DB32_T 3472-2018微劈裂真空预压加固软土地基技术规范.pdf
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1、ICS 27.140 P 55 备案号:60509-2018 江苏省地方标准 DB32/T 34722018 微劈裂真空预压加固软土地基技术规范 Technical specification for microfracturing-assisted vacuum preloading technique to improve soft soils 2018-11-09 发布 2018-11-30 实施 江苏省质量技术监督局 发 布DB32 目 次 前言.I 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 一般规定.2 5 设计.2 5.1 基本要求.2 5.2 排水系统.2 5
2、.3 微劈裂系统.3 5.4 密封系统.3 5.5 地基参数计算.4 6 施工.5 6.1 基本要求.5 6.2 排水系统.5 6.3 微劈裂系统.5 6.4 密封系统.6 6.5 加载与卸载.6 6.6 施工监测.6 6.7 场地整理.7 6.8 施工安全.7 7 质量检验与评定.7 7.1 质量检验.8 7.2 质量评定.8 8 验收准备.9 附录 A(资料性附录)常用排水板带的型号及性能指标.10 附录 B(规范性附录)排水板带、喷气管施工记录.11 附录 C(规范性附录)施工监测记录.12 参考文献.15 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。本标准由江苏省水利
3、厅提出并归口。本标准起草单位:江苏省水利工程质量监督中心站、江苏鸿基水源科技股份有限公司、南水北调东线江苏水源有限责任公司、江苏省水利勘测设计研究院有限公司、淮安市水利工程质量安全监督站。本标准主要起草人:李辉、肖志远、别学清、王朝俊、范海平、周金山、陈卫东、刘建龙、吉锋、周志彦、张晓松、姚达、朱从震。微劈裂真空预压加固软土地基技术规范 1 范围 本规范规定了微劈裂真空预压加固软土地基的设计、施工、质量检验与评定及验收准备等。本规范适用于深厚软土地基的加固处理工程。微劈裂真空预压加固软土地基的设计与施工除应符合本规范规定外,尚应符合国家现行有关规范的规定。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件
4、的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件,凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 50202 建筑地基基础工程施工质量验收规范 SL 223 水利水电建设工程验收规程 SL 260 堤防工程施工规范 JGJ 79 建筑地基处理技术规范 JTS 147-2 真空预压加固软土地基技术规程 JTS 206-1 水运工程塑料排水板应用技术规程 HG/T 20578 真空预压法加固软土地基施工技术规程 DB32/T 2334.1 水利工程施工质量检验与评定规范第 1 部分:基本规定 DB32/T 2334.2 水利工程施工质量检验与评定规范第
5、 2 部分:建筑工程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 微劈裂真空预压 microfracturing-assisted vacuum preloading 设置排水系统、微劈裂系统和密封系统,通过气压微劈裂与真空预压的联合作用,使土体排水固结的软土地基处理方法。3.2 排水系统 drainage system 由排水板带、集水管路和真空泵构成,通过真空作用析出土体中水、气,并排出的管路组合体。注:改写 HG/T 20578-2013,术语和符号 2.1.3。3.3 微劈裂系统 microfracturing system 由空压机、送气管和喷气管组成,通过压缩气体作用于土体
6、以形成微小裂隙,增加土体渗透性的管路组合体。3.4 密封系统 sealing system 由密封膜、密封沟、膜上覆水和密封墙组成,对加固区域进行密闭,以利于加固区域形成真空作用并向深层传递的组合体。注:改写 JTS 147-2-2009,术语 2.0.2。3.5 密封沟 sealing groove 在加固区域周边开挖的用于埋压密封膜边缘的沟槽,隔断加固区域与地表水、气的连通。注:改写 HG/T 20578-2013,术语和符号 2.1.5。3.6 密封墙 sealing wall 沿密封沟内侧周边设置的止水闭气帷幕,隔断加固区域与外界地下水、气的侧向连通。4 一般规定 4.1 工程设计前,
