增压防堵真空预压技术在温州立体城工程中的关键作用VIP

增压防堵真空预压技术温州立体城地基处理应用作者：金亚伟,目录,施工难题,场区地貌差，南北高差大于5米；排水困难，水量大且距瓯江排水口远，又逢雨季；人员无法在场区作业，场区地基土承载力太差，场区内存在大量芦苇；处理区域地表以下约3米处存在砂层，若不处理，便难以形成密封，最终无法保证工程质量；一般机械无法进入场区工作。,解决方案：针对第一条难点，租用3台带铁板挖机，将场区南侧的高土堆向北逐渐平整，该工作耗费大量人力物力。针对第二条难点，放弃用水泵直接将水抽到瓯江的方案，而是挖设排水渠，将大部分水引出，局部区域靠水泵抽出。针对第三、四、五条，我方租用水陆两用挖机对场地进行平整，并用它沿场区四周进行砂层的搅拌，以隔断砂层保证后期的密封。,原地貌,水挖平整场地,核心专利技术1技术形成过程淤泥固结处理是世界性难题，为克服上述各种地基处理技术的不足，我公司从材料研究和开发入手，结合工程实践，展开了比较系统科研攻关。现已有发明专利二项，实用新型专利七项。公司研制出真空预压用排水板和真空管的联接装置和水平井透水增压管（均获得实用新型专利）很好地解决了真空度向地层深度传递和对地层施加侧向超压的问题，为淤泥土排水固结提供可能性。目前公司研制的增压真空预压固结处理软土地基/尾矿渣/湖泊淤泥装置在天津临港工业区、温州产业区、舟山工业区、无锡太湖环境治理退鱼还湖工程、广东珠海工程等工程项目中进行了工程实验和实际应用，都取得了很好的加固效果，并积累了比较丰富的工艺技术经验。,2专利2.1超压真空密实法ZL200820160080.7；2.2水平井透水增压管ZL03220509.0；2.3真空预压手形接头ZL200620068366.3；2.4防淤堵排水板ZL200910181702.3；2.5淤泥插板船ZL20092004722.7；2.6增压真空预压固结处理软土地基/尾矿渣/湖泊淤泥装置，发明专利号：200810156787.5,3专利技术的工法创新（1）采用增压技术：加大土体压差、实现超载预压对软基采取真空预压的同时，在软基中增设特殊微孔增压管，对软土进行水平向增压，使土体中的水分子定向流动，加速土体固结,上层土体对下层土体形成堆载相当于真空联合堆载。（2）通过直连技术：取消吹砂垫层，实现低碳环保区别于原有靠砂垫层使排水板与真空管连接的方法，而是有手型接头连接排水板，使真空直达土体内部，不用砂垫层、降低成本。,（3）使用防淤堵技术：控制滤膜孔径、达到最佳泥水分离效果防淤堵排水板，它的这种特殊结构（是连续梁结构)，使其具有整体性好、抗拉强度高、通水量大的特点。该排水板的滤膜通过特殊工艺，可根据淤泥的中值粒径调整孔径的大小，达到最佳泥水分离的目标，并且防淤堵排水板有自吸功能。传统排水板为中间是挤出成型的塑料芯板,芯板外部包复化纤无纺布（是支架梁结构),其整体性差、耐侧压力变形大,通水量只有防淤堵排水板的一半,特别是滤膜孔径都是一样的,而应用在不同淤泥中产生涂抹和井阻效应,必然会出现不同程度的淤堵现象。,4专利技术的地基处理效果（1）沉降大：通过向土体增压，加速土体中的自由水定向流动，促使上部土体快速固结蜜实，增压上部土体对下部土体形成堆载，大幅度消除下部土体的分层沉降。与传统的真空预压法相比，地基沉降大，可有效控制工后变形。（2）工期短：OVPS系列工法，真空直达土体内部，增强土体间压差，在有限工期内大幅提高固结深度及地基强度。较常规真空预压工法加快工期1/3。（3）质量好：有效控制软土含水量、密实度、工后沉降和差异沉降，快速提高承载力。在浅层形成16米超固结密实层，真空直达土体内部深层固结明显，提高地基抗变形能力。