快速高真空击密法.

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1、18:051高真空击密法高真空击密法一种软土地基处理新工艺一种软土地基处理新工艺预祝大会圆满成功预祝大会圆满成功! !18:052高真空击密法介绍主要内容高真空击密法介绍主要内容工法介绍工法介绍机理机理特点特点应用实例应用实例18:053高真空击密法高真空击密法施工流程施工流程信息化施工方法信息化施工方法18:054施工流程施工流程动画演示动画演示18:055信息化施工方法信息化施工方法对各项指标检测确定和调整施工参数对各项指标检测确定和调整施工参数最优含水量最优含水量最大密实度最大密实度击振频率击振频率击振能量击振能量真空度调整真空度调整超孔隙水压力消散时间超孔隙水压力消散时间在避免土体发在

2、避免土体发生破坏的基础生破坏的基础上，对地基土上，对地基土进行有效击密进行有效击密18:056信息化施工控制内容信息化施工控制内容最优含水量：最优含水量：采用特制的高真空系统强制调整土体的含水量，控采用特制的高真空系统强制调整土体的含水量，控制需处理的土体逐步接近最优含水量；制需处理的土体逐步接近最优含水量；最大密实度：最大密实度：在需处理土体分遍逐步接近最优含水量的同时，采在需处理土体分遍逐步接近最优含水量的同时，采用特制的大型击密设备分遍击密需处理的土体，逐步接近最大密用特制的大型击密设备分遍击密需处理的土体，逐步接近最大密实度；实度；击振频率：击振频率：根据处理土体的自振频率，调整击振频

3、率；根据处理土体的自振频率，调整击振频率；击振能量：击振能量：根据地基的处理深度要求，正确计算各层不同土体击根据地基的处理深度要求，正确计算各层不同土体击密土体所需的击振能量；密土体所需的击振能量；真空度：真空度：根据不同的土体渗透系数、含水量，分层多遍强制调整根据不同的土体渗透系数、含水量，分层多遍强制调整各层土的真空度、真空气量；各层土的真空度、真空气量；超孔隙水压力消散时间：超孔隙水压力消散时间：正确计算被处理土体超孔隙水压的消散正确计算被处理土体超孔隙水压的消散时间，合理确定土体每遍击密的固结恢复时间，严防时间，合理确定土体每遍击密的固结恢复时间，严防“弹簧土弹簧土”的形成。的形成。1

4、8:057高真空击密法主要机理高真空击密法主要机理压力差主动排水压力差主动排水硬壳层理论硬壳层理论下卧层不留排水通道下卧层不留排水通道工后沉降工前完成工后沉降工前完成18:058压力差主动排水原理压力差主动排水原理压力差主动排水原理压力差主动排水原理:高真空高真空-击密交替进行击密交替进行较高的压力差较高的压力差目的目的:使低渗透性土地基可以强夯处理使低渗透性土地基可以强夯处理 18:059硬壳层应力扩散理论硬壳层应力扩散理论硬壳层厚度硬壳层厚度:通过应力扩散理论确定通过应力扩散理论确定控制指标控制指标:上部荷载、硬壳层重力经过硬壳层后的附加上部荷载、硬壳层重力经过硬壳层后的附加应力应力 f

5、需小于需小于1.1倍的下卧层的地基承载力倍的下卧层的地基承载力fak，即即 f (hx) 1.1 fak18:0510硬壳层应力扩散示意图硬壳层应力扩散示意图Pffakhx硬壳层厚度确定依据：满足条件硬壳层厚度确定依据：满足条件 f(hx) 1.1 fak 18:0511下卧层不留排水通道下卧层不留排水通道下卧层不留排水通道，从而大大减下卧层不留排水通道，从而大大减缓了下卧层的沉降速率。缓了下卧层的沉降速率。图示图示18:0512工后沉降计算示意图工后沉降计算示意图P竖竖向向排排水水体体水水渗渗透透工后沉降估算工后沉降估算: : sp=x st其中其中 St为传统计算结果；为传统计算结果； x

