塑料排水板联合真空预压法加固地基的应用

第３２卷第１０期　Ｉ．３２　Ｎｏ．１０　２　０　０　６年５月　ＳＨＡＮＸＩ山　　ＡＲＩ西　建　＝］ＨＩＴＥＣ『ｒＩＩ筑　ＶｌｏＲＥ　Ｍａｙ．２００６　・７７・　文章编号：１００９—６８２５（２００６）１０—００７７－０２　塑料排水板联合真空预压法加固地基的应用　李效辉　摘要：结合工程实例，介绍了塑料排水板联合真空预压法加固软土地基原位观测系统的观测项目与布置，详细阐述了　观测系统埋设的方法和技术要求，并探讨了其观测频率和数据管理。以推广该埋设方法和测试技术。　关键词：真空预压法，软基，观测系统　中图分类号：ｎＪ４７１－８　文献标识码：Ａ　真空预压法是在地基表面铺设密封膜，通过特制的真空设备　２．１．２　埋设方法　抽真空，使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负　１）在埋设点地面挖一５０　ｃｌ＇ｎ×５０　ｃｌ＇ｎ×２０　ｃｒｒｌ的土坑，坑内铺　压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提高的软土地基加固　５　ｃｍ３左右的黄砂，整平压实。　法。上海亭枫高速公路位于上海市西南大门枫泾镇，是连接浙江　和上海的又一条经济大通道，也是连接杭州湾跨海大桥的必经之　路。中铁十五局集团公司中标的Ａ７．１标，线路总长７．６５　ｋｍ，其　中软基处理段长度３、５２４　ｋｍ，设计使用塑料排水板结合真空预压　法加固处理。本段路基土质为淤泥、淤泥质粘土和淤泥质亚粘　土，根据地质钻探资料，能够排水固结而且能形成负超静水压力　边界条件。现就这种施工工艺在实际施工过程中所必须的原位　观测系统的布置与埋设，结合现场操作做如下总结。　圈１　观测断面观测仪器埋设布置圈　１观测项目与布置　２）将沉降板平放在坑内，四周用黄砂填实并用水准尺校正使　１．１　沉降观测　板面水平，再回填土整平压实。　沉降观测有以下两种：　３）用套管垂直套进测杆标于土面上，使其与测杆底板保持　１）地面沉降板，在试验路堤左右路肩和中心位置的地表埋设　１０　ｃｍ以上，在套管四周用土堆实使其立稳。　沉降板测定地基的综合沉降量；２）分层沉降，在地基的压缩深度　４）用水准仪连续数日观测测杆的高程，确定初始高程。　范围内埋设分层沉降标，以测定地基不同深度在不同时期土体的　５）路堤开始填筑时，应保护沉降板，在沉降板周围１　ｍ范围　分层压缩量。　内采用人工填筑压实。　１．２水平位移　２．１．３　观测要求　水平位移的观测仪标采用测斜管，在路堤的边坡坡中及边沟　１）沉降观测要求按三等水准规定测量，￣Ａ－．－等水准规定进行　外侧处埋设测斜管至地基下卧硬层，测定地基在路堤荷载作用下　校核，并定期校正基点的高程。　不同深度的水平位移量。　２）在填筑加荷期要求２　ｄ观测一次，一般施工期每周二次，预　１．３孔隙水压力　压期每周两次。　一般在路堤的中心和路肩部位，按不同浓度在软土层中埋设　３）测量结果当天及时整理。　钢弦式孔隙水压力计，观测路堤在施工期及预压期地基中孔隙水　２．２分层沉降标　压力的变化情况。　２．２．１分层沉降标的组成　１．４地下水位并　分层沉降标主要由电磁式ＦＣ－５０型分层沉降仪，悃２　ｍｍ波　为了配合孔隙水压力的观测，在路堤边沟外侧埋设地下水位　纹管，　１×６　ｍｍ硬塑料管及怊ｍｍ的铜丝感应线圈组成。　井，观测地基中不同时期地下水位的变化情况，以供对孔隙水压　２．２．２埋设技术　力的分析。　１）采用蛆２７钻具定位开孔，成孔倾斜度不大于１。；进尺时注　１．５具体断面埋设　、　意护壁，钻孔至预定深度后，立即进行埋设。　观测断面观测仪器仪标的具体埋设布置图详见图１。　２）埋设前在波纹管上每间隔１．０　ｍ箍一根感应图，将第一根　２埋设的方法和技术要求　波纹管管底用塑料板封死，连接波纹管，接头处用胶带包裹，在波　２．１地表沉降板　纹管内加水，将硬塑料管插人波纹管内向钻孔内压进，边接边压　２．１．