（4）造价省：OVCS系列工法，在快速固结的同时，工程造价是常规加固工艺的6080。,温州立体城项目1期共5个地块，分为两种方法进行处理。方法一：2#、3#地块软基部分通过填土方形成工作垫层，平均每平方填土方5立方米，局部有810米，填方后机械进场打设工程桩以及支护桩；方法二：1#、4#、5#地块采用增压式真空预压法对软土地基进行加固，处理后机械直接进场施工。两种方法优缺点：方法一该方法在软土层较薄的地区比较实用，且工期短，成本也较低。倘若软土层较厚，超过4米，该方法就显得没有竞争力了。,2#、3#地块平均填方达到5立方米，对于需要打桩的房屋基础，填进去的土方后期还需要挖出，如此挖填方的工程造价将大大增加。由此还可能引发一系列的问题，譬如填方的渣土中若含有较大的块石，在后期会导致打桩作业的难度大大增加；大量填方挤出的淤泥去向何处，这也是不可避免的问题。方法二：该法将软土中的水分抽出，土体沉降约1.5米，从而使得地基强度提高。该法优点是造价便宜，处理后地基稳定，减少挖方每平方1.5立方米的量，后期基坑开挖的支护成本大大减少，可以通过放坡取代支护。该方法缺点是较以上方法一工期略长。,填方造价分析,增压式真空预压造价分析,造价分析,增压防堵真空预压比填方作业每平米节约192.5元，1#、4#、5#地块面积约70000平方米，由此可计算得出光为机械进场增压式真空预压给业主节约投资1350万。增压式真空预压法不仅给业主大大节约了投资，还使得后期施工难度大大降低，打桩不会因填方中的石头耽误工期，支护成本大大降低，该部分费用也不容忽视，而且工后沉降以及不均匀沉降都比填方作业有着显著的优势。,真空预压处理方案的施工步骤如下：（1）准备工作：施工前应排干场区地表积水，在局部区域设置围堰及排水点，整理场地，清除水草等尖锐物（容易刺穿膜，从而影响真空的效果）；（2）用水陆挖机进行挖沟排水及场区内水草的平整；水陆挖机平整场地排水。（3）铺设150g编织布一层，局部区域机械无法插设排水板的采用人工插板，先作浅层处理，插板间距0.8m，正方形布置。处理一段时间后在进行机械插板，机械插板控制在浅板中间，尽量保存浅层的真空系统；,（4）采用机械插防淤堵塑料排水板，塑料排水板按正方形布置，间距0.8m，深根据地勘，排水板不进入第二层中砂层，施工作业时，特别注意施工安全，每名工人需佩戴安全帽，注意用电安全。插板误差控制在70mm范围内，插设排水板高出表层0.6m；（5）真空管与排水板连接（真空系统）。铺设主、支真空管及手型接头，先将手型接头与排水板连接，并用木工枪钉固定；然后铺设主、支真空管（主管采用50mmPVC钢丝软管，支管采用25mmPVC钢丝软管），主管和支管采用变径三通、四通手型接头与支管连接，并用木工枪钉固定；（6）场地周围利用水陆挖机挖断砂层，以保证密封性，挖设1-1.5m深的压膜沟，放坡坡度1:1.5；（7）铺设200g/m2短丝无纺土工布和150g/m2编织土工布各1层；铺设PVC密封膜2层。（8）开始真空预压抽真空。,施工过程记录,铺设工作垫层,插设排水板,管道连接,铺设编织布,铺设针刺土工布,铺设密封膜及密封沟处理,安装真空泵抽水,十字板、平板载荷验收承载特征值大于70kPa,本地块采用增压式真空预压法对建筑地基作固化处理，与传统真空预压相比，增压式真空预压法有以下优点：1直连技术：采用手型接头，直接连接排水板与真空管，取代中粗砂粉砂垫层,实现低碳环保。缩短真空传递路径，减少了真空度的沿程损失，加快固结时间，提高加固效果。2防淤堵技术：控制排水板滤膜孔径、达到最佳泥水分离效果。利用土性与滤膜孔径关系，研制特殊滤膜材料的高性能排水板，有效克服泥沙通过滤膜时造成的淤堵，达到最佳泥水分离目的。尤其是新近吹填的