6、为高真空击密法理论修正系数；为高真空击密法理论修正系数； Sp为高真空击密预测结果。为高真空击密预测结果。所形成的硬壳层软弱下卧层18:0513工后沉降较小的理论解释工后沉降较小的理论解释形成密实度高、孔隙比小、透水性差形成密实度高、孔隙比小、透水性差的超固结硬壳层；的超固结硬壳层；附加应力经过硬壳扩散后已经比较小；附加应力经过硬壳扩散后已经比较小；下卧层不留排水通道；下卧层不留排水通道；地下水本身的不可压缩性；地下水本身的不可压缩性；软弱下卧层周围土体对其的约束作用。软弱下卧层周围土体对其的约束作用。18:0514工后沉降工前完成原理工后沉降工前完成原理工后沉降工后沉降工前完成工前完成差异沉

7、降差异沉降分区分块控制工前完成分区分块控制工前完成量量将将20003000m2作为一个施工小区，使各处作为一个施工小区，使各处产生不同的工前沉降，从而达到工后沉降产生不同的工前沉降，从而达到工后沉降一致的目的。一致的目的。18:0515差异沉降工前完成差异沉降工前完成ABCD最终沉最终沉降降40cm最终沉最终沉降降50cm最终沉最终沉降降60cm最终沉最终沉降降70cm控制工前沉控制工前沉降为降为30cm控制工前沉控制工前沉降为降为40cm控制工前沉控制工前沉降为降为50cm控制工前沉控制工前沉降为降为60cm假设工后沉降要求假设工后沉降要求10cm:18:0516高真空击密法特点高真空击密法

8、特点质量可控质量可控主要指地基承载力、工后沉降和差异沉降主要指地基承载力、工后沉降和差异沉降等可以工前控制等可以工前控制造价低廉造价低廉是常规方法的是常规方法的4080%工期短工期短是常规方法的是常规方法的1/31/2无环境污染无环境污染地基中不加入任何添加剂，无泥浆等废弃地基中不加入任何添加剂，无泥浆等废弃物等排出物等排出18:0517高真空击密法工程应用高真空击密法工程应用18:0518工程应用面积已接近工程应用面积已接近3000万万m2序号工程项目名称施工年月工程规模 “硬壳层”厚度备注1上海港上海港外二期道路堆场98.598.10100万m26m专利方案设计、施工2上海港上海港外三期道

9、路堆场00.200.580万m25m专利方案设计、施工3上海港外四期道路堆场01.201.10160万m25m专利方案设计、施工4上海港外五期道路堆场03.1003.1280万m25m专利方案设计、施工5浦东国际机场国际机场二号主跑道软地基处理03.603.12111万m28m专利方案设计、施工,工后沉降10cm；不均匀沉降1/1000。6上海外高桥造船厂装焊平台02.702.101#4#平台9m方案设计、施工fk210kPa7江苏常熟港二期道路堆场02.402.1020万m2910m专利方案设计、施工8江苏常熟港常熟港三期道路堆场03.12至今30万m2910m专利方案设计、施工9上海东方油

10、罐软基处理03.703.1012个化学罐16m专利方案设计、施工10浙江宁波港宁波港三期二阶段道路堆场03.804.146万m26m专利方案设计、施工11广东湛江奥里油电厂湛江奥里油电厂二期03.1004.632万m28m专利方案设计、施工12江苏常州铁本钢厂料场03至今60万m216m专利方案设计、施工fk250kPa18:0519上海浦东机场二号跑道软基上海浦东机场二号跑道软基 (面积达面积达111万万m2)设计要求：设计要求： 工后沉降小于工后沉降小于10cm10cm； 不均匀沉降小于不均匀沉降小于1/10001/1000； 地基承载力提高到地基承载力提高到160kPa160kPa； 节

