DB∕T29-263-2019（备案号： J 14651-2019） 天津市无砂法真空预压加固软基技术标准.pdf

天津市工程建设标准 天津市住房和城乡建设委员会 发布 天津市无砂法真空预压加固软基 技术标准 Technical Standard of Non-sand Blanket Vacuum Preloading Method for Soft Soil Improvement in Tianjin 备案号：J14651-2019 2019-04-26 发布 2019-07-01 实施 DB/T29-263-2019 天津市工程建设标准 天津市无砂法真空预压加固软基技术标准 Technical Standard of Non-sand Blanket Vacuum Preloading Method for Soft Soil Improvement in Tianjin DB/T29-263-2019 J14651-2019 主编单位：天津港（集团）有限公司 中交天津港湾工程研究院有限公司 批准部门：天津市住房和城乡建设委员会 实施日期：2019 年 7 月 1 日 2019 天 津 天津市住房和城乡建设委员会文件 津住建设201925 号 市住房城乡建设委关于发布天津市无砂法 真空预压加固软基技术标准的通知 各有关单位： 根据市建设交通委关于下达 2013 年天津市建设系统第一批工程建设地方标准编制计划的通知 （津建科2013 512 号）要求，天津港（集团）有限公司、中交天津港湾工程研究院有限公司等单位编制完成了天津市无砂法真空预压加固软基技术标准 ，经市住房城乡建设委组织专家评审通过， 现批准为天津市工程建设地方标准，编号为 DB/T29-263-2019，自 2019 年 7 月 1 日起实施。 各相关单位在实施过程中如有意见和建议， 请及时反馈给天津港（集团）有限公司或中交天津港湾工程研究院有限公司。 本标准由天津市住房和城乡建设委员会负责管理，天津港（集团） 有限公司和中交天津港湾工程研究院有限公司负责具体技术内容的解释。 天津市住房和城乡建设委员会 2019 年 4 月 26 日 前 言 根据市建设交通委关于下达 2013 年天津市建设系统第一批工程建设地方标准编制计划的通知 （津建科2013 512 号）文件要求，由天津港（集团）有限公司和中交天津港湾工程研究院有限公司会同有关单位，经广泛调查研究，认真总结了近几年来天津市软基加固工程应用无砂法真空预压加固软基技术的成功经验， 参考有关国际标准和国外先进标准，并广泛征求意见，经多次讨论、修改、完善共同编制本标准。 本标准共分 6 章 3 个附录，并附条文说明。主要内容有：1.总则；2.术语；3.基本规定；4.设计；5.施工；6.加固效果检测。 本标准由天津市住房和城乡建设委员会负责管理，由天津港（集团） 有限公司和中交天津港湾工程研究院有限公司负责具体技术内容的解释。请各有关单位和工程技术人员施行本标准时，总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈至中交天津港湾工程研究院有限公司天津市无砂法真空预压加固软基技术标准管理组（地址：天津市河西区大沽南路 1002 号，邮政编码：300222） ，以便修订时参考。 本 标 准 主 编 单 位：天津港（集团）有限公司 中交天津港湾工程研究院有限公司 本 标 准 参 编 单 位：中交第一航务工程局有限公司 天津港湾工程质量检测中心有限公司 中交天津航道局有限公司 中交第一航务工程勘察设计院有限公司 天津临港建设开发有限公司 本标准主要起草人员：李 伟 刘爱民 梁爱华 余厚新 侯晋芳 刘大为 李 卫 付海峰 曹永华 王初生 诸葛爱军 彭瑞 王 鹏 于建农 郭述军 刘 欣 蔡 波 宋俊强 赵洪亮 程 瑾 陈智军 林 波 李旭彬 胡 军 张 岩 王 龙 陈运涛 本标准主要审查人员：闫澍旺 杨振平 陈占峰 周玉明 陈 强 张 勇 张献民 杨爱武 目 次 1 总 则.1 