不同插板深度的真空预压技术在浦东机场吹淤场地试验区的运用及总结分析.doc

不同插板深度的真空预压技术在浦东机场吹淤场地试验区的运用及总结分析摘要：本文主要介绍塑料排水板不同插设深度以及不同密封膜层数的真空预压技术在浦东机场吹淤场地试验区的应用与比较，并重点介绍了真空预压的施工技术以及各种试验数据的分析对比并据此对真空预压在浦东机场吹于场地的适用性做出了判断。关键词：真空预压 人工插板真空度沉降十字板平板载荷1.工程概况上海浦东国际机场第五跑道飞行区工程北端浅层真空预压试验区工程位于五跑道北端防吹坪以北，为新近吹淤形成场地，土质为泥汤状，场地极为软弱。由于吹淤土层不具备土性，呈现完全的流塑状态，勘察无法确定吹淤土层的相关力学参数。根据造地经验，吹淤场区如不进行任何处理，一般需1年后方可进行简单测量工作，3至5年后才基本成陆，具备一定施工条件。北端土面区设有工作道路、排水沟渠、进近灯光、飞行区双层围界等设施，要求承载力至少达到50kPa（建筑单体除外），目前北端土面区如不进行处理，将无法进行施工，这将严重制约五跑道工期。通过工程类比，结合天津港吹淤场地处理的考察成果，采用浅层真空预压法处理吹淤场地。浅层真空预压试验的目的是通过现场试验确定该方法在浦东机场五跑道的适用性，并为北端大面积真空预压的设计和施工提供可靠的技术参数。2.设计概况五跑道浅层真空预压试验区面积10000，根据排水板插设深度及密封膜铺设层数平均分为两个分区C1区、C2区，每个分区的面积为5000。C1区塑料排水板插设深度4m，密封膜铺设2层，C2区塑料排水板插设深度6m，密封膜铺设3层。真空膜下真空度要求不小于60kpa，并采用承载力控制指标作为卸载标准，卸载标准为地基承载力达到50kpa，同时满足抽真空恒载不小于60天。3.施工工艺3.1工艺流程袋装砂埝隔离试验区铺设荆芭铺设编织布铺设土工布人工插排水板铺设滤管、水平排水板安装出膜装置铺设土工布铺设三维土工网铺设土工布铺设密封膜安装抽真空设备抽气卸载回填。3.2施工技术（1）袋装砂抛填隔离试验区：采用人工装砂袋沿着试验区的周边抛填，砂袋下铺两层荆笆，抛填至袋装砂高出吹填泥面，并且确保施工人员可以在袋装砂上行走。利用袋装砂把试验区和周围的吹填区隔离出来，确保周围淤泥不影响后续试验区的施工。因前期试验区场地土质情况根本不能满足施工人员在其上行走和砂袋运输的条件，根据实际情况，自制了导轨小车，极大提高了抛填砂袋的施工效率。（2）铺设荆笆：荆笆采用人工铺设，现场用扎丝连接成整体。（3）铺设编织布：采用人工进行铺设，现场机械 缝合搭接宽度不小于100mm，且双线缝合，铺设过程中，应避免编织布被刺破。（4）铺设土工布：土工布材料采用200g/短丝土工布，人工进行铺设。接缝处现场进行缝合。土工布与编织布宜同步进行铺设，并要求铺设完成后，保证施工人员能在其上面行走。（5）人工插排水板：在荆笆、编织布、土工布铺设完成后，采用自制的插板器进行人工插排水板。（6）铺设虑管及水平排水带：在人工插板完成后布置虑管，间距横向为1.4m，纵向10m，所有的三通、四通必须全部连接，然后铺设水平排水带作为水平排水通道。（7）安装出膜装置：按每800布置一台射流泵，共计安装13台，并安装好出膜装置，方便后续施工。（8）铺设土工布：铺设一层200g/长丝土工布，起到横向通水和保护三维土工网的作用。（9）铺设三维土工网：在上述工作完成后，铺设一层铺设三维土工网，相互进行连接。