真空炉压升率
【摘要】真空正压气淬炉是处理航空零件的关键设备。本文对进口真空正压气淬炉在使用过程中所出现的故障进行了分析，提出了维修方案，并对所出现的故障逐一进行了维修，从而确保了进口真空正压气淬炉的正常使用。
H3636-6bar 真空正压气淬炉是我院20 世纪90 年代从国外引进，用于处理航空零件的关键设备。有一段时间，零件在进行真空热处理后，表面颜色发黑，捆绑零件的金属丝产生氧化并发生断裂的问题。经初步分析，并对产生氧化的捆绑零件所用的金属丝进行化学分析，断定产生上述问题的根本原因是由于真空气淬炉自身的真空度与压升率不够而造成的。
目前，国际上对真空热处理炉的真空性能通常采用极限真空度与压升率这两个参数来评价。而所处理的零件的工艺则明确要求，用于处理零件的真空正压气淬炉必须满足如下性能指标的要求：压升率< 6. 7 ×10 - 1Pa/h 、极限真空度高于5 ×10 - 3Pa 。而对该真空正压气淬炉进行的真空性能测试试验结果为：压升率为3. 3Pa/ h ，极限真空度为8 ×10 - 2 Pa 。因此，达不到该真空正压气淬炉处理零件应满足的真空性能指标的要求。
一、炉子的故障分析与判断
首先，根据炉子的极限真空度与压升率的理论计算进行分析与判断。用炉子自身的抽空系统对炉室进行抽真空时，冷炉的极限真空度可用下式进行计算：
式中P ———冷炉的极限真空度，Pa ;
Se ———泵对炉室的有效抽速，L/ s ;
Q1 ———炉室的漏气率，Pa·L/ s ;
Q2 ———炉室内的表面放气流量，Pa·L/ s ;
P0 ———泵的极限真空度，Pa 。
当炉子经过长时间抽空后，则炉室表面放气很小，此时Q2 可以忽略不计，则( 1) 式将成为下式：
P = Q1/ Se + P0 ( 2)
由公式( 2) 可以得出如下的结论：
( 1) 当炉室内没有漏气时，即Q1= 0 ，则P = P0 ，就是说冷炉的极限真空度等于泵的极限真空度。但是不管炉体密封得如何可靠，炉室总是会有漏气存在的，这是不争的事实。
( 2) 在漏气率Q1 一定的情况下，有效抽速Se 越大，则冷炉的极限真空度就越高。由此可见，提高冷炉的极限真空度的有效方法是：减小漏气率Q1 和增大泵的有效抽速Se ( 此值是本设备自身的固定的指标，只会逐渐降低) 。
( 3) 当炉室内的漏气率Q1 比较大，而泵的有效抽速Se 又足够大，由( 2) 式可见，仍然可以得到较高的冷炉极限真空度，但是真空正压气淬炉会出现过膛风的问题，从而使被处理的工件表面氧化，亮度降低，致使所生产的产品不合格。因此，漏气率是评价真空正压气淬炉是否漏气的重要性能指标之一。
综合以上理论计算的分析，漏气率是判定H3636 真空正压气淬炉是否漏气的关键参数。如何保证H3636 真空正压气淬炉漏气率满足要求，则是制定维修方案的关键环节。
在真空设备维修中，通常采用静态升压法可以计算出该真空设备的漏气率( 压升率) ，从而用来判断该真空设备是否存在漏气。
静态升压法：就是将被检容器抽真空到一定压强后，关闭真空阀门，将被检容器与真空泵隔离开；用真空计测量出一定时间间隔( t ) 内压强( P) 的变化值( ΔP)来，最终计算出该容器的漏气率( 压升率) 。而用真空计每隔一定时间测量一次容器的压强，就可以绘出通常情况下压强与时间的曲线，利用几条不同的曲线( 如图1 所示) ，就可以判断真空设备到底属于以下哪种情况：漏气、放气、或是两者的组合形式。
直线a ：是一条平行与时间坐标轴的直线，压强不随时间变化而变化，说明容器既不漏气，也不放气。
曲线b ：压强开始上升的较快，而后上升速度渐渐变慢而趋于平衡，这说明容器中只有放气而没有漏气。
斜线c ：是一条具有一定斜率的直线，说明只有漏气曲线d ：开始时压强上升较快，而后逐渐减慢，说明容器内既有放气又有漏气。
曲线d ：开始时压强上升较快, 而后逐渐减慢, 说明容器内既有放气又有漏气。
首先，开启H3636 真空正压气淬炉自身的真空抽气系统对该炉子进行抽真空后，关闭主阀和前级泵，测试炉体内压强的变化，绘制出实际压强- 时间曲线( 如图1所示) 。通过将实际压强- 时间曲线与理论压强- 时间曲线进行对比分析后，可以得出H3636 真空正压气淬炉既有漏气问题又有放气问题。
其次，根据H3636 真空正压气淬炉的维修经验进行分析与判断。影响H3636 真空正压气淬炉漏气率的因素有：
( 1) 外部空气漏入H3636 真空正压气淬炉的炉室中，使漏气率升高。
( 2) H3636 真空正压气淬炉的炉室内部表面放气，使漏气率升高。
( 3) H3636 真空正压气淬炉的炉室夹层( 包括炉门夹层) 及气体冷却系统的水管漏水，使漏气率升高。
( 4) 真空阀门及充气组阀内部不严漏气，使漏气率升高。
通过公式( 1) 和( 2) 进行分析可知影响H3636 真空正压气淬炉的极限真空度的因素有：( 1) 泵的极限真空度下降，也使冷炉极限真空度下降。
( 2) 泵的有效抽速Se 变小了，也使冷炉极限真空度下降。
( 3) 漏气率Q1 增大了，使冷炉极限真空度下降。
( 4) 炉内表面放气量Q2 增大了( 或炉内进入水及放气物质)，使冷炉极限真空度下降。
( 5) 测量仪表因污染而不准确，影响冷炉极限真空度的测量。
第三，根据H3636 真空正压气淬炉的构造特点，分析可能产生漏气故障的原因。
H3636 真空正压气淬炉是由炉体、加热系统、冷却系统、控制系统、测量系统、真空抽气系统、冷却水循环系统和充气系统等部分组成，其结构示意图如图2 所示。
影响H3636 真空正压气淬炉漏气率的具体部位的分析：
( 1) 炉体外部漏气部位有：炉门密封、主阀阀杆密封、气动球阀阀杆密封、放气阀阀芯密封、防爆阀阀芯密封、预抽阀阀杆密封、热电偶密封、加热电极密封等。
( 2) 炉体内壁表面放气。
( 3) 炉室夹层( 包括炉门夹层) 及气体冷却系统的水管漏水。
( 4) 预抽阀的阀体内部漏气，充气组阀中充气阀( 高真空气动碟阀) 、补气阀、分压组阀( 减压阀、微调阀、电磁阀) 内部漏气。
影响H3636 真空正压气淬炉极限真空度的具体部位的分析：
( 1) 滑阀泵的极限真空度降低。
( 2) 罗茨泵的极限真空度降低。
( 3) 扩散泵的极限真空度降低。
( 4) 连接滑阀泵、罗茨泵、扩散泵管道密封，前级阀阀杆密封，防爆装置的密封等密封处漏气。
( 5) 炉体漏气。
( 6) 测量仪表及测量规管因污染而不准确。
根据上面影响炉子真空技术指标及可能存在故障的部位的分析，我们制定了检修方案。
二、炉子的维修方案
利用进口的氦检漏仪配合下述维修方案的检漏过程的开展：
( 1) 检查真空仪表是否在有效期使用范围之内，同时检查真空规管的安装是否存在漏气现象。
( 2) 滑阀泵维修方案：检查滑阀泵内部部件配合间隙磨损情况，滑阀泵的轴头密封圈是否漏油，排气装置的排气阀片的密封情况，真空油路密封情况，真空泵油是否污染及测试滑阀泵的极限真空度。
( 3) 罗茨泵维修方案：检测罗茨泵转子与转子之间、转子与泵腔内壁之间的间隙，检查齿轮及轴承磨损情况，罗茨泵的轴头密封圈情况，罗茨泵两端的润滑油是否污染及测试罗茨泵的极限真空度。
( 4) 对连接滑阀泵、罗茨泵和扩散泵的管道密封进行检漏，对前级阀阀杆的密封进行检漏，对防爆装置的密封等处进行检漏，保证上述密封处不漏气。