2 术 语.2 3 基本规定.3 4 设 计.5 4.1 一般规定.5 4.2 荷载.6 4.3 排水系统.6 4.4 密封系统.7 4.5 抽真空设备.8 4.6 设计计算.8 5 施 工.12 5.1 一般规定.12 5.2 排水系统.12 5.3 密封系统.13 5.4 加载.14 5.5 施工监控.14 6 加固效果检测.16 附录 A 监控记录表 .17 附录 B 由现场实测资料推算沉降量及固结度.24 本标准用词说明.26 引用标准名录.27 条文说明.29 Contents 1 General Provisions.1 2 Terms .2 3 Basic Requirements .3 4 Design.5 4.1 General Provisions.5 4.2 Loads.6 4.3 Drainage System.6 4.4 Sealing System.7 4.5 Vacuuming system.8 4.6 Design and Calculation.8 5 Construction.12 5.1 General Provisions.12 5.2 Drainage System.12 5.3 Sealing System.13 5.4 Loading.13 5.5 Monitoring.14 6 Testing and Inspection for Soil Improvement.16 Appendix A Monitoring Table.17 Appendix B Settlement and Degree of Consolidation Calculated from Field Monitoring Information .24 Explanation of Wording in This Code.26 List of Quoted Standards .27 Explanation of Provisions.29 1 1 总总 则则 1.0.1 为明确无砂法真空预压加固软土地基工程设计、 施工和检测的技术要求，有效控制工程质量，保证安全，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于天津市陆上无砂法真空预压加固软土地基工程的设计、施工、施工过程监测和加固效果检测。 1.0.3 无砂法真空预压加固软土地基工程的设计、施工、施工过程监测和加固效果检测，除应符合本标准的规定外，尚应符合国家及天津市现行有关标准的规定。 2 2 术术 语语 2.0.1 无砂法真空预压加固软基技术 vacuum preloading method for soft soil improvement without sand blanket 不设置水平排水砂垫层，利用真空压力，使土体排水固结加固软土地基的方法。 2.0.2 密封系统 sealing system 对加固区起密封作用的所有结构的统称， 包括密封膜、 压膜沟、密封墙、覆水围埝和膜上覆水。 2.0.3 压膜沟 trench used to bury the membrane 加固区周边开挖的埋设密封膜的沟槽。 2.0.4 覆水围埝 cofferdams used to maintain water on the membrane 埋设密封膜后， 在压膜沟位置填筑的防止密封膜上覆水渗漏的围埝。 3 3 基本规定基本规定 3.0.1 无砂法真空预压设计、施工前应具备下列主要信息资料： 1 场地的水文和工程地质资料，包括各层土的基本物理性质指标和压缩曲线、水平和垂直向固结系数、前期固结压力、渗透系数、抗剪强度、地基承载力等力学性质指标，以及有机质含量、地下水位、承压水层、透水透气层及其与水源连通情况等； 2 工程设计对加固后地基的要求，包括地基承载力、固结度、允许沉降量、沉降速率和差异沉降量等； 3 工期要求； 4 周围环境和附近建构筑物的结构特征、基础类型、分布情况； 5 地下管线及障碍物的分布情况； 6 陆域形成的方法、工艺等情况。 