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真空預(yù)壓淤泥固化在東太湖工程中的應(yīng)用

（陳新洋）

    摘要：蘇州市吳中區(qū)東太湖清淤淤泥固化工程采用真空預(yù)壓工藝進(jìn)行軟基處理。這是真空預(yù)壓工藝首次在蘇州市水利工程地基處理中的應(yīng)用，本文著重說(shuō)明的是真空預(yù)壓施工工藝和質(zhì)量控制要點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞：真空預(yù)壓  塑料排水板、固結(jié)度、施工工藝、質(zhì)量控制

    吳中區(qū)東太湖為保證東太湖水質(zhì)，對(duì)東太湖湖底底泥進(jìn)行生態(tài)清淤，將生態(tài)清淤淤泥吹填到指定排泥場(chǎng)。現(xiàn)工程需要，需對(duì)6#排泥場(chǎng)已吹填淤泥進(jìn)行真空預(yù)壓固化處理。6#排泥場(chǎng)面積約40萬(wàn)平米,淤泥平均深度約3.5米,處理淤泥約140萬(wàn)方?，F(xiàn)簡(jiǎn)單介紹一下淤泥真空預(yù)壓固化工藝。

    一、真空預(yù)壓工藝的原理

    真空預(yù)壓法是地基處理的一種方法，是用薄膜對(duì)需要加固的軟基進(jìn)行密封與大氣隔離，借助真空泵抽真空，通過(guò)鋪在加固體表面的的濾管的水平排水通道及塑料排水板的垂直排水通道將加固區(qū)內(nèi)的空氣和水抽走，形成負(fù)壓真空，該負(fù)壓通過(guò)真空管道及垂直排水通道逐漸向深度方向延伸，并向四周土體擴(kuò)散，使加固土體內(nèi)部與垂直排水通道、土體中產(chǎn)生壓差，在此壓差的作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，使孔隙水壓力降低，最終使土體固結(jié)壓密。它具有工程造價(jià)低，施工工期短的優(yōu)點(diǎn)，在沿海地區(qū)、水利工程和市政、建筑工程中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

    二、真空預(yù)壓的施工工藝：

    真空預(yù)壓的工藝流程：測(cè)量放線(xiàn)→清基→插板→鋪編織布→鋪設(shè)濾管→鋪土工布→鋪密封膜→真空預(yù)壓→地基檢測(cè)。

    ①測(cè)量放線(xiàn)：根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)的平面布置，用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量放樣，本工程每個(gè)單元約為2.5萬(wàn)平米，合計(jì)分為12單元塊，用木樁放出各加固單元邊線(xiàn)的準(zhǔn)確位置。

     ②清基：壓倒蘆葦后，平整場(chǎng)地測(cè)量地面標(biāo)高，并挖好四周密封溝。小螺鉆測(cè)定淤泥層厚度與土質(zhì)，確定塑料排水板長(zhǎng)度等。

    ③插板：采用SPB-A型塑料排水板；按間距1m*1m和所定深度插打，板頭外露約0.5m，施工方法采用機(jī)械結(jié)合人工。

    ④鋪編織布：鋪設(shè)150g編織布一層，四周各外擴(kuò)1.0m。

    ⑤鋪設(shè)濾管：按間距2m鋪設(shè)水平管同時(shí)連接水平管與排水板。與水平管垂直方向10-15m間距鋪設(shè)，波紋濾管并與水平管由三通四通相連，埋設(shè)真空度監(jiān)測(cè)探頭，真空度監(jiān)測(cè)探頭在水平管和塑料排水板中均要埋設(shè)，安裝好后即測(cè)初始值。

    ⑥鋪土工布：將塑料排水板水平管緊貼地面，鋪設(shè)二層200g的短絲無(wú)紡?fù)凉げ迹闹芟蛲鈹U(kuò)大1.0m。

    ⑦鋪密封膜：整平土工布后，再依次鋪設(shè)兩層厚度為0.12-0.14mm的聚氯乙烯、真空膜，各邊外擴(kuò)2m。在四周密封溝位置將邊緣的土工布和真空膜埋入覆蓋粘土并人工踩實(shí)，保證密封效果。膜上安裝沉降標(biāo)，固定好并測(cè)定初始標(biāo)高。