( 5) 扩散泵维修方案：检查泵芯各级喷嘴的位置和间隙是否正确，泵的加热功率及泵的自身冷却效果是否正常，扩散泵油是否氧化，扩散泵的油量是否满足要求。对扩散泵及与之连接的管
道与阀门、真空测量点、冷阱等密封处进行检漏。对扩散泵进行检漏，因为扩散泵油加热到工作温度后，扩散泵油将分解出氢气( H2)和碳氢化合物( CH4 、C2H6) 等，而通过漏孔渗入的空气达到一定量时，这些分解物与渗入空气中的氧气发生化学反应，会产生爆燃，既会伤人又损坏设备。测试扩散泵的极限真空度。
( 6) 炉体外部漏气部位维修方案：对炉门密封、主阀阀杆密封、气动球阀阀杆密封、放气阀阀芯密封、防爆阀阀芯密封、预抽阀阀杆密封、热电偶密封和加热电极密封等处密封进行检漏。
( 7) 炉体内部放气维修方案：①对炉体内部适当加热，使炉体内部吸附的气体释放出来而被抽走。②抽真空的同时将氩气充入炉体，使部分挥发物及吸附气体随着氩气一起被抽走。③再用酒精擦洗炉体的内壁，清除吸附物，减少放气量。④长时间对炉室抽真空，使炉室表面放气减至最小。
( 8) 炉室夹层( 包括炉门夹层) 及气体冷却系统的管路漏水的检查方案：冷却循环水在长期的使用过程中，水中的杂质吸附在夹层及水管的内表面，夹层及水管的焊接处受到腐蚀而容易出现渗水问题。在不通水时，这些杂质就会将微漏孔堵死。炉子工作时，在受到炉内高温和压差( 炉体夹层和水管内有水压，炉体内部处于真空状态) 的双重作用下，微漏孔就会产生微渗水的问题。
检查方案如下：将炉体夹层和水管内的水用压缩空气吹净，再用真空泵连接到炉体夹层及冷却水管的进水口或出水口，对炉体夹层和水冷管抽真空，以便对炉体夹层和水管进行检漏。
( 9) 预抽阀、充气组阀阀体的内部漏气的检查方案：①对预抽阀阀体内部进行检漏。②充气组阀由充气阀、补气阀、分压组阀( 减压阀、微调阀、电磁阀) 组成。充气组阀及手动球阀的连接结构示意图如图3 所示。
对充气阀门的内部漏气的检查方案：关闭图3 中充气气路上的手动球阀，将手动球阀与充气组阀之间的氩气用真空泵抽出，形成真空状态，也就是说没有氩气通过分压阀、补气阀或充气阀的内部向炉子内泄漏。再对炉子抽真空，测试H3636 真空正压气淬炉的漏气率是否合格，就可以说明分压阀、补气阀和充气阀当中是否存在某个阀门有漏气的问题。判断方案如下：将分压阀、补气阀、充气阀其中两个阀门封堵，利用测试H3636 真空正压气淬炉的漏气率是否合格的方法测试另外一个阀门是否漏气。对分压阀、补气阀、充气阀逐一进行检测，最后判断出具体是哪一个阀门漏气。
( 10) 氩气的纯度( 含氧量、含水量) 不合格，也会影响热处理产品的质量。利用专用的露点仪与微量氧测定仪检测瓶装氩气的纯度。对储存氩气的储气罐、管道和阀门进行检漏，保证这些部件不漏气。利用专用的露点仪与微量氧测定仪对储气罐内的氩气进行时时的纯度检测，从而使充入炉室内的氩气的纯度达到相关技术指标的要求。
三、故障维修
( 1) 真空仪表在有效期使用范围之内，经检漏仪检漏，真空规管处的保护阀门存在漏气问题，将该阀门进行更换。
( 2) 经过检查，罗茨泵转子与转子之间、转子与泵腔内壁之间的间隙在允许范围内，齿轮磨损非常小，不用更换，但轴承磨损严重，因此将该轴承进行了更换。罗茨泵的轴头密封圈漏油，将轴头密封圈进行了更换，并更换了罗茨泵两端的润滑油。罗茨泵维修完成后，进行检漏，密封处不存在漏气问题。测试罗茨泵的极限真空度可达到3 ×10 - 2Pa。
( 3) 经过对炉体及真空抽气系统的外部检漏，发现主阀阀杆密封、预抽阀、放气阀、气动球阀和炉门密封都存在不同程度的漏气现象。分解检查后发现主阀阀杆密封、炉门大圈密封圈严重老化，产生裂纹而存在漏气问题，因此更换相应的密封圈。更换主阀阀杆密封圈时，考虑到此处受高温的影响，密封圈容易老化，因此选用的材料是氟橡胶。氟橡胶是非常好的耐高温、耐各种介质的密封材料，放气量小，具有其他密封材料无可比拟的优越性能，从而为此处的
密封提供了必要的保证。同时发现预抽阀阀芯、放气阀、气动球阀阀杆及阀芯的密封磨损得非常严重，因此将这三个阀门进行了更换。
( 4) 对热电偶金属封头处检漏时，由于测漏的反应时间比较长，如果热电偶金属封头附近存在非常微小的漏气点，因此特别容易产生误判断。对此采用一种特殊的方法：先用塑料袋将偶丝密封处包起来，再将氦气通入塑料袋中进行检漏。经上述方法的检测，发现热电偶自身密封处存在漏气的问题，因此更换了新的热电偶。
( 5) 按照维修方案的规定对充气组阀经过检查，结果发现充气组阀中的补气阀存在漏气问题，因此将该阀门进行了更换。
( 6) 利用专用的露点仪与微量氧测定仪对储气罐内的氩气进行时时的纯度检测，发现充入炉室内的氩气的纯度达不到相关技术指标的要求。其原因与储气罐、连接管道及相关阀门有关。因此对储气罐、连接管道、充气阀门及其他阀门进行逐一的检漏，如图3 中的手动球阀、安全阀和充气阀等均存在不同程度的漏气问题，因此系统地更换了所有相关的阀门。
通常当氩气充入储气罐及管道后，氩气在容器中没有流动，对储气罐及管道的内壁始终保持0. 5MPa 的压力。按照对气体压力正常分析，空气的压力0. 1MPa，如果储气罐及管道等部件存在漏气点，也是氩气向外漏，不应该是空气向储气罐及管道中漏气。但是零件当进行真空正压气淬热处理的淬火时，此时充入炉内的氩气量非常大，氩气的流动量也非常快，因此在储气罐及管道等部件所存在的漏气点处就会形成涡流现象，正因为此涡流的作用将上述漏气点外面的空气瞬时吸入到储气罐内部，从而使储气罐内的氧含量和水含量提高。这样一来，也就使零件分压处理及淬火时炉体内的氧含量、水含量超标，从而出现零件及捆绑所用的金属丝发生严重的氧化问题，影响最终的产品质量。对漏气阀门检修后保证不漏气。
四、故障维修后的结果
H3636 真空正压气淬炉经过上述维修后，启动其自身的抽空系统对炉子进行抽空，所测试的极限真空度与压升率的数据如下表所示。
利用试验用零件重新装炉进行试验，零件经过H3636 真空正压气淬炉热处理后，零件表面呈银白色，捆绑所用的金属丝仍保持原有的金属色，从而保证了零件正常生产的要求。
五、结语
通过维修H3636 真空正压气淬炉可知，当设备出现故障后，要依据故障发生的条件加以理论分析，并结合实践的具体经验，针对H3636 真空正压气淬炉的构造特点，总结出该设备故
障的分析图( 如图4 所示) 。根据上述故障分析图制定相应的维修方案，按照所制定的维修方案，利用先进的检漏设备，逐一进行系统维修。
真空预压施工工艺总结