3.0.2 无砂法真空预压技术主要应用于加固以粘性土为主的软土地基。当存在粉土、砂土等透水透气层时，应在加固区周边采取密封措施，确保膜下真空压力达到设计要求。对于塑性指数大于 25或含水率大于 85的流泥，应通过现场试验确定其适用性。 3.0.3 加固区边线距离周边建筑物和地下管线等的距离应根据土质情况和建筑物重要性确定，且不宜小于 30m。当距离较近时，应根据实际情况采取相应措施。 3.0.4 施工图设计阶段的勘察布孔间距宜为 50m75m，根据地质条件的复杂程度， 布孔间距可适当放宽或加密， 但不应大于 100m。勘察深度应大于压缩层的计算深度。 3.0.5 对以沉降控制的工程，卸载标准应根据地基沉降量、残余沉 4 降量、平均固结度和与其对应的沉降速率确定；对以地基承载力和抗滑稳定性控制的工程，卸载标准应根据地基土强度、平均固结度和与其对应的变形速率确定。 3.0.6 无砂法真空预压施工过程中， 应对地基加固效果进行监测和检验，满足卸载标准时方可卸载。 3.0.7 对于重要工程或缺乏经验的地区， 应选择有代表性的场地进行试验区试验，并根据试验结果进行设计。 3.0.8 施工时应注意加固区周边的密封问题及加固过程中对周边建筑物和地下管线等的影响。 5 4 设设 计计 4.1 一般规定 4.1.1 无砂法真空预压的加固范围应大于拟建建构筑物基础外缘所包围的范围，单边加宽长度应大于 3m。 4.1.2 无砂法真空预压加固范围较大时应分区加固， 每个分区的面积宜为 20,000m230,000m2，宜按矩形布置。 4.1.3 无砂法真空预压竖向排水通道宜穿透软土层， 当存在没有采取密封措施的下卧透水层时， 排水板底标高距透水层顶标高的距离不应小于 0.5m。软土层深厚时，对于以稳定性控制的工程，打设深度应超过最危险滑动面以下 3m；对于以沉降量控制的工程，打设深度应满足设计对地基残余沉降量的要求。 4.1.4 如采用真空联合堆载预压法处理， 设计应提出真空联合堆载的分级加载要求，且堆载过程中稳定控制应符合下列规定： 1 地基向加固区外的侧向位移速率不应大于 5mm/d； 2 地基沉降速率不应大于 30mm/d。 4.1.5 卸载时加固深度范围内地基总平均固结度不宜小于 80。 4.1.6 设计应对施工过程监控和加固效果检验提出要求。 4.1.7 当加固区表层为新吹填土且吹填土含水率大于 85%的地基时，可考虑采用二次处理的方法：先采用无砂法真空预压技术对表层新吹填土进行加固， 待新吹填超软土层强度有一定程度提高后再采用无砂法真空预压技术进行处理。 6 4.2 荷载 4.2.1 对于边界密封条件良好的淤泥、淤泥质土及粘土，无砂法真空预压荷载设计值不宜小于 85kPa；当加固区土层条件复杂需要采取粘土密封墙等措施时，无砂法真空预压荷载设计值不宜小于80kPa。 4.2.2 当真空预压荷载小于预压荷载设计值时， 宜采用真空联合堆载预压，联合堆载荷载不宜超过 35kPa 且应分层施加，必要时应对地基稳定进行验算。 4.2.3 真空联合堆载时，堆载体的坡肩线应与真空预压边线重合。 4.2.4 当残余沉降量或加固时间不满足工程需要时， 可采用超载预压的加固方法。 4.3 排水系统 4.3.1 无砂法真空预压垂直排水系统宜采用塑料排水板， 塑料排水板的选用应符合现行行业标准水运工程塑料排水板应用技术规程JTS206-1 的有关规定。 4.3.2 当场地条件不能满足塑料排水板打设要求时可设置相应的工作垫层，表层处理时可采用人工打设塑料排水板。 4.3.3 塑料排水板间距宜为 0.7m1.0m，对高灵敏度粘土宜取大值。专门针对新吹填土进行加固时排水板间距可取 0.5m0.8m。 4.3.4 水平排水系统宜采用环刚度不小于 20kN/m2的排水滤管， 滤管横向间距宜为一排或两排竖向排水板间距， 滤管应与竖向排水板有效连接；滤管纵向间距宜为 20m30m。 4.3.5 当采用真空联合堆载预压法加固时， 水平排水滤管应埋置于表层加固土层内，不宜突出加固地表平面。 