1、氣壓劈裂真空預壓法加固深厚軟土地基推廣應用段氣壓劈裂真空預壓法加固深厚軟土地基推廣應用段設計與施工方案匯報設計與施工方案匯報2013年年6月月4日日匯報內容匯報內容1、工程概況、工程概況2、工程地質條件、工程地質條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設計、劈裂真空法設計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工1、工程概況、工程概況本項目位于蘇北平原中部的鹽城市阜寧縣及建湖縣境內，本項目位于蘇北平原中部的鹽城市阜寧縣及建湖縣境內，路線全長路線全長36.204km36.204km。實現阜寧縣高速公路從無到有的突破。1、工程概況、工程概況東東東東益互通益互通新長鐵路新長鐵路氣壓劈裂真空預壓段
2、位于阜寧二標東益互通：氣壓劈裂真空預壓段位于阜寧二標東益互通：CK0+939-CK1+190CK0+939-CK1+1901、工程概況、工程概況氣壓劈裂真空預壓法氣壓劈裂真空預壓法FN-2標施工圖設計會議紀要及落實情況1、工程概況、工程概況東益互通東益互通被澤溝被澤溝戛糧河戛糧河匯報內容匯報內容1、工程概況、工程概況2、工程地質條件、工程地質條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設計、劈裂真空法設計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工東益互通東益互通:軟土連續分布，土性為淤泥、淤泥質粉質粘土（粉土），局部地段夾軟土連續分布，土性為淤泥、淤泥質粉質粘土（粉土），局部地段夾粉土薄層，具
3、高孔隙比，高壓縮性。有機質含量一般為粉土薄層，具高孔隙比，高壓縮性。有機質含量一般為0.97%0.97%4.84%4.84%，平均值，平均值2.62%2.62%；一般層頂埋深；一般層頂埋深0.00.03.8m3.8m，一般層厚，一般層厚1.71.75.6m5.6m，層厚最深達層厚最深達19.8m19.8m；2 工程地質條件工程地質條件2 工程地質條件工程地質條件2 工程地質條件工程地質條件2 工程地質條件工程地質條件1-1c層粉土：灰黃色，很濕，稍密狀態，上部為耕植土，近連續分布，厚度1.41.9m。1-2層淤泥、淤泥質粉質粘土：灰褐色，流塑，高孔隙比，高壓縮性，含少量腐殖質，局部夾粉土薄層；
4、一般層頂埋深1.15.2m，層厚8.933.4m。1-2a層粘土：灰黃色，可塑，高孔隙比，高壓縮性，含有機質，局部夾粉砂薄層；夾于1-2層之間。2-1a層粉質粘土：灰黃色，可塑，中等壓縮性，局部夾粉砂薄層，局部地段揭示。2-1c層粉土：黃色，濕，中密密實狀態，干強度低，局部夾粉砂薄層，局部夾粉質粘土，連續分布，局部雙層分布。2 工程地質條件工程地質條件2 工程地質條件工程地質條件匯報內容匯報內容1、工程概況、工程概況2、工程地質條件、工程地質條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設計、劈裂真空法設計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工真空預壓法真空預壓法加固軟土的加固軟土的加固效果
5、加固效果主要取決于主要取決于膜下真空度膜下真空度和豎向排和豎向排水體中水體中負壓的分布規律負壓的分布規律。受。受井阻井阻影響，豎向排水體內的負壓沿深影響，豎向排水體內的負壓沿深度會有一定程度的衰減。度會有一定程度的衰減。3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介豎向排水體內的負壓沿深度的衰減，導致真空預壓加固深度豎向排水體內的負壓沿深度的衰減，導致真空預壓加固深度較小，較小，深部加固效果變差深部加固效果變差。如何提高深部土體的加固效果成為擴大真空預壓法應用如何提高深部土體的加固效果成為擴大真空預壓法應用范圍的核心問題之一。范圍的核心問題之一。真空預壓加固軟土地基技術規
6、程真空預壓加固軟土地基技術規程（JTS 147-2-2009）指出指出真空預壓加固地基固結度需達到真空預壓加固地基固結度需達到80%。大量的工程為了滿足。大量的工程為了滿足上述要求，抽真空時間較長。上述要求，抽真空時間較長。孫立強，閆澍旺（孫立強，閆澍旺（2010）加固吹填土地基時抽真空時間長達）加固吹填土地基時抽真空時間長達275天。天。金小榮等（金小榮等（2007）采用真空預壓法加固軟基長達）采用真空預壓法加固軟基長達7個多月。個多月。董志良（董志良（2006）采取真空預壓法加固潮間帶軟土地基歷史）采取真空預壓法加固潮間帶軟土地基歷史180天天 劉漢龍（劉漢龍（2006）杭）杭-金金-衢高
7、速公路真空預壓法加固軟土歷時衢高速公路真空預壓法加固軟土歷時8個多月。個多月。2003年淮鹽高速公路采用軟基處理時抽真空時間長達年淮鹽高速公路采用軟基處理時抽真空時間長達200天以上天以上 推廣真空預壓法另一個核心問題是縮短固結時間，提高地基推廣真空預壓法另一個核心問題是縮短固結時間，提高地基固結度，減小工后沉降。固結度，減小工后沉降。3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介 針對真空預壓法的上述局限性，劉松玉等針對真空預壓法的上述局限性，劉松玉等提出了提出了氣壓劈裂氣壓劈裂聯合真空預壓法聯合真空預壓法加固深厚軟土地基的新技術加固深厚軟土地基的新技術(簡稱劈裂真空法簡稱劈裂真空法)3、劈裂真空法簡介