7、应对加固区域地质情况进行勘察和调查,勘察和调查深度应满足施工图设计要求。4.2 工程设计单位应根据勘察和调查结果进行施工图设计,必要时选择有代表性的场地进行工艺试验。4.3 工程施工前应编制施工组织设计,制定施工质量控制和安全管理措施,报监理工程师批准后实施。4.4 施工过程中,应做好质量控制、安全生产、文明施工和环境保护等工作。4.5 工程资料编制应及时、真实、准确、齐全。5 设计 5.1 基本要求 5.1.1 勘察资料应包括各土层的含水率、重度、界限含水率、水平与垂直固结系数、水平与垂直渗透系数、抗剪强度等物理力学指标,地下水位、承压水层、透水透气层及其与水源的连通性等。5.1.2 调查资
8、料应包括附近建筑物的分布情况、结构特征、基础类型及与加固区域边线的距离,地下管线、构筑物及障碍物的分布情况。5.1.3 建筑物地基加固时,加固范围应大于基础外缘尺寸,每边增加量不小于 3 m。5.1.4 加固区域边线与附近建筑物、地下管线等之间应保持一定安全距离。当距离较近时,应采取保护措施。5.1.5 施工图应明确施工场地坐标系统、高程系统,加固区域边线及规划红线角点坐标。明确加固区域场地平整、施工通道、排水路径、供电等要求。5.1.6 施工图应明确固结度、沉降量、真空加载方式、有效加载时间和地基承载力等指标,明确施工监测与质量检查等要求。5.1.7 编制施工图技术要求应经分析计算,选择经济
9、合理的管网、设备,进行工程布置。5.2 排水系统 5.2.1 排水板带应根据打设深度、土质条件等选择。常用排水板带的型号及性能指标见附录 A。5.2.2 排水板带布设间距按公式1计算,或通过工艺试验确定,排水板带布设间距一般为0.7 m1.3 m。=6.5Chtln(d dw)ln(0.81(1Urz))12 (1)其中:Ch=pLkh(1+ei)/ahrw dw=2(b+)/式中:d相邻排水板带的中心间距,单位为厘米(cm);Ch径向固结系数,单位为平方厘米/秒(cm2/s);t 工程允许的固结时间,单位为秒(s);dw排水板带的等效换算直径,单位为厘米(cm);Urz工程要求达到的应力固结
10、度(%);pL微劈裂状态下土体渗透系数调整系数,一般取 23,可根据工程实际进行修正;kh土体径向渗透系数,单位为厘米/秒(cm/s);ei孔隙比;ah土层径向压缩系数;rw水的重度,单位为克/立方厘米(g/cm3);换算系数,无经验资料时可取 0.751.0;b排水板带的宽度,单位为厘米(cm);排水板带的厚度,单位为厘米(cm)。5.2.3 排水板带打设深度宜穿透需加固的软土层,但不应进入下卧透水层。5.2.4 集水管路的布设间距应根据排水板带与集水管路的连接形式确定,一般为排水板带间距的 2 倍。5.2.5 集水管应具有一定的刚度和抗弯折性能,满足96 kPa的真空度条件下具备良好的排水
11、性能要求。集水管宜采用 25 钢丝软管,壁厚不小于 2 mm,钢丝螺距不大于 10 mm。5.2.6 抽真空设备宜采用射流真空泵,单机功率不宜小于 7.5 kW。在进气孔封闭状态下,其真空度不应小于 96 kPa。5.2.7 真空泵宜均匀布置在加固区域周边,每台真空泵的控制面积宜为 900 m21200 m2。5.3 微劈裂系统 5.3.1 空压机额定工作压力应不低于 0.8 MPa,送气管压力不低于 0.5 MPa。5.3.2 喷气管宜采用软质塑料管,管径不小于 10 mm,耐压不小于 1.0 MPa,喷气管末端应封闭。喷气管末端 200 mm 范围内设置 4 个6 个喷气孔,孔径宜为 3
12、mm,外用 150 g/m2 土工布包裹。5.3.3 喷气管布设间距为排水板带布设间距的 2 倍4 倍。喷气管平面布置图见图 1。5.3.4 加固区域软土层厚度较大时,喷气管宜按不同深度相互间隔布设,相邻喷气管末端高差 3 m5 m。喷气孔位置应避开透水夹层。喷气管立面布置图见图 2。图 1 喷气管平面布置图 图 2 喷气管立面布置图 5.3.5 送气管应采用与喷气管相同材质的软质塑料管,管径不小于喷气管。管间连接应采用专用管道接头,且保持连接牢靠。5.3.6 送气管与喷气管依序连接,送气管从密封沟底部引岀,未送气时保持管口封闭。5.4 密封系统 5.4.1 密封膜厚度宜为 0.12 mm0.
13、16 mm,纵向抗拉强度不小于 18.5 MPa,横向抗拉强度不小于16.5MPa,最小断裂伸长率不小于 220%,最小直角撕裂强度不小于 40 kN/m。5.4.2 密封膜宜铺设2层或3层。密封膜每边尺寸应超出加固区域相应边长与密封沟深度总和3 m4 m。5.4.3 密封沟底面应在弱透水、透气层顶面以下 50 cm,沟底宽度应不小于 40 cm。当加固区域边界土体渗透系数大于 A10-3 cm/s、透气层超过 3 m 或加固区边界存在渗漏通道时,应采用密封墙与密封沟相结合的形式。密封墙宜采用多头搅拌桩连续墙形式,墙体渗透系数小于 A10-5 cm/s,密封墙有效厚度不小于 200 mm。5.
