软基真空联合堆载预压系统快速修复施工工法

软基真空联合堆载预压系统快速修复施工工法1.前言1大、工期较长，同时容易出现不同处理方式的差异沉降。①滑移段；②侧边滑移处淤泥图1真空联合堆载预压滑移断面示意图734得广东省土木建筑学会科学技术奖一等奖。工法已成功应用于珠海横琴新区市政基础设施BT项目示范段、非示范段等工程，取得了良好的经济效益和社会效益，其中珠海横琴新区市政基础设施BT项目非示范段中心南路、环岛东路工程获得“中国安装之星”、“全国市政优质工程金杯奖”、“中国建设工程鲁班奖”等多项奖项。2.工法特点2.0.12.0.21理的质量。2.0.3封性能。3.适用范围层局部滑移破坏中真空系统的再造工程。4.工艺原理预压密封膜破损查找、真空系统密封性能加固，自主研发了新设备、新技术，形成了安全、终达到真空系统恢复后的功能。4.1真空系统局部快速修复技术修复工程的作业环境，为修复工程的建设提供了有效的技术保障。4.2真空堆载预压密封膜破损查找技术围铺设的密封系统表面找出密封膜的破损之处。4.3真空系统密封性能加固技术靠性进行了创新研究，大大提高了真空系统恢复的可靠性和稳定性。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程如下所示（见图5.1）：2图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1分层分台阶快速卸载堆载土方滑移侧进行反压确保剪切破坏部分下卧层土体保持稳定，同时对附近土方进行分级卸向两边进行，同时分级放坡卸载，坡比按照1:1.5，平台留置2米宽。（见图5.2.1）图5.2.1分层分台阶卸载示意图5.2.2反压带抵抗路基滑移31、自路基断裂面开挖卸载后，可通过在其上覆水、听声、覆膜的方法来确定断裂处密空系统路基土层施工时对周边环境的挤压，防止继续滑移或下滑。（见图5.2.2-1）图5.2.2-1反压带2、砂袋铺放。铺放分陆地铺放和水域铺放两种方法。陆地铺放时，采用多人将缝制好的充填袋卷起，抬放至制定位置摊开即可；水域铺放时，水深＜500mm，铺放方式同陆地铺放，水深≥500mm时，采用船只运送充填砂袋，水中摊开。3、铺放的砂袋由于在极易出现移位，因此，在砂袋周围设置限位钢管，并用绳索将砂袋与限位钢管绑定（见图5.2.2-2）。砂袋纵向铺放、搭接必须错开（见图5.2.2-3）。图5.2.2-2砂袋限位示意图图5.2.2-3砂袋纵向搭接示意图5.2.3密封墙断面接缝处理方向20cm，长度方向搭接3.6m，由于场地条件限制采用单轴搅拌桩机钻头，直径不少于原设计要求，往外扩打的粘土密封墙用钢板铺设以便机械站位施工，纵横向搭接，深度控制在以上，每制一罐浆测其比重；采用四喷四搅工艺，提升速度控制在以内；粘土密封墙施工完毕后进行现场取样检测渗透系数，渗透系数应不大于1x10-5cm/s。空时即用水对粘土密封墙养护。（见图5.2.3）4图5.2.3密封搅拌桩搭接施工5.2.4塑料排水板重新施工板，塑料排水板间距1m，长度20m，呈正方形布置。（见图5.2.4）图5.2.4排水板处理施工5.2.5真空系统土工材料修复真空系统土工材料修复包括真空滤管修复、密封膜修复、土工布修复等。1、横向真空滤管与原真空滤管的连接难度大，施工时先找出真空滤管破损的位置，因此土方卸载时必须满足真空管的连接以及施工工作面的需要，在破损位置处往道路内50cm60cm5.2.5-16100mm200g/m25.2.5-2图5.2.5-1新旧真空滤管连接示意图5图5.2.5-2横向真空滤管与原真空滤管修复连接2、密封膜是真空系统局部再造施工中的密封关键材料，是真空系统局部再造是否成功2无纺土工布必须要完全遮盖住搭接部位的密封膜宽1m以上，并且真空系统局部再造技术中密封膜搭接铺设施工时必须注意：1）密封膜覆盖：密封膜一般选择在工厂粘成整体，因此密封膜尺寸需计算好，在保证铺设密封膜时留有一定的松弛尺寸之外，需考虑人工压入粘土密封墙内1.5m左右以及另外三边与原有密封膜的最少2m搭接宽度。