7 4.3.6 无砂法真空预压可设置水平排水垫层，水平排水垫层可采用土工织物、塑料排水板、三维复合土工排水网等透水性良好的土工合成材料。 4.4 密封系统 4.4.1 密封膜宜采用 23 层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。每层密封膜的性能指标应符合本标准表 4.4.1 的规定。 表 4.4.1 密封膜的性能指标 抗拉强度(MPa) 纵向 横向 断裂伸长率(%) 直角撕裂强度(kN/m) 厚度(mm) 18.5 16.5 220 40 0.120.16 4.4.2 加固区四周应开挖压膜沟， 压膜沟深度至少应挖至不透水透气层顶面以下 0.5m。当吹填土厚度较大且吹填土含水率较高时，密封膜压入深度应适当增加或铺膜范围适当外延。 4.4.3 当加固区边界透水透气层较深时，宜采用粘土密封墙。粘土密封墙的宽度不宜小于 1.2m， 拌合后墙体的粘粒含量应大于 15%，渗透系数应小于 1.010-5cm/s。 4.4.4 无砂法真空预压密封膜上宜有一定厚度的覆水。 4.4.5 采用真空联合堆载预压时，密封膜上下均应设置保护层，保护层可采用土工织物。 4.4.6 当采取一定措施后，可利用表层 0.5m0.8m 厚的软土做为密封层，将塑料排水板和排水管路连接后直接进行真空预压加固，加固后应根据需要对表层的软土进行进一步处理。 8 4.5 抽真空设备 4.5.1 抽真空设备宜采用射流泵， 在进气孔封闭状态下应能形成不小于 96kPa 的真空压力， 如采用其他型式的抽真空设备应进行现场试验验证。 4.5.2 抽真空设备宜均匀布置在加固区四周， 必要时也可适量在加固区中间布置。采用功率不小于 7.5kW 的真空射流泵时，每台设备的控制面积宜为 900m21100m2。 施工后期抽真空设备开启数量应在 80以上。 4.6 设计计算 4.6.1 瞬时加荷条件下， 地基的固结度可仅考虑径向平均固结度并按下列公式计算： )(8exp(12ehrdnFtCUU （4.6.1-1） 2222413)ln(1)(nnnnnnF （4.6.1-2） weddn/ （4.6.1-3） d1ed （4.6.1-4） ）（b22wd （4.6.1-5） 式中: U 地基的平均固结度； rU 地基的径向平均固结度； hC 地基水平向固结系数（cm2/s） ； t 固结时间（s） ； 9 )(nF 井径比因子； n 井径比； ed 塑料排水板径向排水范围的等效圆柱体直径 （cm） ； wd 塑料排水板的等值砂井直径（cm） ； 1 换算系数，正三角形布置时取 1.05，正方形布置时取 1.13； d 塑料排水板中心间距（cm） ； 2 换算系数，无试验资料时可取 0.751.0； b 塑料排水板的宽度（cm） ； 塑料排水板的厚度（cm） 。 4.6.2 当表层设置了具有良好的透水性和连续性的水平排水垫层时，瞬时加荷条件下，地基的固结度可综合考虑竖向平均固结度和径向平均固结度并按下列公式计算： )1)(1 (1rzUUU （4.6.2-1） ) 1() 12()1 (2) 12( 4) 12(exp16111321222mababmvabzmmTmU （4.6.2-2） 2HtCTvv （4.6.2-3） 式中： U 地基的平均总固结度； zU 地基的竖向平均固结度； rU 地基的径向平均固结度； ab 排水面应力与不透水面应力之比，双面排水时1ab； m 级数的项数， m=1，2，3； vT 时间因子； vC 垂直向固结系数（cm2/s） ； t 固结时间（s） ； 10 H 排水面至不透水面的垂直距离（cm） 。