１　沉降板的构造　直至孔底，波纹管露出地面１Ｏ　ｃｒｎ～２０　ｃｌ＇ｎ用水泥固定。硬塑料管　沉降板由沉降底板、测杆、套管、套管接箍、套管盖板、测杆头　高出地面３Ｏ　ｃｒｎ～５０锄，以便观测，波纹管与硬塑料管之间空隙　组成，沉降底板采用４００　ｍｉｔｔ×４００　ｍｍ￣５　ｍｍ的钢板；测杆采用　用两块半圆盖板保护，硬塑料管随填士增高加长。　８×３．５　ｎ帅的无缝钢管制成，一端为外丝，另一端为内丝，一般　３）在波纹管与钻孔之间用泥或黄砂填实，待钻孔基本稳定　每根长为５０　ａｎ，套管采用幅９×４　ｍｍ的无缝钢管。　后，用水准仪测出管口高程，之后也必须定期测量管口高程，以便　收稿日期：２００５．１１．２１　作者简介：李效辉（１９６７一），男，工程师，中铁十五局集团有限公司上海分公司，上海２０１１００　维普资讯 http://www.cqvip.com

・７８・　．，女．　２第３　０　２卷藿１０　６　５年０暂　　月　山　西　建　筑Ｋ　４）检测孔压计埋设后性能，小心提起钻杆，稍等片刻用频率　修正读数。　２．３测斜管　２．３．１测斜仪的组成　仪检查频率变化是否正常，若发现有异常，可利用铅丝将孔压计　提起。　１）测斜器。其内部装有加速度计，密封能承受１００　ｍ水深压　５）用泥球投入钻机，并不断摇动铅丝使泥球封至孔底。　２．４．３电缆线的保护　力，上下配置两组导轮，便于沿测斜管的导槽升降和定位。　各测点孔压计埋设完毕后，理顺电缆线，归拢成一束，用编织　２）电缆。是一种附有标尺的特别电缆，连接测斜器与显示器，　布缠绕扎紧，沿观测箱方向挖一深为３０　ｃｍ宽２０　ｃｍ的沟，沟底铺　向测　器供电，给显示器传递信号，并兼绳索牵引测斜器升降。　ａ厚黄砂，将归拢成一束的电缆呈波浪形摆好，铺　３）测斜导管。是采用聚乙烯铸模成型的塑料管，管径７１　ＨⅡｎ，　垫５廿ｎ～１０　Ｅｒ壁厚６　ＨⅡｎ，管长２　ｍ，内壁开有四条对称导槽，作为测斜管滑动轨　上２０　Ｅｒａ厚黄砂，上面再回士填平，观测箱由钢板焊接而成，尺寸　道，槽宽５　ｍｍ，槽深３　ｍｍ，导槽要求垂直并光滑。　为８０　ｃｍＸ５０　ａｍ×４０　Ｅｒａ，并加锁保护。　２．３．２测斜导管的埋设技术　２．５地下水位井　１）采用巾ｌ２７钻具定位开孑Ｌ，成孔偏斜度不允许大于１。，钻孔　为了观测到试验路段内的地下水位变化情况，以便计算各孔　应钻至下卧硬土层或基岩内５０咖～１００　ｃｎ１，若软土层深厚难以　隙压力计相应的超静孔隙水压力，必须埋设地下水位井。　进入硬土层时，钻孔至足够深度不产生水平位移，视管底端的水　地下水位井采用们０　ｍｉｌｌ钢筋，长为２．０　ｍ～３．０　ｍ，一端用　平位移为零，作为固定端，否则导管顶端应校正。　帖ｎ１ｎ１～帖ｍｍ钻头打数排小孔长度约５０　Ｅｒａ，用铜丝布包一层，　２）第一根导管管底用塑料板封死，用芯模将两管槽口对准，　再用尼龙窗纱包两层，用细铅丝扎紧，孔底封死。埋设时采用　涂沫粘合剂，固定接头导管，减小槽口纵向扭曲。　ｌ０８孔土器开孔，孔深２．０　ｍ～２．５　ｍ，在孔底顺序倒入洗净粗砂　３）将接装好的测斜管平直地移向孔口，底端朝向孔口，用人　和小瓜子片厚约２０　ｃｍ；水位管有小孔的一端向下放入钻孔内，到　力或机械拉住两根护绳索，对正施测的方向、均匀弯曲测斜管、绳　底后在水位管四周用洗净粗砂或小瓜子片填实，钻孔ＩＺｌ处留　索随测斜管同步放到孔底。埋设孔较深，地面接成全管向钻孑Ｌ内　３０　ｃｍ￣４０　ｃｍ水位管作观测用；待钻孑Ｌ淤实后，用水准仪测量水　放置有困难时，可分段在地面接成，整体在孔口埋设时连接。　位管管口高程，并以后需定期测量，当测量孔隙水压力时，量测地　４）导管埋至预定深度，校正导向槽的方向后，在导管与钻孔壁　下水位深度。　之间用砂或小瓜子片填充。导管埋设完成后停留一段时间，使钻　３观测频率和数据管理　孔中填土密实紧贴导管，进行零点读数测试，并测量管口高程。　３．１观测频率　．　２．４孔隙水压力　填筑期内每填完一层及时对所有观测仪标测量一次，且两次　２．４．