增压式真空预压技术

增压式真空预压技术真空预压技术真空预压法是排水固结法处理软土地基的有效方法之一，最早由瑞典皇家地质学院的W.Kjellman于1952年提出。通过抽真空在地基中产生负压作为荷载，使土体孔隙中的水分排出，从有效应力原理可知，孔隙水排出，孔隙水压力减小后，有效应力增加，从而使土体强度得以增加。一1、技术简介真空预压技术2、真空预压技术加固软土的三个系统真空排水预压排水系统加压系统密封系统垂直排水系统——砂井、袋装砂井、排水板、钢丝透水软管水平排水系统——砂垫层、砂沟、塑料盲沟、钢丝透水软管、复合土工布主、滤管——硬式塑料管、塑料螺纹软管、出膜装置抽真空设备——离心泵、潜水泵、射流腔、循环水泵深部密封——深层泥浆搅拌法、钢板桩法、高压旋喷桩法、灌浆法表面密封——密封膜、密封沟、表面裂缝处理一真空预压技术3、真空预压技术工艺流程4、真空预压技术效果排水系统•垂直排水•水平排水•滤管密封系统•密封墙•压膜沟•真空膜真空系统•真空泵真空联合堆载预压•真空加载•土方加载监测检测•过程监测•效果检测沉降问题：真空预压至少能消除80%的地基沉降。承载力问题：地基土承载力能增加到80kPa左右。一真空预压技术5、真空预压技术衍生技术真空-堆载联合预压法低位真空预压法直排式真空预压法真空预压联合强夯加固法增压真空预压法（气压劈裂真空预压法）真空预压法与振冲碎石桩的联合加固药剂真空预压法一真空预压的衍生技术有很多，不一一列举，在此主要介绍增压真空预压技术。增压式真空预压技术（1）受软土固结变形规律的制约，加固后期软土排水固结速率逐渐减缓，加固时间相对较长，长时间抽真空导致成本大量增加。（2）真空度沿深度传递受各种因素影响会有衰减，传递损失常难以有效控制，导致深厚软土地基深部的加固效果不理想，处理深度有限。二1、传统真空预压法存在局限：针对传统真空预压法存在的局限性，东南大学刘松玉教授提出了“气压劈裂真空预压法加固软土地基的方法”。在常规真空预压法的基础上增加了一套气压劈裂系统。在土体内部先施加高压气体，当高压气体压力超过某一临界值以后，土体发生劈裂，土体中产生大量裂隙，裂隙与预先打设的塑料排水板组成有效的排水导气网络。2、增压真空预压技术的发展历程：增压式真空预压技术二导气塑料排水板高压气源喷气主管控制阀压力表密封膜抽真空主管抽真空装置高压喷气管裂隙密封沟导气塑料排水板高压气源喷气主管控制阀压力表密封膜抽真空主管抽真空装置高压喷气管裂隙密封沟气压劈裂真空预压法加固软土原理示意图2、增压真空预压技术的发展历程：增压式真空预压技术二气压劈裂技术提出之后，经过改进，发展形成了增压真空预压技术。增压真空预压是在传统真空预压技术基础上，增加一套增压系统，通过加压增加土体中水和竖向排水体之间的压差，提高排水效率，加速土体固结。增压真空预压法加固软土原理示意图2、增压真空预压技术的发展历程：增压式真空预压技术二气压劈裂真空预压主要观点是通过注入高压气体，使土体劈裂，产生裂隙，增加排水通道。增压真空预压是通过增加土体中水与竖向排水通道之间压差提高排水效率。两种方法有一定的想通之处，都能起到加速土体固结的效果，增压真空预压技术近年来应用效果更好。气压劈裂和增压真空预压技术增压式真空预压技术通过在传统真空预压技术上增加一套注气增压装置，土体中注气增压，增加土体中水和竖向排水体之间的压差。一方面，可以通过增加压差，有效克服真空荷载随深度快速衰减的局限性；另一方面，可提高深部土体的渗透速度、加速深部超静孔压的消散，加快土体固结，以缩短预压时间和有效控制工后沉降。二3、增压式真空预压技术原理：增压式真空预压技术5、增压式真空预压技术核心二（1）增压系统包括：气源、注气管和注气管路。（2）注气管深度：注气点位置应在竖向排水体下方，距离其一定距离。（3）注气管布置形式：间距根据单点喷气试验确定。（4）输气管路形式：支管和主管，分区注气。（5）注气方式：分区间歇性喷气，每次注气以10~30分钟为宜。（6）注气压力：根据土层性质、处理深度等确定。4、增压式真空预压适用条件增压真空法主要适用于淤泥、淤泥质土等软土地基，在软土厚度较大时加固优势会更为明显。增压式真空预压技术6、增压式真空预压技术设计与施工增压式真空预压技术加固软基设计流程图二收集资料设计荷载下的总沉降确定加固范围和深度假定喷气管间距、深度、喷气压力假定排水板布置方式、间距和深度假定预压时间计算固结度验算工期和工后沉降强度增长计算整体稳定性验算确定排水板布置方式、间距和深度详细设计文件满足不满足满足增压式真空预压技术6、增压式真空预压技术设计与施工二1.平整场地2.地质补勘3.铺设砂垫层4.打设塑料排水板5.打设喷气管6.埋设监测仪器7.铺设喷抽真空管路系统8.铺设喷气管路系统9.喷气管路系统试喷10.开挖密封沟铺设密封膜11.安装出膜装置12.回填密封沟13.真空泵、空气压缩机等安装调试14.试喷气、试抽真空15.布设沉降标16.增压注气与抽真空17.施工结束施工工艺流程增压式真空预压技术二7、施工关键步骤塑料排水板、喷气管打设7、施工关键步骤增压式真空预压技术二铺设喷气和抽真空管路增压式真空预压技术二铺设喷气和抽真空管路7、施工关键步骤8、增压式真空预压与传统真空预压技术对比增压式真空预压技术二（1）缩短工期：增压式真空预压通过对土体的注气增压，加速了土体的固结，缩短地基处理工期。（2）地基处理效果好：传统真空预压处理完成之后，往往在竖向排水体周围形成土柱，远离竖向排水体区域和深部土体处理效果不佳，真空式真空预压技术能有效克服此类问题。（3）经济性好：减小排水固结时间，用电量大大减小；扩大排水板间距减小材料用量。增压式真空预压技术二8、增压式真空预压案例国内案例：某软基处理工程采用增压式真空预压与传统真空预压技术，处理区域主要为新近吹填土、淤泥质粘土、粉质粘土等，处理面积10000m2、处理深度22m。增压式真空预压技术，加速了土体中孔隙水的排出，提高了土体的固结度，加固效果更好且缩短了地基处理工期。孔压变化曲线沉降变化曲线谢谢！