真空堆载联合预压法 1.设计方法 真空预压法包括排水系统、抽真空系统和密封系统三方面的施工工艺。在需要加固的软弱地基表面铺好砂垫层，打设塑料排水板、埋设滤水管，再在砂垫层上铺设不透气的塑料薄膜，利用钢丝橡胶软管将滤水管与真空泵连接，利用真空泵将密封膜下的空气抽出。连续抽真空造成膜内外压力差，土体中孔隙水产生渗流，在真空的吸力作用下，通过塑料排水板、砂垫层、滤水管将土体中的孔隙水排出膜外，从而使土体固结密实。 同时，真空预压法是排水固结法的一种,主要由排水系统和加压系统两部分组成。在实施真空预压法的同时在地基上部进行堆载(包括堆土、充水等),真空预压与上部堆载联合作用就形成了真空联合堆载预压法。真空联合堆载预压法加大了超载压力,堆载预压中的超载部分为真空压力,增大了地基土体内的附加应力,同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势,可提高加荷速率、缩短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期内得以基本完成,从而有效减少地基工后沉降。真空联合堆载预压法对地基实施超载预压加固,超载部分由真空荷载来代替,其最大荷载可达80～90kPa,相当于4～ 5m的填土荷载,大大超过地面设计荷载;真空荷载施加方便、迅速,几天之内就可达到80kPa以上,不存在分级施加的问题;由于有真空预压,只要塑料排水板有足够大的通水量,真空度就可以传递到土层深部而损失较小,使地基深层软土得到较好加固,从而在加固期间能消除较多的地基沉降 2.施工工艺 2.1 施工准备工作 （1）、真空预压设备进场后，及时进行检查验收，进行现场工艺试验并会同监理进行验收审批。 （2）、查验进场材料每批产品出厂合格证、性能报告单，抽样检验无纺土工布、密封膜的厚度、透气性能、拉伸强度和排水滤管的管径、壁厚、
软基处理方案 真空预压施工工艺
真空排水预压法施工工艺 真空排水预压法是一项比较新的加固软土技术,是属于排水固结法的一种，它通过铺设水平排水砂垫层和设置在软基中的竖向排水体，再在砂垫层上铺设不透气的薄膜封闭装置，借助于埋设在砂垫层内的管道，通过抽真空装置，使土体中形成负压，将土体孔隙中的孔隙水抽出，从而降低孔隙水压力，增加有效应力，使土体产生固结，减少后期沉降，提高地基承载能力。其施工内容主要由四部分组成：（1）施工一个垂直的和水平的排水通道，即施工塑料排水板和砂垫层； （2）要施工一个使被加固地基与大气隔绝的保证不透气的密封层；（3）要设置一套高效率的抽真空装置。即在砂垫层内铺设主管和滤管管网和在密封系统外安装真空泵等设备； （4）要设置一套保证能按设计要求进行施工的检测系统。 下图一为真空排水预压法施工工艺流程图
（图1）真空预压施工工艺流程图 一、施工前的准备工作 1、要做好充分的技术准备，包括收集并熟悉与本工程项目有关的技术规程、规范及地质情况，了解设计意图，掌握设计图纸的技术要求和各项技术参数，对施工现场的现状要调查清楚等，正式开工前组织技术交底。 2、按施工合同要求组织施工机械设备进场，并认真进行检查和调试，
对计量设备仪器按现定要求送检标定，保证机械设备完好率。 3、按设计要求选购有关材料，对购置的各种材料按施工进度要求分批分期到位，除具有“三证”外，尚需会同监理工程师抽样送检，合格后方能使用（如塑料排水板每10万米为一批次送样检验）。 4、根据设计要求，有计划的提前对管衬的加工，如支滤管打孔，制作滤膜套等。 5、根据场地的地层情况和设计要求选用塑料排水板施工机械。因本标段地层承载力较低，故选用静压式插板机。导架高度必须在 m，打插能力满足打设深度要求。 6、修建生产、生活用临时设施，规划施工便道和生产用电，根据现场具体情况，修建必要的临时工棚、仓库、料场、加工车间等临时建筑。 7、根据设计单位提供的控制桩、复测线路中线、水准基点及放出路堤坡脚边桩。 8、疏导、抽排施工场地内的地表水和清除地面浮淤、种植土以及地表的杂草树根。 9、按照设计要求平整场地。 二、排水系统的施工 1、场地平整。 1-1根据设计图纸测设地基处理边线桩； 1-2对地基处理范围内的耕植土、树根、浮泥、砖石及障碍物等进行清除；
真空预压法
真空预压法 第4.2.13条真空预压法处理地基必须设置砂井或塑料排水带。设计内容包括：砂井或塑料排水带的直径、间距、排列方式和深度的选择；预压区面积和分块大小；要求达到的膜下真空度和土层的固结度；真空预压和建筑荷载下地基的变形计算；真空预压后地基土的强度增长计算等。 第4.2.14条砂井或塑料排水带的间距可按本规范第4.2.5条选用。 砂井的砂料应采用中粗砂，其渗透系数宜大于1×10-2cm/s。 第4.2.15条真空预压的总面积不得小于建筑物基础外缘所包围的面积，每块预压面积宜尽可能大且相互连接。 第4.2.16条真空预压的膜下真空度应保持在600mmHg以上，压缩土层的平均固结度应大于80%。 第4.2.17条对真空预压处理地基，应进行真空预压和建筑荷载下地基的变形计算。 第4.2.18条对于表层存在良好的透气层以及在处理范围内有充足水源补给的透水层等情况，应采取有效措施切断透气层及透水层。 第三节施工 （Ⅰ）加载预压法 第4.3.1条砂井的灌砂量，应按井孔德体积和砂在中密时的干密度计算，其实际灌砂量不得小于计算值的95%。
灌入砂袋的砂宜用干砂，并应灌制密实，砂袋放入孔内至少应高出孔口200mm，以便埋入砂垫层中。 第4.3.2条袋装砂井施工所用钢管内径宜略大于砂井直径，以减小施工过程中对地基土的扰动。 袋装砂井或塑料排水带施工时，平面井距偏差不大于井径，垂直度偏差宜小于 1.5%。拔管后带上砂袋或塑料排水带的长度不宜超出500mm。 第4.3.3条塑料排水带应有良好的透水性，应有足够的湿润抗拉强度和抗弯曲能力。 塑料排水带需要接长时，应采用滤膜内芯板平搭接的连接方式，搭接长度宜大于200mm。 第 4.3.4条对加载预压工程，应根据设计要求分级逐渐加载，在加载过程中应每天进行竖向变形、边桩位移及孔隙水压力等项目的观测，根据观测资料严格控制加载速率，竖向变形每天不应超过10mm，边桩水平位移每天不应超过4mm。 （Ⅱ）真空预压法 第4.3.5条真空预压的抽气设备宜采用射流真空泵，真空泵的设置应根据预压面积大小、真空泵效率以及工程经验确定，但每块预压区至少应设置两台真空泵。 第4.3.6条真空管路的连接点应严格进行密封，为避免膜内真空度在停泵后降低，在真空管路中应设置止回阀和截门。 水平向分布滤水管可采用条状、梳齿状或羽毛状等形状。滤
软基处理真空预压处理施工方案
软基处理真空预压处理施工方案
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河西新城区江东南路道路工程一标段软基处理真空预压处理施工 专 项 方 案 编制： 复核： 审核： 2013年5月22日 1
目录 1、工程概况 (3) 2、现场组织机构 (9) 3、施工方案 (10) 3.1 施工准备 (10) 3.2 施工人员安排计划 (10) 3.3 施工机械安排计划 (11) 3.4 泥浆密封墙打设 ······································································································错误!未定义书签。 3.5 铺设砂垫层和打设排水板 (11) 3.6 主、支滤管定位和安装 (11) 3.7 铺设土工布及密封膜 (12) 3.8 开挖、回填密封沟 (13) 3.9 抽气管道和真空泵联接 (13) 3.10 试抽真空并堆载 (13) 3.11 抽真空及真空维持、软基监测 (14) 3.12 真空预压卸荷验收 (14) 4、真空预压施工质量控制 (14) 5、施工安全保证措施 (16) 5.1 组织机构 (16) 5.2 安全保证措施 (16) 5.3 施工用电安全措施 (17) 5.3.1临时用电的施工组织设计 (17) 5.3.2 保护接零与接地处理 (17) 5.3.3 配电线路 (18) 5.3.4 用电管理 (18) 5.3.5 施工现场临时用电必须建立安全技术档案 (16) 2