对双面排水，H 为土层厚度之半；对单面排水，H为土层厚度； 4.6.3 分级加荷条件下，地基在t时刻的平均总固结度（图 4.6.3）可按下式计算： miiiTTtrzirzSSUUfii12()0 （4.6.3） 式中： rzU 地基在t时刻的平均总固结度； m 加荷级数； )2(0fiiTTtrziU 瞬时加荷条件下， 对应于第i级荷载t时刻的平均总固结度； t 固结时间（s） ； 0iT 第i级荷载加荷的起始时间（s） ； fiT 第i级荷载加荷的终了时间（s） ，当计算加荷期间的固结度时，fiT应改为 t； iS 第i级荷载作用下地基的最终沉降量（cm） 。当计算加荷期间的固结度时， 本标准公式 4.6.3 中iS应改为iS，iS为对应于第i级荷载加荷期间t时刻的荷载增量iP作用下的最终沉降量。 S1S2S3Si=S沉降量S(cm)0 P1(真空预压荷载） P3 P2 P2（堆载荷载）P0f1120f230f3 P3（堆载荷载）荷载P(kPa)TTTT(T)T时间t（d） 图 4.6.3 分级加荷固结过程示意图 4.6.4 当地基土灵敏度较高、 塑料排水板间距较小或打设深度较大时，应考虑井阻与涂抹效应对地基固结度的影响，具体计算方法可按照现行行业标准水运工程塑料排水板应用技术规程JTS206-1 11 的有关规定执行。 4.6.5 对于正常固结的地基， 预压荷载下地基的最终竖向沉降量可按下式计算： niiiiisdheeemS10101 （4.6.5） 式中： dS 地基的最终竖向沉降量设计值（cm） ； sm 经验系数，可按地区经验选取；可取 1.01.4，荷载较大、地基较软时取大值。 n 计算压缩土层的分层数量； ie0 第i层土受到平均自重压力设计值压缩稳定时的孔隙比设计值，可取均值； ie1 第i层土受到平均最终压力设计值压缩稳定时的孔隙比设计值，可取均值； ih 第i层土层厚度（cm） ，当土层厚度较大时宜划分若干小层。 4.6.6 沉降计算时，可取附加应力与自重应力的比值为 0.1 时的深度作为受压层的计算深度。 4.6.7 欠固结地基的固结度和沉降计算应考虑欠固结因素的影响。 12 5 施施 工工 5.1 一般规定 5.1.1 施工准备应满足下列要求： 1 调查施工现场的给排水、电、道路条件、地下设施、障碍物情况和周边建筑物等； 2 熟悉设计文件； 3 分析水文和地质资料； 4 复核施工坐标控制点； 5 编制施工组织设计。 5.1.2 施工前应对排水材料、 密封膜和施工装备的质量与性能进行检验，合格后方可使用。 5.2 排水系统 5.2.1 水平排水垫层的材质和铺设质量应满足设计要求和现行行业标准水运工程土工合成材料应用技术规范JTJ239 的有关规定。 5.2.2 塑料排水板打设应按照现行行业标准 水运工程塑料排水板应用技术规程JTS206-1 的有关规定执行。 5.2.3 水平排水滤管施工应符合下列规定： 1 滤管和垂直排水板应有效连接，且有一定富裕量，接口不应随地基沉降而产生脱裂；接口位置应用滤布包裹或采取其他措 13 施，防止在抽气过程中泥沙大量进入，造成通道淤堵； 2 滤管连接件应与滤管连接牢固，连接长度不应小于100mm； 3 滤管及其连接件在预压过程中应能适应地基变形。 5.2.4 滤管出膜与抽真空设备相连时，应保证密封效果。 5.3 密封系统 5.3.1 压膜沟的开挖与回填应符合下列规定： 1 压膜沟深度和宽度应满足设计要求； 2 压膜沟应内外坡平整； 3 压膜沟内回填的粘土应不含杂质并分层压实； 4 压膜沟内的塑料排水板应沿边坡伸入到加固区内的水平排水系统中，并与之建立有效连接；需要接长时，应按照现行行业标准水运工程塑料排水板应用技术规程JTS206-1 的有关规定执行。 5.3.2 粘土密封墙宜采用双排搅拌桩工法施工， 搅拌桩直径不宜小于 0.7m，搭接宽度不宜小于 0.2m，成桩搅拌应均匀，粘土密封墙的深度、宽度、粘粒含量和渗透系数应符合设计要求。 5.3.3 铺设密封膜应符合下列规定： 1 密封膜加工后的边长应大于加固区相应边长 4m， 当加固区地质复杂时，应松弛铺设并适当加长密封膜； 2 密封膜应采用热合法拼接，两块膜的平搭接宽度不应小于15mm，无热合不紧或热穿现象，有孔洞时应及时修补； 3 铺膜时风力不应大于 5 级，并应从上风侧开始； 4 压膜沟内的密封膜应紧贴内侧坡泥面铺平。 