2）密封膜搭接处需要严格清洗干净，用密封强力胶水粘接。（见图5.2.5-3）图5.2.5-3密封膜修复处理3）在试抽真空过程中，需对密封膜进行有效保护，如出现破损情况，利用创新的真空3、密封膜修复后，在其顶部铺设土工布进行保护，防止破坏。（见图5.2.5-4）6图5.2.5-4土工布铺设5.2.6抽试真空及断面监测1、密封膜封闭后，抽真空一周之内，需经常检查密封膜的密闭性特别是密封膜搭接处80kPa减小阳光紫外线对密封膜的侵害，同时可减少无关人员随意进入密封区域。2、如在抽真空发现密封膜破损，将采取有效的快速补救措施。380kPa连续试抽气10沉降量会比一般的真空联合堆载预压值小，但总体还是会有沉降不均现象。4、抽试真空过程中，采用真空联合堆载预压的真空系统出膜管自密封装置和排水固结法真空度自动保持装置，保证真空系统的可靠性和稳定性。5.2.7路堤分层填筑复原及土工格栅加强系统自稳真空系统局部再造技术中填土加载施工时主要控制以下几点：1、土料选择：用于路床以下的堆载土最好采用透水性较强砂性土，用透水性不良的土填筑路堤时应严格控制其含水量在最佳压实含水量±2％之内。2、土方路堤应根据真空系统再造的区域分层填筑、分层压实。分层的最大松铺厚度不应超过30cm层与原有堆载填土的错台搭接最少宽度不小于2m，首层上下各加铺一层土工格栅确保真空不小于0.8~1.5m，接头缝合8~14cm5.2.7）。图5.2.7分层分台阶填筑示意图73、一般真空系统堆载土均选用机械施工，在首层填土时必须选择小型作业机械，最大限度地减小机械对真空系统的影响。4、真空系统再造与一般的真空联合堆载同样会存在土方加载过程各层填土后的施工高程和平面宽度值减小的趋势。在每层土方加载的过程中逐层加宽。5.2.8真空系统局部再造监控1、对于修复后真空系统，采用监测方法为在滑移部位的中间外侧增加测斜孔和相应的位移、沉降监测点。（见图5.2.8-1）图5.2.8-1监测装置示意图5.2.8现突变采取应对措施提供保证。表5.2.8监测频率表观测项目填筑期预压期卸载期备注路基沉降2次/层(且≥1次1次/7d1次/3d深层土体孔隙水压力、分层沉降、水平位移监测每天不得少于一次地表沉降﹥10mm/d/膜下真空度及泵后真空压力每天至少观测两次每天至少观测两次/2、同时施工时严格按照图纸要求的监测频率进行位移、沉降工作的监测，及时的绘制势，预测工后沉降。（见图5.2.8-2）8监测断面荷载-时间-沉降曲线402010010真空荷载堆载荷载沉降图5.2.8-2监测断面“荷载-时间-沉降”曲线3、深层水平位移（侧斜）是了解土层不同深度侧向位移最直观的方法，对判断土体的稳定状态十分有效，故在滑移侧布设一只测斜孔。（见图5.2.8-3）位移（mm）图5.2.8-3深层水平位移(测斜)成果图9作用下，地基土体发生的收缩变形。6.材料与设备表6.1主要材料序号材料名称规格及要求用途1密封膜根据工程需要采购密封膜修复2胶水根据工程需要采购密封膜搭接3插水板根据工程需要采购竖向排水4PVC管根据工程需要采购横向排水5无纺土工布根据工程需要采购密封膜保护6铁丝根据工程需要采购新旧管搭接修复7土工格栅根据工程需要采购提高土层承载力8真空表根据工程需要采购监测装置9真空阀根据工程需要采购真系系统开关表6.2机具设备序号名称规格数量备注1挖土机EX2201台2推土机SD16TL1台3静压插板机PC2001台4搅拌机DJB-14D1台5潜水泵QS32×25-42台6手持缝纫机4台缝制土工布7泥浆泵NB-152台8装载机ZL50E-Ⅱ1台9振动压路机ZD-201台10自卸汽车8～15t按需7.质量控制7.1执行施工及验收标准7.1.1《真空预压加固软土地基施工技术规程》（JTS147-2-2009）7.1.2《工程测量规范》（GB50026-2007）7.1.3《地基处理技术规范》（DG/TJ08-40-2010）7.1.4《土工合成材料应用技术规范》（JTG/T）7.1.5《公路土工合成材料应用技术规范》（D32-2012）7.2质量控制措施7.2.1文件，以保证每道工序均处于受控状态。