真空预压
1 真空堆载联合预压法加固机理及工程应用 高峰 河海大学交通学院（210098） email:gf5215@https://www.wendangku.net/doc/6217335138.html, 摘 要：堆载预压法和真空预压法同属排水固结法，二者各有优缺点，它们对地基的作用 效果是可以叠加的，于是产生了真空堆载联合预压法。文中介绍了其加固机理并叙 述了加固过程中的一些问题，最后结合工程实例对真空堆载联合预压在高速公路软 基处理中的应用进行了介绍，并通过观测对地基的变形规律进行了分析研究。 关键词：堆载预压;联合;真空预压;加固;软基 1 概述 近年来,为了适应经济和社会的飞速发展,各地兴建了很多港口、高速公路以及物流堆场,这些工程投资金额大,社会效益和经济效益显著,因此,它们的质量要求就相应很高。目前,在各地修建港口、高速公路以及物流堆场(特别是在沿江、沿海地区)经常遇到的主要工程问题是如何有效的处理软土地基。软土地基的特点是含水率很高,孔隙比大,压缩性高,强度低,透水性差。在建筑物荷载的作用下会产生很大的沉降,而且固结速度慢,如处理不当，将影响建筑物的正常使用。 目前常用的地基处理方法优缺点的介绍。堆载预压法地基固结速度慢，常需结合等超载预压措施；复合地基法（深层搅拌桩、粉喷桩、CFG 桩等），造价高，质量不易控制等。 真空堆载联合预压法作为排水固结法的一种，技术可靠、经济合理、工期较短，在众多地基处理技术中已经凸显出其明显的优点,受到广大工程技术人员的青睐。 本文结合具体的工程实践，对真空预压在高速公路软基处理中的应用进行了介绍，并通过现场监测，对地基在真空和路堤荷载作用下的变形规律进行了分析研究。 2 固结机理及固结特性[1,3] 根据太沙基有效应力原理[3]σ=u +'σ知道，固结的实质是有效应力和孔隙压力的相互转化。堆载预压通过增加外荷,增大总应力σ,在有排水边界时,土体内与边界上孔压不平衡,使水排出，u 降低,σ'增加。真空预压的总应力不变,通过抽真空改变边界孔压值,在有排水条件时,促使孔隙水排出, u 降低, σ'增加。由此,软土固结的实质归结为σ'增加,增加的来源在于孔压u 分布的不平衡性,此不平衡随渗流促使孔隙水流动。 堆载预压 (正压)和真空预压 (负压)固结机理虽然不同,但作为排水固结,二者固结的来源都是孔压的不平衡性,都是通过有效应力和孔压的相互转换来增大有效应力,满足固结微分方程)(222222r u x u C z u C t u h v ??+??+??=??,此特点决定了堆载预压和真空预压可共同作用,[1] 即真空堆载联合压预法。
真空预压处理软土地基施工方案
真空预压处理软土地基施工方案 一、编制说明： 1.1某高速公路某合同两阶段施工图设计 1.2公路工程质量检验评定标准（JTJ071-98） 1.3公路工程国内招标文件范本 1.4某高速公路招标文件专用本 1.5施工质量控制要点及注意事项 二、工程概况： 2.1工程名称：某高速公路某合同。 2.2施工方案：本工程采取打设塑料排水板和真空预压地基处理方案。 2.3施工内容：清表土后，铺设0.4m砂砾垫层，作为施工层，打设塑料排水板。施工完毕后，在塑料排水板打设面层，进行真空预压作业，使其该地段承载达85Kpa以上。 2.4施工范围：K31+727～K32+140、K32+322～K32+400路线范围内，长491m。 2.5工程量： 2.5.1铺设砂垫层约6792m3（h=0.3m） 2.5.2打设塑料排水板约16674根。 三、施工准备： 3.1施工临时道路、临建。 3.1.1机械设备进场可利用便道至施工现场。
3.1.2施工临建设在K31+700附近。 3.2施工用电、用水。 3.2.1施工用电需满足300KW/H的电力供应，由我公司施工变压器接至区内或自备75KW发电机。 3.2.2施工用水：采用潜水泵就近提取征用后渔塘水、沟渠及小河水。 3.3施工主要设备 3.3.1打桩机3台及配备12套真空射流装置可满足真空预压实验段施工。 四、前期施工 4.1砂垫层施工 4.1.1砂宜采用中粗砂，泥质等杂质含量应小于5%，严禁砂中混有尖石、铁器等利刃硬物。 4.1.2砂垫层铺设厚度为40cm，允许偏差为±4cm，检验时每100平方米为一个检验点。砂垫层厚度应铺满整个加固区。 4.1.3砂垫层可采用轻型施工机械或人力铺设。 4.2塑板施工 4.21塑料排水板的质量应符合招标文件及规范的的要求。 4.2.2塑板的平面位置允许偏差为±10cm，垂直度1.5%，塑板在砂垫层上的外露长度不小于30cm。严格控制回带长度，回带率不大于5%，且回带长度不大于50cm，否则应在附近进行补桩。 4.2.3塑板打设时要打穿需加固的软土层。 4.2.4塑板在打设时，严禁扭结，不允许采用搭接接长。
真空预压技术
真空预压地基处理技术 1. 真空预压概念 通过采取一定的措施，在需加固的土层中产生一定真空和负压，形成压差，产生负压固结，达到预加固软土的目的。这种技术，单独或与堆载联合预压，在许多工程中得以应用。 这种地基处理方法在市政、交通等部门得到许多应用。 图1为真空预压设施剖面图。 图1 真空预压加固软土示意图 加地基抽真空后的性状变化 图2 淤泥中真空度变化 页码，1/21
图3 砂井中真空度的变化 图 4 膜、砂井、塑料排水板及淤泥中真孔度的变化 目前真空度能达到约90Kpa 水平。 页码，2/21
图 5 淤泥中孔隙水压力变化 1真空排水预压法加固软基机理及适用条件 真空预压示意图1和6。 图6 真孔预压加固地基竖向排水体的设置 二个平衡：加固地基中的孔隙水压力与负压边界及周围压力的平衡；总应力与膜面上大气压力之平衡。 在加固的地基中打设垂直排水通道，如砂井、塑料排水板等，地面铺设砂垫层；将不透气的薄膜铺设砂垫层上，并将四周埋设至密封沟内；经垂直排水通道、砂垫层和真空泵将膜下的空气抽出。在抽真空之前，膜下淤泥（软土地基）与塑料排水板中的空隙水压力处于等势状态，地下水不会发生流动。在真空泵开始工作后，膜下的大气压力迅速减小，膜下真空度增大。由于竖向排水体与膜下砂垫层的连通性较好，助力较小，因此竖向排水体中的真空度迅速提高，导致竖向排水体中的空隙水压力迅速降低；而淤泥（软土）地基中的真空度基
本保持不变，空隙水压力变化相对较小。因此在淤泥（软土）与竖向排水体之间产生孔压差，淤泥（软土）地基中的地下水在孔压差的作用下，经竖向排水体、砂垫层、滤管、主管与真空泵排出。随着地基中地下水的排出与真空度的增加，地基中的孔隙水压力u值必然降低。 在总应力σ不变的条件下，u值的降低必然导致有效应力σ‘的增加，根据太沙基的有效应力原理，当地基中某点的总应力增量△σ为0，设有效应力增量为△σ‘，孔隙水压力增量为△u，则满足下式： △σ‘ =△u 由于△σ‘的增加而使土体压密，直到土体内与边界上达到u势新的平衡位置，这个过程即为真孔预压的加固过程。 此外，真空预压还将降低地下水位，增加附加压力。 土层抽真孔前后土体的有效应力分布如图7所示。从图中可见，真孔预压加固软土地基的有效应力增长由地下水位下降而引起的有效应力增加与真孔度传递而引起的有效应力增长这两部分组成。 几个地下水位下降量表。