１　孔隙水压力测试系统组成　测定间隔时间不超过３　ｄ，遇到位移或沉降速率超过控制标准时，　孔隙水压力测试系统主要由孔隙水压力计和量测仪器两部　观测频率加密，并实行动态跟踪。预压期即路基填筑至设计标高　分组成，孔隙水压力计包括传感器、环形透水石、锥头拉杆、电缆　后，预压期第１个月观测频率为每周一次，２个～３个月为半个月　线和护管等；量测仪器包括数字显示频率仪、蓄电池箱、示波仪和　１次，以后为每月１次。　接线箱等。　３．２数据整理　２．４．２埋设　针对本试验项目观测断面多，对观测到的数据处理工作量非　孔隙水压力的埋设具体步骤如下：　常之大，利用河海大学岩土工程研究所开发的土工原位观测数据　１）根据测点位置图，钻机定位，采用＋１０８提土器开孔，孔深　处理系统，把观测数据及时输入计算机进行计算、分析，绘制出各　达测点以上２０　ｅｍ－－５０　ｃｍ左右为止。　观测项目所需的各种图表，为研究提供直观明了，正确的图形和　２）钻孔完成后，向钻孔内倒入清水至孔口，将浸入清水中的　数据资料，同时反馈控制现场施工，达到监控的目的。　孔压计连同装满清水的塑料袋迅速提出放入钻孔内，当透水石浸　４结语　入钻孔水中时，撕破塑料袋弃之。　３）钻杆接上压具，这时需五人配合操作，两人分别提拉护套　上海亭枫高速公路Ａ７．１软土地基处理段通过一年多的现场　上两根铅丝，一个拿孔压计将钻杆压具插入护管内，电缆从护管　原位观测，已收集到大量的数据资料，从数据资料和所埋设的仪　槽口引出，手握孔压计和电缆连同钻杆与铅丝垂直同步放入钻孔　器仪标工作状况表明，仪器仪标的埋设成功率较高可达９５％，所　内，一个负责接长钻杆，一个操作钻机，孔压计到达孔底，用管钳　测数据可靠；该段软土路基加固处理施工过程中所选用的仪器是　正确的，埋设方法和测试技术是可行的。　夹住钻杆垂直平稳压入２０　ｃｍ～５０　Ｅｒａ，到所需深度为止。　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｖａｃｕｕｍ　ｐｒｅ－ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ＬＩＸｉａｏ－ｈｕｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｐｅｃｉｉｆｃ　ｅｎｇｉｎ￣ｒｉｎｇ，ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｉｔｅｍ　ａｎｄ　ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎ　ｓｉｔｕ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂｙ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ＶａＣＨＩ．ＵＴＩ　ｐｒｅ－ｐｒ￣，ｓｉｎｇ　ｔｏ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ　ｓｏｆｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｉｔｓ　ｂｕｒｉｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｏｂｓｅｒｖ　ｉｎｇ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｄａｔａ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｔｏ　ｅｘｔｅｎｄ　ｂｕｆｆｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖａｃｕｔｌＩＴｌ　ｐｒｅ－ｐｒｅｓｓｉｎｇｍｅｔｌ＇￣ｔ，ｓｏｆｔｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