三维土工网能起到横向通水的作用。（10）铺设土工布：在三维土工网上铺设一层200g/长丝土工布，以防止杂物将密封膜刺破。（11）铺设密封膜：密封膜铺宜设三层，四周踩入淤泥内，保证试验区内的密封效果。（12）真空抽气：密封膜铺设完成后，安装射流泵等装置，进行真空抽气。真空抽气膜下真空度要求不小于60Kpa，在抽气过程中，按设计要求进行相关监测和检测。4.监测与检测本工程试验检测内容如下4.1真空度监测真空度监测点8组，每分区4组，监测频率按4h/次进行测控，真空抽气过程中真空度均达能设计60kpa要求。真空预压试验段自开始真空抽气，7天内为压力明显持续上升阶段，恒载后，两个分区真空度均达设计要求60kpa（其中，C1区61kpa、C2区67kpa）。就真空度监测情况统计数据分析，C2区（三层膜）平均真空度均在80KPa以上，C1区真空度虽达设计要求，但与C2区相比，明显偏小。4.2沉降监测沉降杆按300一个布置，共布置36个，每个分区各18个点。经沉降观测反应的真空预压直观处理效果显示，4m区域平均累计沉降90.5cm，相邻3天最大沉降值6.3cm，沉降杆测得最大沉降值110.3cm，最小沉降值67.1cm；6m区域平均累计沉降134cm，相邻3天最大沉降值11.5cm，沉降杆测得最大沉降值156.3cm，最小沉降值91.9cm。且两分区均在恒载4个月之后日沉降趋于稳定（日平均沉降量2-5mm）。6m区域比4m区域在相同恒载抽真空时间内，平均累计沉降多达43.5cm，排水板插设深度6m区域直观反应的处理效果明显较好。4.3十字板剪切实验根据设计要求抽真空恒载60天后进行第一次十字板剪切实验，进行地基承载力评价，以了解加固图层经真空预压后的处理效果，根据检测效果判断后期检测间隔时间，累计做了两次十字板剪切实验，实验间隔为一个月，处理效果对比如下。根据数据结果分析，前后两次十字板剪切实验时间间隔一个月，4m区和6m区不同深度的地基承载力特征值都有明显的不同程度的提高，土体灵敏度也有所增长。4.4平板载荷实验经检测结果显示：抽恒载4个月后，6m区地基承载力最大值55kpa，最小值44kpa，平均地基承载力48.3kpa；4m区地基承载力最大值48kpa，最小值41kpa，平均地基承载力44kpa。6m区比4m区地基承载力明显偏高，且接近设计要求50kpa。5.试验段总结与分析（1）采用一布三膜（即三维土工网上部采用1层土工布+3层密封膜），试验区膜下真空度观测显示，密封膜3层比2层真空度明显偏高，均值均在80kpa以上，且保持性较好。（2）就沉降观测表观处理效果而言，试验段呈现排水板插设深度与沉降量呈正比趋势，4m区平均累计沉降90.5cm，6m区平均累计沉降134cm。（3）恒载真空抽气时间4个月后，就荷载试验结果显示，6m区最大地基承载力55kpa，最小44kpa，均值48.3kpa；4m区最大地基承载力最大48kpa，最小41kpa，均值44kpa。恒载抽真空4个月后的地基承载力接近设计要求。6.结束语本工程仍在真空抽气过程中，就真空预压过程中的各项检测数据指标分析判断，该项技术在浦东机场吹于场地中的适用性较为乐观，且处理区域均为五跑道规划建设的土面区以及附属构筑物区域，处理后的地基承载力能满足使用功能的要求。通过试验区塑料排水板不同插设深度及不同密封膜层数处理效果的对比也能直观的为大面积施工设计提供准确可靠的参数。参 考 文 献1上海浦东国际机场第五跑道飞行区工程北端浅层真