(完整版)真空预压施工工艺及方法
真空预压施工工艺及方法 真空预压加固一般用于排水固结地段，施工工艺流程图见图3。 真空预压施工工艺流程图 施工要点如下： ⑴铺设水平排水垫层：当地基表层能承受施工机械运行时，可以用机械分堆摊铺法铺砂，汽车运进的砂料先卸成若干砂堆，然后用推土机摊平；当地基表层承载力不足时，一般采用顺序推进摊铺法，即汽车倒进卸料，推土机向前推赶推
平；当地基较软不能承受机械碾压时，可用轻型传送带由外向铺设。 ⑵埋设排水滤管：先清除滤水管埋设影响范围内的石块等有可能扎破密封膜的尖利杂物；滤水管采用塑料管，外包尼龙纱或土工织物等滤水材料，滤水管与三通管接头部位绑牢；排水滤管埋设应形成回路，主管通过出膜管道与外部真空泵连接。 ⑶挖封闭沟：密封膜周边的密封可采用挖沟埋膜，以保证周边密封膜上有足够的覆土厚度和压力。 ⑷铺设密封膜：密封膜的热合和黏接采用双热合缝的平搭接；密封膜检查合格后，按先后顺序同时铺设，每铺完一层都要进行细致的检查补漏，保证密封膜的密封性能；密封膜铺设完成后，回填黏土。 ⑸施工监测：在预压过程中，应对加固范围内的地基稳定安全、固结度、垂直变形、侧向变形控制和加固效果实时监督和控制，监测被加固体内不同部位的负压实时状况；监测项目包括孔隙水压力、膜内真空度、排水板内真空度、土体真空度、地面沉降量、深层沉降量和土体水平位移；安置感应环于预定深度并用特定装置保持与土的变形响应性。 ⑹关闭真空泵，关闭阀门。 ⑺继续进行施工监测。 ⑻结束：卸掉膜上覆水，拆掉真空系统及出膜口；去除密封膜及真空分布管。 ⑼检验：进行现场钻探、试验等效果试验。 ⑽注意事项： ①施工前应按要求设置观测点、观测断面，每一断面上的观测点布置数量、观测频率和观测精度应符合规范要求，观测基桩必须置于不受施工影响的稳定地基内，并定期复核校正。 ②在排水垫层的施工中，无论采用何种施工方法，都应避免对软土表层的无穷大扰动和隆起，以免造成砂垫层与软土混合，影响垫层的排水效果。 ③挖封闭沟时，如果表层存在良好的透气层或在处理范围内有充足水源补给的透水层时，应采取有效措施隔断透气层或透水层。 ④铺设密封膜时，要注意膜与软土接触要有足够的长度，保证有足够长的渗径；膜周边密封处应有一定的压力，保证膜与软土紧密接触，使膜周边有良好的
真空预压处理软土地基施工方案
湖州南浔至长兴姚家桥高速公路项目 承包单位：山东省交通工程总公司监理单位：温州市交通工程咨询监理有限公司合同号： _______ 六合同 ______ 编号：SSZW-06-009 浙路（JB）103 施工技术（工艺试验）方案报审单 浙 江 省 交 通 厅 工 程 质 量 监 督 站 监 制
真空预压处理软土地基施工方案 一、编制说明： 1.1 浙江申苏浙皖高速公路六合同两阶段施工图设计 1.2 公路工程质量检验评定标准( JTJ071-98) 1.3 公路工程国内招标文件范本 1.4 浙江申苏浙皖高速公路招标文件专用本 1.5 施工质量控制要点及注意事项 二、工程概况： 2.1 工程名称：浙江申苏浙皖高速公路六合同。 2.2 施工方案：本工程采取打设塑料排水板和真空预压地基处理方案。 2.3 施工内容：清表土后，铺设0.4m 砂砾垫层，作为施工层，打设塑料排水板。施工完毕后，在塑料排水板打设面层，进行真空预压作业，使其该地段承载达85Kpa 以上。 2.4 施工范围：K31+727?K32+140、K32+322?K32+400 路线范围内，长491m。 2.5 工程量： 2.5.1 铺设砂垫层约6792m3(h=0.3m) 2.5.2打设塑料排水板约16674根。 三、施工准备： 3.1 施工临时道路、临建。 3 . 1 . 1机械设备进场可利用便道至施工现场。 3.1.2施工临建设在K31+700 附近。
3.2 施工用电、用水。 3.2.1 施工用电需满足300KW/H 的电力供应，由我公司施工变压器接至区内或自备75KW 发电机。 3.2.2 施工用水：采用潜水泵就近提取征用后渔塘水、沟渠及小河水。 3.3 施工主要设备 3.3.1打桩机3台及配备12 套真空射流装置可满足真空预压实验段施工。 四、前期施工 4.1 砂垫层施工 4.1.1 砂宜采用中粗砂，泥质等杂质含量应小于5%，严禁砂中混有 尖石、铁器等利刃硬物。 4.1.2砂垫层铺设厚度为40cm,允许偏差为士4cm，检验时每100 平方米为一个检验点。砂垫层厚度应铺满整个加固区。 4.1.3砂垫层可采用轻型施工机械或人力铺设。 4.2 塑板施工 4.21 塑料排水板的质量应符合招标文件及规范的的要求。 4.2.2塑板的平面位置允许偏差为士10cm,垂直度1.5%，塑板在砂垫层上的外露长度不小于30cm。严格控制回带长度，回带率不大于5%, 且回带长度不大于50cm,否则应在附近进行补桩。 4.2.3塑板打设时要打穿需加固的软土层。 4.2.4塑板在打设时,严禁扭结,不允许采用搭接接长。 4.2.5 塑板在验收后，埋入砂垫层中。 五、预压安装：
真空预压法和堆载预压法的比较
真空预压法和堆载预压法的比较 摘要：真空预压法在沿海地区处理软土地基得到了广泛的运用。文章通过真空预压法和堆载预压法从预压效果、施工时间、加固费用等方面进行的对比，得出在处理浙江舟山沿海地区的软土地基时，真空预压法要优于堆载预压法，有着固结速度快、施工时间短、加固效果好、抗稳定性强和经济效益高的优势。 关键词：真空预压法、堆载预压法、比较、软土地基 目前处理软土地基国内有多种方法，主要有真空预压法、堆载预压法、水泥土搅拌法、强夯法和强夯置换法等加固方法。而真空预压法对浙江舟山沿海地区的软土地基处理有着不错的效果。 1 工程概况 浙江舟山煤炭中转码头工程位于浙江省舟山岛南部的六横岛，工程处理范围为1441m×565m，面积81.42万㎡。拟建堆场位于现有海堤内的盐田或虾塘和海堤外的海涂上，地势平缓。浅部主要分布淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土等，具有含水量高（40%~50%）、孔隙比大(大于1.3)、天然强度低（40~50KPa）、压缩性大（2.0MPa-1）、厚度大（20m~30m）等特点，工程陆域的形成采用吹填砂和回填开山宕渣相结合的方案。如何快速有效的对地基处理是整个工程顺利进行的关键。 2 真空预压法和堆载预压法的优劣 堆载预压法加固地基过程中工期相对较长，需大量的预压材料，运输不便，投资较大。但其优点是最大预压荷载不受限制，施工工艺简单，加固效果显著，有效加固深度深，工后沉降小等优点。而真空预压法与堆载预压法相比，具有工期短、加荷速度快、无需堆载材料、加荷中不出现地基失稳现象、有效加固深度深，工后沉降小等优点，其最大缺点是预压荷载偏小（可达到80 KPa左右），施工工艺及流程复杂【1】。因为工程要求地基具有一定的承载力, 并不得发生影响其正常工作的不均匀沉降。我们最终采用了如下处理方法：吹填部分采用真空预压法加固，回填部分采用堆载预压法加固。 图1 堆场预压分区图 3 真空预压法和堆载预压法的施工简述 堆场预压分区详见图1。I区为堆载预压区，为I1~I3区。II区为真空预压区，为II1~II3区。