7.2.2作业班组进行施工技术、安全交底，明确施工方法及质量目标，交接记录双方均要签字。7.2.3各级管理人员均要持证上岗，特殊工种要有相应的上岗操作证。7.2.4严格执行“三检制”和“三工序”制度，项目质量员跟踪检查，掌握质量动态，10加强工序质量控制，确保修复工程质量目标实现。7.2.5序，必须严格按照规范及规程要求进行过程控制和验收。8.安全措施8.0.18.0.2每天工作前，对施工工具进行安全检查，确保安全施工。8.0.3下面不得站人或通行。施工应按顺序施工，设备不得歪斜施工。8.0.4备足相应的材料。各工序严格按施工验收规范要求作业。8.0.5交底结束后进行相关不清楚问题的解释，交底确认，然后作业。8.0.6进入施工现场配戴好必要的安全用品，并牢固树立安全第一，预防为主的思想。8.0.7辖范围内的工、机具随时检查，发现隐患及时处理并上报。8.0.8术规范》JGJ46规定，施工现场用电由安全员和电工经常巡查，维护处理。8.0.9业排除故障。8.0.10机械行走道路需平整，密封墙机械下面必须铺设平稳；作业时要密切注意路基是否异常变化。8.0.11进行土方卸载或加载作业时，施工机械及运输车辆必须严格按照施工方案规定的顺序、路线以及现场指挥人员的要求作业，严禁运输车辆随意、无序卸土。8.0.12土方作业宜在白天进行，特殊情况须在夜间进行时，现场必须设置有效的照明设施，运输车辆必须听从指挥有序进场。8.0.13进行土方加载作业前，必须对设置在加载场地内的监测装置实施有效地保护。9.环保措施9.0.1制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导。9.0.2牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.0.4封闭的机械棚，以减少强噪声的扩散。9.0.5施工管理，各班组成员实行分工负责制。9.0.6运至现场的材料、机具一定要摆放整齐，做好有关标识。9.0.7施工余、废料必须及时清理回收，保持现场清洁。9.0.8材料计划力求准确，供应及时，施工结束后及时退场。119.0.9劳动防护用品。9.0.10施工现场用水、用电设施的设置和使用，必须符合安装规范和安全操作规程，接电。9.0.11现场施工必须做到工完料清，及时清理现场。10.效益分析10.1经济效益工期损失，同时经济、高质、高效。载预压等方法进行处理，会导致工期延长、成本增大，不利于项目的建设。短工期3~51万m²面积区域范围可产生直接经济效益超过800万元。10.2社会效益供了切实可行的环境保护和预控的方法及措施。和居民的干扰，有效保护环境，造福社会。本工法为真空联合堆载预压地基处理中局部破坏修复处理提供了科学合理的成功案例，提供可靠的借鉴意义，为后续工程建设积累宝贵的经验。11.应用实例声誉。应用实例1：横琴新区环岛北片主、次干路市政道路工程道路长度约，其中海漫滩地貌采用先吹填造陆，之后紧跟进行排水固结法加固软土地基施工的路段长度约20km2010年32013年4面积约80万m2。其中，出现真空预压系统破坏的地方有3处，采用了该工法修复处理，目前道路沉降稳定，交通行使畅顺。应用实例2：横琴新区市政基础设施项目非示范段主、次干路市政道路工程（一期12工程）I标段合计道路长度约15km，其中海漫滩地貌采用先吹填造陆，之后紧跟进行排水固结法加固软土地基施工的路段长度约14km2011年10月非示范段开工，年12地基处理面积约37万m2。其中，出现真空预压系统破坏的地方有3处，采用了该工法修复国安装之星”、“全国市政优质工程金杯奖”、“中国建设工程鲁班奖”等多项奖项。应用实例3：横琴新区市政基础设施项目非示范段主、次干路市政道路工程（一期工程）Ⅱ标段合计道路长度约24km，其中海漫滩地貌采用先吹填造陆，之后紧跟进行排水固结法加固软土地基施工的路段长度约20km2011年10月非示范段开工，年1