5.3.4 当采用覆水提高密封效果时，应填筑覆水围埝。 14 5.3.5 抽真空期间应经常检查密封膜密封效果。 5.4 加载 5.4.1 抽真空设备的位置和数量应满足设计要求， 并应根据抽真空设备种类采用相应的安装工艺。 5.4.2 试抽真空时间宜为 4d10d，宜采用分级加载，发现问题应及时处理。 5.4.3 正式抽真空阶段膜下真空压力应满足设计要求。 5.4.4 如采用真空联合堆载预压法，堆载施工应符合下列规定： 1 真空预压满载计时 10d 后，方可进行膜上堆载； 2 堆载前应先在密封膜上按设计要求铺设保护层； 3 分级堆载时，各级荷载大小应符合设计要求。 5.4.5 停泵、卸载应满足设计要求。 5.5 施工监控 5.5.1 施工过程中应对下列项目进行监控，可按本标准附录 A 进行记录： 1 地表沉降； 2 排水滤管内真空压力； 3 孔隙水压力； 4 深层水平位移； 5 深层分层沉降； 6 地下水位。 5.5.2 施工过程中可根据工程需要对下列项目进行监控， 可按本标准附录 A 进行记录： 15 1 加固区外侧边桩位移； 2 周边建筑物的位移和沉降； 3 排水板内部的真空压力。 5.5.3 监测仪器的数量及布设应满足设计要求， 监测仪器应在打设排水板后、铺设密封膜前布设。 5.5.4 各监控项目的监测频率应满足下列要求： 1 排水滤管内真空压力：宜 2h4h 监测 1 次； 2 孔隙水压力、地表沉降和塑料排水板内部真空压力：加载初期宜 1d 监测 1 次，中后期宜 2d4d 监测 1 次； 3 其余监控项目：加载初期宜每 1d2d 监测 1 次，中后期宜 3d5d 监测 1 次； 4 加固区周围有建筑物和地下管线或采用真空联合堆载预压时宜对侧向位移加密观测； 5 出现异常情况时应加大观测频率。 5.5.5 最终沉降量及固结度应根据现场实测资料推算， 推算方法可按本标准附录 B 的规定执行。 16 6 加固效果检测加固效果检测 6.0.1 软土地基加固前、 后应进行现场原位强度检测及现场取土和室内试验，需要时尚应进行加固后的地基承载力检测。 6.0.2 加固前检测应在打设排水板前进行，加固后检测应在卸载3d5d 后进行。 6.0.3 检测报告中应对固结沉降、强度增长和其它监测、检测结果进行分析， 并对加固效果做出评价， 必要时应对工后沉降进行评价。 17 附录附录 A 监控记录表监控记录表 A.0.1 地表沉降现场记录表格可采用表 A.0.1。 表 A.0.1 高程测量记录表 工程名称： 仪器编号： 天气： 日 期 测 站 后视(mm) 前视(mm) 高程(m) 测量： 校核： 18 A.0.2 排水滤管内真空压力现场记录可采用表 A.0.2。 表 A.0.2 真空压力观测记录表 工程名称： 排水滤管内真空压力（kPa) 月 日 时 1#表 2#表 3#表 4#表 记录： 校核： 19 A.0.3 孔隙水压力（塑料排水板内部真空压力）现场记录表格可采用表 A.0.3。 表 A.0.3 孔隙水压力（塑料排水板内真空压力）观测记录表 工程名称： 观测日期： 接收仪编号 测点编号 现时读数（Hz）测点编号 现时读数（Hz） 测量： 校核： 20 A.0.4 侧向位移观测记录表格可采用表 A.0.4 表 A.0.4 侧向位移记录表 工程名称： 测量日期： 测孔编号： 仪器编号： 深度（m） A+（0.01mm） A-（0.01mm）B+（0.01mm） B-（0.01mm） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 测量： 校核： 21 A.0.5 分层沉降现场记录可采用表 A.0.5。 表 A.0.5 分层沉降观测记录表 工程名称： 观测日期： 接收仪编号 测点编号 现时读数(mm) 测点编号 现时读数(mm) 测量： 校核： 22 A.0.6 水位现场记录可采用表 A.0.6。 