真空预压施工方案
江阴工业区基础设施BT项目圣发路延伸段道路工程 江阴工业区基础设施BT项目 高港大道道路工程 真空联合堆载 预压施工方案 ^oncoi 编制人: 审核人: 编制单位：福建省融旗建设工程有限公司 编制日期：二0 —二年十月 江阴工业区基础设施BT项目圣发路延伸段道路工程
一、工程概况及综合特点说明 二、编制依据 三、主要施工方案、方法及技术措施 四、施工过程监测和竣工检测 五、施工计划 六、保证措施措施 附图1 附图2 10 江阴工业区基础设施 BT 项目圣发路延伸段道路工程 13 16
、工程概况及综合特点说明 （一）软基处理概况 福州市江阴工业集中区高港大道位于福清江阴半岛， 是江阴港区一条重要的城市n 级次 干道，计算行车速度为40Km/小时。分为高港大道三期、高港大道四期。 高港大道三期呈南北走向，起点K0+000接高港大道四期并与36m 宽南港路相交，沿线 自北向南分别与 36m 宽圣发路、16m 宽规划路、36m 宽陈嘉路相交，终点接港前大道，道 路全长2.353.km 。 高港四期呈东南往西北走向，起点 K0+050接高港大道三期项目，沿线自南向北与 16m 宽云高路、16m 宽规划路相交，终点K1+362.542接50m 宽国盛大道。道路全长1.36km ，本 次项目修建范围为 K0+05旷K1+290,全长1.24km 。 高港大道三期、四期全线均为沿海滩涂淤泥软基路段，采用真空联合堆载预压。 （二）工程地质特征 拟建场地所处地区抗震设防烈度为 7度，地震动峰値加速度为0.1g ，设地震分组为第 二组，属抗震不利地段。至上而下为淤泥质土、粘土、强风化凝灰岩、中风化凝灰岩（详见 化工部福州地质工程勘察院提供的“岩土工程勘察报告”所示）。 （三）主要项目工程量: 1、真空预压面积：154775 rf 2、挖密封沟砂：47476n3 3、挖密封沟淤泥：11384n3 （四）控制目标 1、技术要求：路段交工面承载力》120K Pa 。 2、工期目标：计划2012年12月1日开工，2013年7月9日完工，总工期220天。 3、安全目标：不发生安全事故。 、编制依据 《福州市江阴工业集区高港大道三期、四期道路工程岩土工程勘察报告》 1、 《高港大道三期、四期工程施工图设计文件》 2、 3、 《高港大道施工组织设计》 4、 《真空预压法加固软土地基设计规程》 5、 《建筑地基处理技术规范》 6、 《土工试验方法标准》等现行施工规范。
浅谈地基处理之真空预压法
浅谈地基处理之真空预压法 一、前言 随着时代的发展，建筑工程行业也有了一定的进步，工程建设规模日益扩大。我们工程人所面对的问题也层出不穷，其中当属地基处理问题尤为突出。偌大的中国，960万㎡的土地，如好更好更完美的利用这片土地，实现中国工程行业的辉煌，成了压在每一个工程人肩上的重担。俗话说：万丈高楼平地起，但是没有一个好的基础也无法实现万丈高楼梦。因此，地基处理问题是每一个工程开端迫切需要解决的技术难题。 二、地基处理分类和处理方法 1、处理分类 地基处理主要分为：基础工程措施和岩土加固措施两种。在工程施工过程中，有的工程，为了不改变地基的工程性质，从而只采取基础工程措施；有的工程还同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基；反之，已进行加固后的地基称为人工地基。 地基处理工程的设计和施工质量直接关系到上层建筑物的安全，如处理不当，往往发生工程质量事故，且事后补救大多比较困难。因此，对地基处理要求实行严格的质量控制和验收制度，以确保工程质量。 2、处理方法 跟随工业的发展、技术的进步各种地基处理方法也随之产生。近年来为了更好的满足国内工程建设，我国又由国外引进了许多新型的地基处理方法。诸多的处理方法也增加了工程人的选择性，能够更好更合理的选择一种适用于现场实际的方法，从而节约成本，提高效率。 常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法（真空预压和堆载预压）、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。对复合地基而言，在确定地基处理方案时，宜选取不同的多种方法进行比选。
真空预压工程施工设计方案
江阴港铁路支线工程集装箱装卸场真空堆载联合预压 施 工 方 案 中铁七局江阴港铁路支线项目部 2010年1月
目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 1、工程概述 (2) 2、地貌情况 (2) 3、设计要求 (2) 4、主要工程数量 (4) 三、进度计划及安排 (4) 四、施工准备 (5) 1、技术准备 (5) 2、现场准备 (6) 五、具体工艺 (6) 1、施工工艺 (6) 2、关键工序控制 (9) 3、施工质量控制 (10) 六、安全保证措施 (10) 1、安全目标 (10) 2、安全保证措施 (11) 七、环保措施 (11) 质量保证体系框图（附图一） (13) 安全保证体系框图（附图二） (14) 环境保护体系框图（附图三） (15)
一、编制依据 1、江阴港铁路支线工程施工合同 2、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414-2003 《铁路站场工程施工质量验收标准》TB-2003 3、《客货共线铁路路基工程施工技术指南》TZ202-2008 4、《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1（2）-2003/J259-2003 5、2009年9月下发的《江阴港铁路支线DK17+000-DK19+260横断面施工咨询图》，2009年12月下发的《港区软基加固平面图》。 6、2009年7月15日图纸技术交底会议要求。 7、施工现场调查所得资料。 二、工程概况 1、工程概述 线路位于福清市境，兴化湾北岸。从福厦线上渔溪站出岔，跨越西港至江阴岛，上岛后南偏西沿西港海岸前行，跨过新江公路后，在DK13+700处预留港湾站。之后沿规划海堤侧前行，于DK17+831-DK18+817线路右侧设置集装箱装卸场，场宽466米。靠泊位端集装箱堆放区域在施工砂垫层及排水板后，采取真空堆载联合预压处理，总面积196483平方米。现处理围塑料排水板已全部施工完毕。 2、地貌情况 集装箱装卸场位于已建海堤南侧。处于海积平原区的滩涂地上，此滩涂地在潮水涨潮时全部淹没在海水以下，退潮时又露出海水面。为降低潮水影响，已对真空预压区靠外海侧做了临时砂围堰处理。 3、设计要求 I、场地加则：
真空预压与沉降分析
