量直接決定著市政道路建設(shè)的質(zhì)量。軟土地基指的是強(qiáng)度低、壓縮性高的地基土層,這部分的地基具有壓縮性大、含水量高、厚度不均等特點(diǎn)。軟土路基的性質(zhì)和特點(diǎn)決定了道路路基施工的復(fù)雜度,在市政道路工程中,如果沒有處理好軟土地基,就可能出現(xiàn)軟土地基的沉降過大,道路不穩(wěn)定等問題,嚴(yán)重影響市政道路建設(shè)質(zhì)量。因此我們要把真空預(yù)壓法應(yīng)用到市政道路軟土路基加固的過程中,從而在保證道路工程施工安全的前提下,降低道路路基施工成本,縮短工程施工時間,提高市政道路工程施工質(zhì)量。
要想正確的對軟基沉降進(jìn)行分析,就需要首先對地基表面沉降進(jìn)行觀測,表面沉降觀測是軟基沉降分析的基礎(chǔ),表面沉降的變化規(guī)律是控制市政道路工程施工進(jìn)度和安排后期施工的重要指標(biāo),是確定理論研究結(jié)果的最直接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),能夠最直接的反應(yīng)市政道路地基的加固效果。要想利用真空預(yù)壓法做好道路地基表面沉降觀測工作,我們首先要做好真空預(yù)壓階段各測點(diǎn)的沉降資料收集工作,從資料中我們得出道路路基加固過程中土體的變化特點(diǎn)。例如,某市利用真空預(yù)壓法處理市政政道路軟土地基,抽真空一共歷時兩個月,在整個處理過程中,最大沉降量達(dá)到420mm,按照工程設(shè)計(jì)的要求,利用真空預(yù)壓法處理軟土地基的總沉降量應(yīng)該在350左右,而實(shí)際的最大沉降量已經(jīng)超過觀測的數(shù)值。如果按照工程設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行計(jì)算,主固結(jié)平均固結(jié)度也已經(jīng)超過的設(shè)計(jì)數(shù)值的百分之百左右。在利用真空預(yù)壓法處理道路軟土地基的時候,在真空預(yù)壓的范圍內(nèi),如果邊緣沉降度較小,真空預(yù)壓中心地帶沉降比較大,整個加固區(qū)表現(xiàn)為土體向里收縮的趨勢,這就說明真空預(yù)壓法可以加速土體的沉降、提高土體固結(jié)的質(zhì)量,此外還有利于穩(wěn)定加固土體。從統(tǒng)計(jì)的加固區(qū)各測點(diǎn)表面沉降表格中得出,最大沉降速率在55.0mm/d左右,最小沉降率在-5mm/d左右,平均最大沉降速率在8.52mm/d。從軟土地基表面沉降隨時間變化曲線圖可以看出,剛開始抽真空的時候,土體沉降速率比較大,保持抽真空的速度和量不變,隨著時間的延長,土體沉降速率在逐漸變緩,這說明土體固結(jié)變化速率也是一個逐漸變小的過程,同時這些說明,真空預(yù)壓方法在道路軟土路基加固的過程中比堆載預(yù)壓方法具有一定的優(yōu)勢。在利用真空預(yù)壓法處理道路軟土地基的過程中,當(dāng)在一個時間上停止抽真空后,土體沉降會有所反彈,平均反彈量在8mm,從這個數(shù)據(jù)變化中也可以得出,利用真空預(yù)壓法處理道路軟土路基可以有效保證路面結(jié)構(gòu)施工的時候不會產(chǎn)生大的沉降。
孔隙水指的是儲存在松散土粒之間孔隙中的地下水,廣泛分布在軟土土體、堆積平原、山間盆地當(dāng)中。在市政道路軟土地基施工的過程中,孔隙水是影響軟土地基加固的主要因素,因此在軟土地基具體施工的過程中,一定要處理好土體中的孔隙水問題。利用真空預(yù)壓法處理市政道路軟土路基的時候,最主要的就是利用空氣壓力處理好土層孔隙水,從而起到固結(jié)土體的作用。因此,在利用真空預(yù)壓法處理市政道路軟土地基的過程中,要對土體孔隙水壓力進(jìn)行觀測,以直接、全面的了解軟土地基土體的固結(jié)狀態(tài),通過觀測抽真空的過程中土層孔隙水壓力的變化規(guī)律,分析地基土體的固結(jié)機(jī)理。要對不同深度的孔壓變化進(jìn)行觀測和記錄,通過分析不同深度孔壓隨時間變化的規(guī)律,研究利用真空預(yù)壓法加固道路軟土地基的機(jī)理和土體強(qiáng)度的增長規(guī)律,從而更好的利用土體本身的變化規(guī)律,更高效、高質(zhì)的完成道路軟土地基加固工作。一般來說,在真空預(yù)壓階段,有不同深度的孔隙水壓力三個測點(diǎn)隨著時間的延長總體呈下降趨勢,其中,真空產(chǎn)生的壓力越大,孔壓下降的速率就越塊,相反則越慢。這說明真空壓力會隨著豎向排水體向地基深處傳遞,軟土地基加固效果顯著。通過對土體孔隙水壓力變化進(jìn)行觀測,我們得出,沿著深度方向?qū)⒖紫端畨毫ο⒅祻拇蟮叫∨帕校婵疹A(yù)壓法加固軟基的深度也就越大,這可以有效的消除下臥軟土層的部分次固結(jié)沉降,從而降低了施工之后地基發(fā)生較大沉降情況的發(fā)生。
綜上所述,真空預(yù)壓法指的是通過對覆蓋在地面上的密封膜進(jìn)行抽空,使膜內(nèi)外形成氣壓差,從而使粘性土層在壓力的作用下固結(jié)起來的一種方法。把真空預(yù)壓法應(yīng)用到市政道路軟土路基加固的過程中,通過做好地基表面沉降工作、控制好孔隙水壓力,能夠在保證道路工程施工質(zhì)量的前提下,降低道路路基施工成本,縮短工程施工時間。
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