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路基工程知识:软基处理真空联合堆载预压施工专项方案

  本施工形式是利用真空预压和堆载预压两种荷载同时作用,促使土体中的孔隙水加速排出,降低土中孔隙水压力,增加有效应力,从而使土体在较短时间内完成排水固结,更好地完成软土地基前期沉降,降低高速公路工后沉降,满足地基承载力要求。一般使用于填土较高、软土深厚的涵洞、通道路段和桥头路段。

  本施工方案编制的依据:

  2.1招标文件

  2.2施工图设计文件,施工图设计技术交底

  2.3现行部颁《公路路基施工技术》《公路软基路堤设计与施工规范》

  2.4现行部颁《质量检验评定》

  2.5现行部颁《公路工程安全技术操作规程》

  2.6其他有关技术操作规程

  3、施工准备

  3.1真空预压段塑料排水带已施工完成,通过监理检验合格后,按设计要求已埋设。

  3.2真空预压所需的无纺土工膜、密封膜、排水滤管、真空泵、中细砂、粘土等材料已进场,并已报监理检验合格。

  3.3设备:施工设备采用水射泵,同时根据工程实际情况备用更换设备。设备进场运输拟采用东风15吨大货车,配备汽车式起重机。

  3.4人员配备:监测人员5人,施工班组约10-12人。

  3.5进度计划:进场,安装真空管、真空机,挖密封沟,铺密封薄膜等准备工作约需要12天;试抽真空到80KPa需12天,抽真空预压90天,卸荷30天。整个要求约142天。

  4、方法

  4.1真空预压设计要求

  4.1.1真空预压的范围:根据工后沉降标准和纵向沉降变化率确定纵向处理;横向处理至两侧边坡坡角外一米。

  4.1.2膜内真空度:最低膜内设计真空度必须大于等于80Kpa.

  4.1.3平均固结度:加固区要求达到的平均固结度为80%以上。

  4.1.4塑料排水带:布置形式与材料要求同塑料排水带处理方式。

  4.1.5密封膜:为确保在真空预压全过程的密封性,采用2层密封膜。密封膜是以聚(氯)乙烯薄树脂(PVC)为主要材料,经压延或吹塑制成薄膜后,由热板焊接或粘结而成的符合真空预压工艺要求的塑料薄膜。密封膜整体在工厂通过焊接或粘结加工完成,其粘缝强度不得低于膜体本身抗拉强度的60%.密封膜技术指标详见表3-8.为防止密封膜被损坏、刺破,需在密封膜上下各铺设一层300g/m2无纺土工布,无纺土工布技术指标:CBR顶破强度要求≥2.6KN,纵、横向断裂强度≥15KN/m,纵、横向撕破强度≥0.42kN/m;土工布铺设至坡脚外1米,并且搭接宽度≥20 cm,以防漏垫。

  4.1.6排水管:真空预压中排水管既起传递真空压力的作用,也起水平排水的作用,分主管和滤管两种。主管采用直径为7.5cm的管壁上无孔洞的硬PVC透水管(YTG75Z),管壁厚度4mm,环刚度≥4kN/m2,在加固区内沿纵向布置2条。为便于在施工现场联结,滤管采用直径为7.5cm硬PVC花管(YTG75L),管壁厚度4mm,环刚度≥4Kn/m2,要求滤管管壁按正三角形开孔,每隔5cm钻一直径8~10mm小孔并且外包250g/m2透水滤布,滤管在加固区内沿横向布置,间距≤6m.

  4.1.7真空泵:真空泵采用射流真空泵。为确保真空预压法预压荷载分布均匀和连续预压,开始抽真空压力上升和稳定初期,根据加固总面积按每套7.5KW真空泵设备可控面积为1000~1500m2确定总的抽真空设备数量,施工中压力稳定一段时间后保证膜内最高真空度的前提下,可停一部分泵并采取各泵交替运转的方法,但停泵数不得大于总泵数的1/3~1/2.

  4.1.8、堆载预压设计

  在实施真空预压和堆载预压联合加固时,为缩短时间,二者基本同步进行,即膜下真空度稳定在80KPa以上5~10d后,进行堆载预压,开始真空联合堆载预压。堆载采用等载预压,预压时间一般为6个月,在实际施工中可根据实测情况进行调整。

  4.2真空联合堆载预压施工工艺

  为了确保地基在较短的预压时间内达到加固效果,其施工工艺流程如下:

  4.2.1清表,场地平整。基本做到中间略高,四周稍低,一般高出1%~2%即可,然后铺设30cm沙砾层,打设塑料排水带,埋设观测仪器。

  4.2.2滤管铺设。滤管布置采用双排鱼刺形,在保证真空预压(真空度大于等于80kPa)效果的前提下,布管方式可进行适当调整。滤管埋入沙砾垫层中,两相邻滤管之间应采用软接头并连接牢固,以适应抽真空作业过程中地基的变形和防止接头脱开。在滤管上铺设20cm沙砾覆盖层,并要防止尖利物露出砾面而刺穿密封膜。