真空预压与沉降分析 摘要：通过对已完工真空预压工程沉降数据和预压周期进行分析，结合在建项目刚刚进入正式抽真空为契机，通过对前期进行的地面沉降和分层沉降监测数据，采用地基处理手册相关公式对其后期真空预压沉降进行分析与预测。 关键词：真空预压；沉降分析 引言 某工程区域地质为淤泥，采用真空预压法进行地基处理。沉降分析是软土地基工程必须要面对的问题，沉降大小的变化对整体工程都有重大影响，不同地质其沉降也不尽相同，通过对类似工程的沉降比较、分析，有助于更好地对沉降进行掌握，从而有利于对在建工程进行把握。 地质构造 本例在建工程位于xxx港区东南部的新吹填造陆区，工程土层主要以淤泥、淤泥质粘土及粘土为主，由于沉积时间较短，具有含水率高、压缩性大、强度低、透水性差等特点，同时地基土在自重作用下为达到完全固结，处于欠固结状态。土层由上至下依次为：淤泥（或粘土）、淤泥质粘土、淤泥、淤泥质粘土、粉土及粉质粘土。以上土层物理力学性质较差，未经处理不能满足上部结构的使用要求。 分析方法简介 软土地基地面沉降需要持续一段时间才能完成。而现场测得的实测沉降曲线往往呈现出一定的曲线形式，就可以用近似类型的数学曲线去拟和前期现场所测得的沉降数，得到必要的曲线参数，并用此拟和的曲线来推算后期的沉降。 (1)指数曲线配合法。在指数曲线法中，又分三点法、简化法和本文提出的全线段拟合法。三点法是指从实测的沉降一时间(s—t)曲线上选择等时距的三个点： M1(t1，s1)，M2(t2，s2)，M3(t3，s3)，其最终沉降量S∞为(1)式。 (1) 简化的指数曲线方法为(2)式。 (2) 式中s0、to——起始拟合点；
真空预压地基处理分析
XXX 码头后方料场工程真空预压地基处理分析 董艳平 中交四航院广州南华工程管理有限公司 510230 摘要：本文通过在XXX 码头后方料场工程软基处理后加固效果的分析、比较，来讨论在XXX 码头后方料场工程软基处理方案时应注意的问题。 关键词：真空预压，软基处理，经济性，效果分析 Abstract: In this paper, through comparative analysis, the reinforcement effect of material engineering of soft ground treatment in XXX wharf after the discussion should pay attention to the material field engineering soft foundation treatment scheme in the XXX terminal rear problem. Keywords: vacuum preloading, soft foundation treatment, economy, effect analysis 1 工程概况 XXX 码头后方料场工程软基处理，料场场地宽度为462米，长度为622.33米，采用真空预压进行地基处理，处理面积约28.75万m 2。 2 膜下真空度分析 膜下真空度⑤-1区和⑤-2区均未达到80kPa ，⑤-3区和⑤-4区自五月下旬能到达80kPa ，但受各种因素（如停电、真空膜被刺破等）影响会较大幅度变化。 ⑤区膜下真空度曲线见图2.1（a ～d ）： （a ）⑤-1区膜下真空度变化曲线图 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 时间（天） 真 空 度（kPa ） ⑤-1区膜下真空度
软基处理工艺的造价分析(真空预压)
软基处理工艺的造价分析 一、插板排水固结真空联合堆载预压法 1、设计说明 （1）真空联合堆载预压原则上按～万平米分为一个处理区，相当于约200m道路纵向长度分为一个处理区。 （2）吹填场地在吹填砂（土）表面以上设厚砂垫层。 （3）沿纵向处理边界打设双排泥浆搅拌桩密封墙；沿横向分区打设双排水泥搅拌桩密封墙；搅拌桩直径700mm，桩距500mm，桩入淤泥层不小于。 （4）打设塑料排水板，插板采用SPB 系列C 型，间距，正三角形布置。若淤泥下卧透水砂层，插板底端采用插板靴及塑料套封闭后打入，且不得穿透淤泥层进入砂层；若淤泥层超深，插板未打穿淤泥层，设置插板靴防止回带。 （5）铺设真空滤管网，分滤管、主管与干管，滤管长6m、间距6m，主管间距13m，干管在处理分区内形成回路闭合布置。 （6）在真空管上部铺设砂垫层，厚度不小于。 （7）铺设密封膜3 层，膜上、下各铺保护土工布1 层，密封膜周边压入密封沟。 （8）按照900～1100平米配一台真空泵的原则进行配置真空泵，要求采用射流式真空，电机功率应不小于。 （9）预抽真空5～7 天，膜下真空度达到－80kPa 后，起算真空预压时间。
（10）保证真空度达到设计要求的前提下，连续抽真空10～20 天后开始填筑路基土。 （11）第一层填土选用细砂或粉细土，厚度，要求压实。 （12）其余路基填土分层填筑，压实度满足表6-1 要求。 （13）路基填土应在90 天内填筑到位，满载后抽真空联合预压时间应120 天左右。 （14）设计要求膜下真空度稳定在-80kpa 后，连续抽真空210 天左右。 （15）由沉降观测数据推算工后沉降，结合实测沉降速率确定抽真空停泵时间，要求实测沉降三点法或ASAOKA（浅岗）法推算工后沉降满足设计要求，沉降速率小于2mm/天。 （16）在停泵之后，应按设计要求钻孔取样送实验室化验软土的性质指标，进行十字板等原位试验，确定土的工程性质指标。要求经过预压处理后软土的含水率小于60%，十字板强度大于20kPa。
真空预压软基处理
真空预压软基处理 二、施工组织设计 1. 真空预压软基处理施工程序： 真空预压施工前，应充分作好施工准备工作，制定施工技术措施。检验沙袋、聚氯乙烯薄膜及中粗砂是否符合技术标准及设计要求，并将检验报告提交监理工程师审核批准。 在取得监理工程师批准后，开始进行真空预压的下一步施工。主要施工步骤有：测量放线→铺设主支滤排水管→铺设上层砂垫层→砂面整平→铺设聚氯乙烯薄膜→施工密封沟→设置测量标志→安装真空泵→抽真空预压固结土层 本真空预压工程共个真空预压单元块，计划共使用7.5kW真空泵台，设计总容量预计达120kW。为确保真空预压工程的供电，发电机和供电网络布置，配电方式为电缆分路馈送，即在发电机棚内，设置多回路配电箱，用截面积为的五芯橡皮铜芯软电缆沿围堰送电至各用电点，而所有的控制箱均要考虑雨季防水与漏电保护装置。 1）测量放线：用经纬仪和水准仪进行12单元块测量放样，用木桩（每20 米1根）或小竹杆（内插）和白石灰放出各加固单元边线的准确位置，并用红漆在木桩或小竹竿上，并标出砂垫层顶面的标高；木桩与小竹竿之间也可用红尼龙绳连接。 2）铺设主支滤排水管：主支滤排水管分为主（干）管和支虑管。主管为4 寸镀锌铁管，支虑管为2寸镀锌铁管，外包土工布滤水网。主管和支滤管间采用变径三通、四通连接，同管径的对接采用丝扣连接。全部吸水管均须埋入砂层中，并通过出膜器及吸水管与真空泵连接。在挖密封沟的同时，可进行主（干）管和支滤管的加工、连接和安装埋设。进行此道工序的同时，应将露出砂垫层表面的塑料排水板头埋入砂垫层中。
