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气压劈裂真空预压法

仅在常规真空预压法的基础上增加气压劈裂系统,施工方便,经济高效;提高了处理深度,提高深层软土的处理效果;缩短了处理时间;加固后地基沉降易收敛。

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针对目前真空预压法中存在上述问题,充分利用气压劈裂技术的优势,东南大学交通学院刘松玉教授等提出了气压劈裂真空预压法加固深厚软土地基的新技术。该工法的施工仅在常规真空预压法的基础上增加气压劈裂系统,施工方便经济高效

真空预压法是一种优良的排水固结方法。大量工程实践表明,真空预压法具有造价低、工期短、易施工、加固效果明显等优势,已在公路、港口、水利等工程中得到大规模应用,取得了良好的经济效益和社会效益。

近十年来真空预压法已在提高有效处理深度、密封技术和加快固结时间等方面取得了一定进展,但对于我国东南沿海工程建设中经常遇到的深厚软土,目前常规的真空预压技术仍存在以下两个方面问题:

1、真空度沿深度衰减,深部处理效果差,处理深度有限;

2、处理时间相对较长,工后沉降难以稳定。


东南大学交通学院刘松玉教授等针对目前真空预压法中存在上述问题,充分利用气压劈裂技术的优势,提出了气压劈裂真空预压法加固深厚软土地基的新技术。该方法已获得国家发明专利“气压劈裂真空预压法加固软土地基操作方法”(中国专利号:ZL2005 1 0038644.0,2007-10-3)。

工作原理

通过向深部土体中喷入高压气体,使土体中形成气压劈裂裂隙,由气压劈裂裂隙和竖向排水体组成的排水导气网络,既可以提高真空荷载向深层软土的传递效率,又加速土中水气的排出,缩短固结时间。该工法的施工仅在常规真空预压法的基础上增加气压劈裂系统,施工方便,经济高效。

地基处理新技术:气压劈裂真空预压法_工作原理

施工工艺

平整场地→铺设砂垫层→塑料排水板、喷气管施工→埋设监测仪器→铺设喷气管路和抽真空管路→检查喷气管路的密封性→铺设剩余砂垫层→挖密封沟、铺密封膜→安装出膜装置、回填密封沟→安装喷气和抽真空设备→试喷气、试抽真空,检查整个系统→布设沉降标→正式喷气和抽真空→施工结束。

现场试验

试验场地位于江苏省姜堰市江海高速某一施工段,进行了常规真空预压与气压劈裂真空预压对比试验;深厚软土层埋深为13~21m;喷气管间距为2.5m,深度为14、16、18和20m,喷气压力为0.5MPa;排水板梅花形布置,间距1.2m,打设深度21m。

现场试验和室内试验结果表明:

(1)气压劈裂真空预压法提高了处理深度提高深层软土的处理效果

(2)气压劈裂真空预压法缩短了处理时间;加固后地基沉降易收敛,有利于工后沉降的控制。

气压劈裂真空预压法现场

▲ 气压劈裂真空预压法现场

气压劈裂裂隙

▲ 气压劈裂裂隙

 

技术优势

该方法施工方便、操作简单,其优点主要有:

提高真空预压处理深度,可达30m;

喷气劈裂,改善深部土体宏观渗透性;

提高真空荷载向深层软土的传递效率,增加深层软土中的真空度荷载;

裂隙和排水体组成的排水导气网络加速土中水气的排出,大大减少固结时间;

提高加固深度,拓宽应用范围。