真空夯击法降水是采用真空设备作真空强排水加适量强夯对软地基加固试验,并获得成功。通过长时间的使用与其它辅助的设备配合使用,对高真空降水设备(真空泵机组)使用领域得到扩展。
随着我国对江海滩涂围固造地利用开发及海洋资源利用,软地基加固处理领域不断深入与发展,也为了更好地利用与发挥专业真空强排水设备,在软地基加固方面的应用推广,具有在软地基加固处理上对于怎样提高真空对软土水分影响和软地基水位控制,怎样长时间维持软土层真空,实施适当能量的动力夯击前后及夯击过程中超静孔隙、水压力的消散和孔隙水的排出等等。
1、利用真空泵降水方案
(1)在场区外围开挖排水明沟(由于普通挖机无法进入,可用水挖机),明沟与已有排水沟相贯通。明沟边线距工作区边线5m,明沟底宽0.6m,深1m,坡比1:1.5,排水明沟采用土工布,竹排等措施支护,以防明沟崩塌。
(2)施工区域外围必须设置封管,外围封管距施工区域外4m,外围封管分长管和短管二排,平排交叉布置。外围井点管长6m,点距4m,滤头2m;短管长4m,点距4m,滤头1.5m。并要求滤头部分灌粗沙。
(3)施工区域井点布管采用长(6m)短(4m)相结合的交错布管方式。井点管平面布置为6m管7mx4m;4m管3.5x4m的网格状布置。
(4)真空降水方式分二次进行真空降水,既一次插管二次拔管。施工区域布管完以后开始抽水,降水水位至地表面4.0m以下时,用推土机进行碾压,是表层土中的孔隙水在受压下从井点管和表层缝隙中排除,碾压过程要持续多遍,直到挤干(挖探坑观察)为止。然后拔除4m管,并保留6m管及外围封管继续抽水,进行第一遍点夯。在第二遍点夯前,深层水位降到5.0M以下,并保持48小时。达到要求后拆除施工区域井点管,并保留外围管继续降水,进行第二遍点夯,第二遍强夯结束后,外围封管拆除。
2、真空降水施工步骤
(1)根据场地形状及尺寸进行井管行为。
(2)井点管施工工艺程序是:放线定位→铺设总管→安插水位观测管→成孔(机械引孔或水力冲孔)→安装井点管、填粗砂滤料、上部填粘土密封→用连接管将井点管与总管接通→安装集水箱和排水箱→开动真空泵抽水排气,再开动离心泵排水→测量观测管中地下水位变化。
(3)井点管埋设,成孔暂定用水力冲击成孔,孔径为200mm,井深比井点设计深50cm;将井点管插入井孔中央,使露出地面 20cm,然后倒入粒径2.0--5.0mm粗砂,使管底有50cm厚的粗砂,再沿井点管四周均匀投放2.0--5.0mm粒径粗砂,上部 1.0--2.0mm深度内,用粘土回填,并用木棍捣实。
3、真空泵强夯方案
采用两遍降水,两遍强夯(点夯),一遍满夯的工艺。平锤强夯的能级为1000-2500KN.M,分三遍进行,夯锤直径宜为2.2m~2.6m。
①第一遍降水并达到要求以后,拔除4m井点管留6m管继续降水,此时进行第一遍强夯。第一遍单击夯能为1500KN.m,点距为3.5x6m,每点夯击次数2——3击(以最后两击平均夯沉量不大于5cm控制),平锤直径2.5m(10——12T)
②第二遍降水结束后,拔除施工区6m管留外围封官继续降水,此时进行第二遍强夯。第二遍单击夯能为2500kn.m,夯点为第一遍相邻四个夯点的中心插点,每点夯击次数为4——5击(以最后两击平均夯沉量不大于5cm控制),平锤直径2.2m(15——16T)
③最后一遍满夯能级为1000KN.m,每点夯3击,夯印搭接1/4;平锤直径为2.5m。
④最后进行机械碾压,正交行驶两次碾压平整;
⑤两遍主夯点呈3.5mx6m长方形布置。第一、第二遍夯点采取隔行跳点方式进行施工;
⑥第一、第二遍点夯中发生提锤困难时开始填料,填料采用表层卸载吹填土料,夯击过程中填料以“不丢锤”为控制原则,尽量减少填料,最后一遍夯坑不填料,直接推平夯坑。
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