3）按照设计要求，在真空预压范围内铺设砂垫层，共需砂垫层立方米，采用含泥量少于5%中粗砂，一次铺设0.25米厚。，摊铺方式采用人工分块摊铺平整。 4）为保证真空预压加固效果，两个相邻单元块之间，须开挖真空预压密封膜沟，单元块内要预留2米间隔不铺设砂垫层。密封沟布置在各单元块的四周，在真空预压施工中它主要起周边密封的作用。根据密封沟的位置，可分为加固块外侧的密封沟和两单元块之间的密封沟，它们分别具有不同的断面。密封沟施工采用液压反铲挖掘机结合人工开挖，在铺设密封膜后，密封沟还要用淤泥或粘土回填。 5）在完成上述两项工作后，应先拣除砂垫层表面的尖棱小石子、尖锐贝壳及其他杂物，并人工细平砂垫层表面。待埋设完真空表测头及其他观测仪器后，用人工将二层聚氯乙烯盐用薄膜分层铺放覆盖整个真空预压单元块。然后将膜体周边埋入密封沟内，用淤泥、粘土回填密封沟并压实，再向上修筑密封水围堰。 6）出膜连接与真空泵系统安装：真空主管道通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接。出膜器的连接必须牢固，密封性可靠安全。 7）在完成上述工作后，即可开始抽真空及抽充密封水膜。开始抽真空以后，加固单元块内膜下真空度会持续上升。当其膜下真空度达到并稳定在80KPa以上时，即进入真空预压工程的正常预压阶段。根据我司的施工经验，在试抽真空二十五天左右，即可进入正常真空预压阶段。 8）真空预压卸荷验收当真空预压加固单元块在膜下真空度达80KPa的条件下连续抽真空三个月，或地基固结度Ut≥80%时，即可以停机卸荷，交工验收。 三、施工技术保证措施 1．施工质量保证措施 2铺设上层的砂进场前，需取样送质量工程师认可及相关质量检测鉴定
真空预压和堆载预压的异同比较和分析
预压法是在建筑物建造前,对天然地基或对已设的各种排水体(如砂井和排水垫层等)的地基施加预压荷载(如堆载，真空预压或联合预压)，使土体固结沉降基本完成或完成大部分，从而提高地基土强度的一种地基处理方法。排水固结法是一种新兴的软基加固方法，此法是利用天然地基土层本身的透水性或设置在地基中的竖向排水体，通过预先在地表进行加载预压或利用建(构)筑物自身重量使土体中孔隙水逐渐排出，土体逐渐固结，地基土逐渐压密，强度逐步提高的方法。因其处理的地基面积大且兼有投资小、见效快、施工简单的特点，所以广泛应用于高速公路和水利堤坝等建筑工程中。排水固结法中的堆载预压法和真空预压法是常用的两种方法，本文将从加固的机理、侧向变形、施工工期和加固效果、应力变化多方面对这两种不同的处理方法进行比较和分析。 二、真空预压和堆载预压的机理分析 1、土体的假定 为了便于说明问题，对土作如下假定： (1)土是弹性体； (2)土是均质、各向同性且饱和； (3)土的压缩完全由孔隙体积的减小引起，土粒和孔隙水是不可压缩的； (4)堆载是一次瞬时施加。 2、堆载预压法的加固机理 堆载预压是在增加土体总压力的基础上，来增加土体的有效应力。以土料、砂料或路堤自身作为荷载，对被加固的路基进行预压。软土地基在此附加荷载作用下，产生正的超孔隙水压力。经过一段时间后，超孔隙水压力逐渐消散，土中有效应力不断增长，地基土得以固结，产生垂直变形，同时强度也得到提高．用堆载预压法进行加固正常固结土地基的情形如图2所示，图中的塑料排水板是为了缩短加固时间、加快固结过程而设置 因此，经过堆载预压加固的土体强度得到了提高。 3. 真空预压机理 真空预压和堆载预压同属于排水固结法，真空预压时，我们在加固区的地面上抽真空造成负压，土体孔压逐渐降低，降低的孔压转变为土体的有效应力，这就是真空预压使土体产生固结的基本原理。真空预压法早在1952年由瑞典土工研究所的Kjiellman教授提出：他阐述了在真空预压过程中孔隙水压力降低、有效应力增加的正确观点。在软基中设置竖向排水通道(砂井或塑料排水板等)然后在地面铺一层砂垫层，再在其上覆盖一层不透气的薄膜，在膜下抽真空，形成压力差，这个压力差称之为“真空度”，在砂垫层中形成的真空度通过垂直排水通道向下传递，从而引起土中孔隙水压力降低，使土体孔隙中的气和水沿着垂直排水通道渗流，最后汇至砂垫层被泵抽出，达到排水固结的效果，如图3所示： 在真空预压加固完成，土体固结完成后，相应的有效应力圆移到位置2处，从图4可知，加固后平均应力增大了，但应力圆的半径没有变化，这表明地基土的强度增大了，而剪应力却没增大，所以在加固过程中不会出现地基失稳的情形。当停止抽真空后，被加固的土体由正常固结状态变成超固结状态．士体中的强度沿超固结强度包络线返回到图4中的E点，E点比I)点具有更高的抗剪强度，因此，经过真空预压加固的土体强度得到了提高。 三、真空预压和堆载预压的异同比较和分析 1 机理过程的比较 从上述的比较可知，真空预压法和堆载预压法加固土体的固结过程相似，只是初始条件、边界条件不同。 2 适用条件的比较 堆载预压对所加固的土层没有特别的要求。而真空预压则要求在所加固的土层范围内不能出现有足够水源补给的透水层(如夹砂层)，透水层的存在会影响密封效果，进而影响真空度和加固效果。因此在决定采取真空预压处理方案前一定要查明地质情况，确保加固范围土层的“密封”性。 3 侧向变形的比较 3.1 堆载预压法的侧向变形 在堆载预压法中，加固后在距离地表一定深度的点，水平向有效应力的增量△。的衰减大于竖向有效应力的增量△的衰减，所以侧向变形呈膨胀趋势，土体产生朝加固区向外的位移。 3.2 真空预压法的侧向变形 对真空预压法来说，由于土体增加的有效应力是球应力，各方向增量均相等，因此只产生侧线收缩变形，土体产生朝加固区向内的位移。
超大面积地基的真空预压处理技术(2013年第2篇论文)
超大面积地基的真空预压处理技术 摘要：预压地基处理按加载方法不同可分为：堆载预压、真空预压、降水预压等3种不同方法。上海市某地块场地面积巨大，共计分为44个区块，故该工程采用了真空预压的方法。其处理过程较为完整，流程相对复杂，无论从施工组织、施工质量控制以及处理效果上来说，在国内外均具有一定的独创性和借鉴意义。 关键词：超大面积真空预压加载地基承载力检测 1工程概况 上海市某地块场地形成工程实施区域为3900000m2，其中场地形成工程占1740000 m2（1400000 m2，采用的是真空预压，340000 m2采用的是分层碾压）。真空预压共划分为44块地块，各地块的区域面积在9190～41283 m2之间，真空预压的目标沉降值在300～900mm之间。 2工程难点 本工程的真空预压地基处理面积共1400000 m2，共分为44块区域，采用真空预压为主的地基处理方法在上海典型的软土地基地区尚属首例。 本工程设计对填筑材料指标要求高，对所采用的土方原材料均有明确、详细的要求，同时业主对于本工程使用土源所含的各类化学成分及污染物评价指标均有极高的要求，环评检测项目共200余项。另地基处理预压的最大沉降量高达900mm，质量要求高。 在本工程实施阶段，围场河与中心湖、明浜填埋工程、园区临时道路工程以及地铁等工程同步施工，大面积土体深层位移和沉降必然会对周边土体带来影响，因此，对周边影响程度及范围的控制要求高。 3施工方法及要点 3.1工艺流程 场地清表→场地分层填筑碾压→铺设砂垫层→密封墙施工→塑料排水板施工→排水主管及滤管铺设→真空膜施工→真空加载→卸载→大面积平整 3.2场地清表 清表的深度为30cm，其工艺流程为：测量放样→第1次清表→完成面标高测量→第2次清表→完成面标高测量→清表完成。清表施工主要采用机械施工，人工配合。施工机械主要选用干式履带推土机、湿式履带推土机、反铲式挖土机和自卸卡车。对于水位高、含水量高、场地泥泞的区域使用湿式