14、4.4 边界密封条件较好时,真空荷载设计值宜不小于 85 kPa;边界密封条件复杂时,真空荷载设计值宜不小于 80 kPa。5.5 地基参数计算 5.5.1 微劈裂真空预压加固软土地基的竖向平均应力固结度、径向平均应力固结度和平均总应力固结度,分别按公式 2、公式 3、公式 4 计算。Uz=1 82exp(24CvtH2)(2)=1 exp(8F2)(3)=1 (1 Ur)(1 Uz)(4)其中:Cv=pLkv(1+ei)/avrw Ch=pLkh(1+ei)/ahrw F=ln(n)0.75。式中:Uz地基的竖向平均应力固结度(%);Ur地基的径向平均应力固结度(%);Urz地基的平均总应力
15、固结度(%);Cv竖向固结系数,单位为平方厘米/秒(cm2/s);H排水层厚度;单面排水为土层厚度,双面排水为土层厚度之半,单位为厘米(cm);t固结时间,单位为秒(s);F井径比因子;n井径比;n=de/dw;de排水板带径向影响范围的等效直径,单位为厘米(cm);de=L;换算系数;正三角布置时取 1.05,正方形布置时取 1.13;L排水板带间距,单位为厘米(cm);kh土体竖向渗透系数,单位为厘米/秒(cm/s);av土层竖向压缩系数;ei孔隙比;rw水的重度,单位为克/立方厘米(g/cm3);5.5.2 对于正常固结的地基,微劈裂管路真空地基的最终竖向沉降量可按公式 5 计算。沉降计
16、算时,受压层的计算深度可取附加应力与自重应力的比值为 0.1 时的深度。=011+0=1 (5)式中:Sd地基的最终竖向沉降量设计值,单位为厘米(cm);ms 经验系数,可取 1.01.3,荷载较大、地基承载力较小时取高值;也可按地区经验;nl计算压缩土层的分层数量;e0i第 i 土层在平均自重压力设计值作用下压缩稳定时的孔隙比设计值,可取均值;e1i第 i 土层在平均最终压力设计值作用下压缩稳定时的孔隙比设计值,可取均值;hi第 i 土层厚度,当土层厚度较大时宜划分若干小层,单位为厘米(cm)。5.5.3 对正常固结的粘性土地基,其强度增量标准值可按公式 6 计算:=(6)式中:Suk地基土
17、强度增量的标准值,单位为千帕(kPa);z地基垂直附加应力标准值,单位为千帕(kPa);cd固结快剪内摩擦角标准值,可取均值,单位为度()。5.5.4 对于欠固结地基,其固结度和沉降量宜根据现场工艺性试验结论确定。6 施工 6.1 基本要求 6.1.1 施工前,应熟悉设计文件,分析水文和地质资料,复核施工坐标控制点、高程控制点,进行技术、安全交底。6.1.2 施工单位应按批准的施工组织设计和施工专项方案施工。6.1.3 排水板带、土工布、密封膜、管道等材料应经检验合格。排水板带应采取措施避免雨淋、浸泡、曝晒。6.1.4 加固范围较大时,应分区加固,分区面积一般为 20000 m240000 m
18、2。6.1.5 施工单位应编制安全技术措施,制定安全生产事故应急救援预案并组织演练。有度汛要求的,应制定度汛专项方案。6.1.6 施工单位应配足设备和劳动保护用品,安全管理人员和特种作业人员应持证上岗。6.2 排水系统 6.2.1 排水板带施工应符合下列要求:a)排水板带打设前,应在加固场地表面铺设编织土工布,其搭接宜采用双线机械缝合搭接,搭接宽度应不小于 10 cm。b)排水板带宜采用专用设备打设,打设点位误差应小于 5 cm,导管垂直度偏差小于 1.5%。c)打入地基的排水板带宜为整板,需要接长时,每根不应多于 1 个接头,且有接头的根数不应超过打设总数的 10%。相邻布设的排水板带不应同
19、时出现接头。d)排水板带接长时采用芯板搭接,搭接长度大于 20 cm,搭接处采用线缝或枪钉锚固滤膜和芯板。e)打设时应控制回带,回带长度应小于 50 cm,且回带数量应小于打设总数的 5%。f)地表留存长度应不小于打设间距的 1/2,切口应平整。g)排水板带宜采用双翼二通构件与集水管路连接,排水板带插入翼板长度不少于 4 cm,并用枪钉锚固。6.2.2 排水板带施工记录表式见附录 B 表 B.1。6.2.3 集水管路施工应符合下列要求:a)宜铺设于相邻两排排水板带中间位置。b)与双翼二通构件两端的接头套接,套接长度不少于 5 cm,并用枪钉锚固。c)连接应保持松紧适度,能够适应地基变形。d)各
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