    ⑧真空預(yù)壓：全部鋪設(shè)好并檢查漏氣后，試抽真空，施加真空荷載的過(guò)程中應(yīng)緊密觀測(cè)真空度與地基變形，若出現(xiàn)真空度高而變形量過(guò)小時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整真空加載速率，以避免部分土體過(guò)快固結(jié)，而影響后期強(qiáng)度，甚至失敗。膜下真空度達(dá)到80KPa后穩(wěn)壓，將真空泵排水的水覆蓋于膜上，這樣有利于真空度保持和增加荷載。抽真空后每天都對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并分別記錄，以曲線(xiàn)形式提出，并以s-t；v-t等關(guān)系曲線(xiàn)表達(dá)。停泵時(shí)間根據(jù)強(qiáng)度增長(zhǎng)推測(cè)結(jié)果，沉降觀測(cè)結(jié)果和真空度傳遞情況而定。

    ⑨適時(shí)進(jìn)行地基承載力試驗(yàn)，驗(yàn)證地基承載力滿(mǎn)足60KPa的設(shè)計(jì)要求。

    ⑩檢測(cè)合格后撤膜、撤泵，進(jìn)行密封溝回填碾壓處理。結(jié)束清場(chǎng)。

    三、監(jiān)理質(zhì)量控制：

    1、原材料、設(shè)備的質(zhì)量控制：

    按照規(guī)范規(guī)程把好原材料的質(zhì)量關(guān)。對(duì)工程中使用的塑料排水板、密封膜、土工布、濾管等原材料，在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)要求廠(chǎng)家提供合格證和質(zhì)量檢驗(yàn)證明書(shū)，在開(kāi)工前和施工中還要按設(shè)計(jì)文件和有關(guān)規(guī)程、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行批量檢驗(yàn)。對(duì)塑料排水板需進(jìn)行外形尺寸、縱向通水量、復(fù)合體抗拉強(qiáng)度、濾膜滲透系數(shù)、濾膜等效孔徑、濾膜抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)。密封膜需進(jìn)行厚度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)量等指標(biāo)。

    2、進(jìn)行項(xiàng)目劃分和單元評(píng)定

    項(xiàng)目劃分：本工程為新工藝，《水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》和《江蘇省水利工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中沒(méi)有相應(yīng)的表格。為此，監(jiān)理單位與蘇州市水利質(zhì)監(jiān)站協(xié)商，本工程分為試驗(yàn)段、東一至東六區(qū)、西一至西八區(qū)合計(jì)15個(gè)分部工程，除試驗(yàn)段為1萬(wàn)平米外，其它分部工程根據(jù)地理位置約外2.5萬(wàn)左右。每個(gè)分部工程分為清基、排水板打設(shè)、材料鋪設(shè)和設(shè)備安裝、真空預(yù)壓等四個(gè)單元。并參照《真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)程》JTS147-2-2009設(shè)計(jì)了單元工程評(píng)定表，通過(guò)市水利質(zhì)監(jiān)站的審核后用于工程質(zhì)量單元評(píng)定。

    3、做好單元的施工質(zhì)量檢測(cè)工作：

    對(duì)排水板施打的施工過(guò)程做好檢查，根據(jù)試驗(yàn)段試驗(yàn)排水板的間距為1米，由于真空預(yù)壓的排水時(shí)間與排水板的間距的平方成反比，所以排水板的間距控制尤為關(guān)鍵，將影響真空預(yù)壓的排水時(shí)間。另外，排水板的施打深度、回帶率、垂直度也是工程控制的指標(biāo)。真空預(yù)壓時(shí)的真空度檢查、沉降記錄等。都要做好檢查工作。

    4、做好地基承載力檢測(cè)試驗(yàn)工作：

真空預(yù)壓結(jié)束后，及時(shí)對(duì)加固后的地基進(jìn)行承載力試驗(yàn)工作。本工程要求地基加固后的承載力為60KPa。在檢測(cè)單位檢測(cè)合格后，建設(shè)單位還邀請(qǐng)檢測(cè)單位進(jìn)行第三方檢測(cè)，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

    5、做好單位工程和分部工程驗(yàn)收

在分部工程施工結(jié)束后，及時(shí)對(duì)分部工程的各個(gè)單元工程進(jìn)行評(píng)定，并收集好材料檢測(cè)資料、工序質(zhì)檢資料、地基承載力報(bào)告等資料后組織建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位等進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收。等單位工程結(jié)束后進(jìn)行單位工程完工驗(yàn)收。

 

塑料排水板機(jī)械施工

 

地基靜載試驗(yàn)

 

 

 

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