11、约造价节约造价1.0亿元以上。亿元以上。七七种种方方案案处处理理前前后后对对比比试验分区6m内标准贯入击数(击)6m内静力触探Ps(MPa)CBR(MPa)地基反应模量K(MPa/m3)地基回弹模量E0(MPa/m3)加固前加固前数据数据62.330.8920.8043.03强夯I区123.606.7138.8259.80强夯II区114.248.1946.5064.77强夯III区95.587.3545.5062.66“高真空高真空排水排水+强强夯夯”区区133.858.8361.3271.73“高真空高真空排水排水+冲冲击碾压击碾压”区区134.998.6856.9366.25“塑料排水板

12、+冲击碾压”区123.818.3845.9065.26冲击碾压区103.908.5547.8065.7518:0521试验分区有效影响深度(m)孔隙水压力消散情况施工总沉降(cm)强夯I区648小时以后，消散70以上。30.2强夯II区648小时以后，消散70以上。35.7强夯III区648小时以后，消散70以上。45.1“高真空排水高真空排水+强夯强夯”区区648小时以后，消散85以上。55.7“高真空排水高真空排水+冲击碾压冲击碾压”区区348小时以后，消散75左右。17.8“塑料排水板+冲击碾压”区345天以后，消散70左右。25.6冲击碾压区3910天以后，消散70左右。23.6加固影

13、响对比加固影响对比18:0522新浪网新浪网2005.3.18报道：报道：上海浦东机场上海浦东机场“二号二号”“”“起跑起跑”运能估计将增运能估计将增50%内容如下内容如下: 浦东国际机场二期工程建设指挥部的一位专家告诉记者，围海在软土地基上造跑道的关键在于解决差异关键在于解决差异沉降问题沉降问题，就是说如果地基松弛产生差异沉降后，上面的混凝土跑道就有可能变形或损坏，危及飞行安全。为此技术人员在国内首次采用了强夯、高真空首次采用了强夯、高真空降水和冲击碾压降水和冲击碾压三种地基处理方法相结合的手段，不但使地基平稳均匀，不但使地基平稳均匀，大大超过了设计要大大超过了设计要求，而且节约了资金求，而

14、且节约了资金2000多万元多万元。http:/ 国内第一条完全通过填海促淤吹沙造地建成国内第一条完全通过填海促淤吹沙造地建成的跑道的跑道(2) 国内第一条软土地基上建成的能够起降F类A380大型客机的跑道(3) 境内第一条按类仪表进近标准建成的跑道(4) 国内第一次建成最大规模的滑行道地下穿越工程(5) 国内第一条成功集成强夯、高真空降水、冲国内第一条成功集成强夯、高真空降水、冲击碾压三种地基处理方法建成的跑道击碾压三种地基处理方法建成的跑道(6) 国内第一次运用拉毛刻槽联合工法，摩擦系数达到最佳水平的跑道(7)国内第一条采用市电、油机、UPS助航灯光联合供电保障系统的跑道 18:052420

15、03年宁波北仑港三期道路、年宁波北仑港三期道路、堆场施工现场堆场施工现场(面积为面积为46万万m2)18:0525处理后地面情况处理后地面情况18:0526宁波北仑港工程概况宁波北仑港工程概况宁波北仑港区国际集装箱码头二阶段地宁波北仑港区国际集装箱码头二阶段地基处理工程约基处理工程约46万万m2，由交通部第三航务勘，由交通部第三航务勘察设计院设计。察设计院设计。02米为新吹填粉煤灰，米为新吹填粉煤灰，210米以下为淤泥质粘土。新吹填粉煤灰米以下为淤泥质粘土。新吹填粉煤灰为浆糊状，人无法进入，承载力接近于零，为浆糊状，人无法进入，承载力接近于零，淤泥质土淤泥质土Ps值约值约0.10MPa，设计要求处理后，设计要求处理后地基承载力地基承载力fak=120kPa，工前沉降，工前沉降600mm。18:05272003年宁波港三期年宁波港三期采用本工法工采用本工法工期缩短了期缩短了6个月，个月，造价节约造价节约2000万元，设计、万元，设计、施工获得施工获得2004年度宁波港科年度宁波港科技进步一等奖。技进步一等奖。18:0528致 谢请各位专家学者代表们批评指正!