8、、劈裂真空法簡介在常規真空預壓法的基礎上增加氣壓劈裂系統。當高壓氣體壓力超過某一臨界值以后，土體發生劈 裂，土體中產生大量裂隙，裂隙與預先打設的塑料排水板組成有效的排水導氣網絡。一方面可以提高真空荷載向深層土體的傳遞效率，有效克服真空荷載隨深度快速衰減的局限性；另一方面可提高深部土體的滲透性、加速深部超靜孔壓的消散，加快土體固結，以縮短預壓時間和有效控制工后沉降。3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介匯報內容匯報內容1、工程概況、工程概況2、工程地質條件、工程地質條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設計、劈裂真空法設計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工22 設計原則與適用條件 1
9、設計流程及內容2 設計計算34、劈裂真空法設計、劈裂真空法設計23設計原則與適用條件設計原則與適用條件 設計原則對高速公路等，工程實踐中對變形的要求不斷提高，工程實踐提出了以沉降為控制目標的設計新原則。以工后沉降為控制目標的設計原則已經隱含了穩定性的要求（趙維炳，2004)。適用條件劈裂真空法主要適用于淤泥、淤泥質土等軟土地基，對于軟土厚度或埋設大于10m時其加固優勢會更為明顯。24呈正方形，預壓荷載80kPa.p排水系統設計p密封系統設計p抽真空系統設計設計流程及內容設計流程及內容p注氣管深度設計10m以下開始設置，垂直距離取24mp注氣管布置形式間距根據單點噴氣試驗確定，可取4.8mp輸氣
10、管路形式支管和主管，分區噴氣p噴氣方式分區噴氣，以1030分鐘為宜，間隙性氣壓劈裂系統設計真空預壓系統設計加固范圍與預壓荷載設計流程25設計計算設計計算p噴氣壓力確定土體中的氣壓劈裂機理氣壓劈裂技術參數設計（張拉機理）（剪切機理）p劈裂影響范圍土體中的裂隙擴展模型p裂隙滲透性計算立方定律26固結度計算沉降計算p最終沉降p工后沉降設計計算設計計算設計計算設計計算劈裂真空法計算程序施工立面示意圖施工立面示意圖塑料排水板、注氣管相對位置平面布置圖注氣管布置示意圖注氣管布置示意圖塑料排水板、注氣管相對位置平面布置圖塑料排水板、注氣管相對位置平面布置圖(局部局部)PVD布置示意圖布置示意圖真空度測頭平面
11、布置示意圖注氣系統平面布置圖注氣系統與注氣管對應關系平面布置圖注氣系統與注氣管對應關系平面布置圖注氣系統平面布置圖抽真空系統平面布置圖砂墊層上鋪設無紡布技術要求密封溝斷面圖沉降標平面布置示意圖沉降標示意圖（1）間歇性噴氣對真空荷載和最終加固效果之影響 方法：依據孔壓消散速率進行噴氣間隙的動態優化（2）氣壓劈裂裂隙增加現場宏觀滲透系數的驗證 方法：現場施工過程中CPTU孔壓消散測試補充研究重點：補充研究重點：匯報內容匯報內容1、工程概況、工程概況2、工程地質條件、工程地質條件3、劈裂真空法簡介、劈裂真空法簡介4、劈裂真空法設計、劈裂真空法設計5、劈裂真空法施工、劈裂真空法施工3.氣壓劈裂真空預壓
12、法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗1.平整場地平整場地 2.地質補勘地質補勘3.鋪設砂墊層鋪設砂墊層 4.打設塑料排水板打設塑料排水板 5.打設噴氣管打設噴氣管 6.埋設監測儀器埋設監測儀器7.鋪設噴抽真空管路鋪設噴抽真空管路 系統系統8.鋪設噴氣管路系統鋪設噴氣管路系統 9.噴氣管路系統試噴噴氣管路系統試噴 10.開挖密封溝開挖密封溝鋪設密封膜鋪設密封膜11.安裝出膜裝置安裝出膜裝置12.回填密封溝回填密封溝13.真空泵、空氣壓縮機真空泵、空氣壓縮機等安裝調試等安裝調試14.試噴氣、試抽真空試噴氣、試抽真空15.布設沉降標布設沉降標16.氣壓劈裂與抽真空氣壓劈裂與抽真空 17.施工結束施工
13、結束施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗5.5.打設塑料排水板、噴氣管打設塑料排水板、噴氣管 施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗5.5.打設塑料排水板、噴氣管打設塑料排水板、噴氣管 施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗5.5.打設塑料排水板、噴氣管打設塑料排水板、噴氣管 施工工藝施工工藝3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝7.7.鋪設噴氣管路和抽真空管路鋪設噴氣管路和抽真空管路 3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝
14、7.7.鋪設噴氣管路和抽真空管路鋪設噴氣管路和抽真空管路 3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝7.7.鋪設噴氣管路和抽真空管路鋪設噴氣管路和抽真空管路 3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝10.10.開挖密封溝鋪設密封膜開挖密封溝鋪設密封膜3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土3.氣壓劈裂真空預壓法現場試驗氣壓劈裂真空預壓法現場試驗施工工藝施工工藝路基填土路基填土謝 謝！東南大學
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