表 A.0.6 水位观测记录表 工程名称： 观测日期 仪器编号 测点编号 水面至孔口距离（mm） 测量： 校核： 23 A.0.7 边桩位移现场记录表可采用表 A.0.7。 表 A.0.7 边桩位移观测记录表 工程名称： 距基线距离（mm） 边桩编号 观测日期 1#桩 2#桩 3#桩 测量： 校核： A.0.8 周边建筑物的位移和沉降观测可根据现场情况编制记录表格。 24 附录附录 B 由现场实测资料推算沉降量及固结度由现场实测资料推算沉降量及固结度 B.0.1 根据实测沉降资料推算地基的最终沉降量可按下列公式计算： ttSSt0 （B.0.1-1） 当t趋近于无穷大时 10SS （B.0.1-2） 式中：tS 满载t时刻的实际沉降量（cm） ； 0S 满载t=0 时的实际沉降量（cm） ； S 最终沉降量（cm） ； t 满载预压时间（d） ，从满载时刻算起； 、 待定系数， 如图 B.0.1 所示， 可根据图解方法确定。 tt/(St-S0)tg 图 B.0.1 图解法求解双曲线 、 值 25 B.0.2 根据实测沉降结果推算地基的应变固结度可按下式计算： %100SSUt （B.0.2） 式中： U 根据实测沉降结果推算的t时刻地基应变固结度； tS t时刻的实际沉降量（cm） ； S 最终沉降量（cm） 。 B.0.3 根据孔隙水压力观测结果推算地基的应力固结度可按下式计算： %1000uPuU （B.0.3） 式中： U 根据孔隙水压力消散结果推算的地基应力固结度； u 预压过程中孔隙水压力消散值（kPa） ； P 预压荷载（kPa） ； 0u 预压前超静孔隙水压力（kPa） 。 26 本标准用词说明 1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。 2 本标准中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合的规定”或“应按执行”。 27 引用标准名录 1岩土工程勘察规范GB50021 2水运工程塑料排水板应用技术规程JTS206-1 3水运工程土工合成材料应用技术规范JTJ239 4水运工程地基设计规范JTS147 5真空预压加固软土地基技术规程JTS147-2 6天津市岩土工程技术规范DB/T29-20 29 天津市工程建设标准 天津市无砂法真空预压加固软基 技术标准 Technical Standard of Non-sand Blanket Vacuum Preloading Method for Soft Soil Improvement in Tianjin DB/T29-263-2019 J14651-2019 条文说明 2019 天 津 31 制定说明制定说明 本标准制定过程中，编制组进行了多次调研，总结了天津市无砂法真空预压加固软基技术设计、施工、检验的实践经验，同时参考有关国际标准和国外先进标准，结合天津市实际情况，突出地域特色，充分体现了先进性、科学性和可操作性。 为了便于各单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定， 天津市无砂法真空预压加固软基技术标准编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。 本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力， 仅供使用者作为理解和把握本标准的参考指南。 32 目 次 1 总则.33 3 基本规定.34 4 设 计.36 4.1 一般规定.36 4.2 荷 载.37 4.3 排水系统.37 4.4 密封系统.38 4.5 抽真空设备.38 5 施 工.39 5.1 一般规定.39 5.2 排水系统.39 5.3 密封系统.39 5.5 施工监控.40 6 加固效果检测.41 附录 A 监控记录表 .42 附录 B 由现场实测资料推算沉降量及固结度.43 33 1 总总 则则 1.0.1 近几年随着砂资源日益紧缺， 无砂法真空预压加固软土地基技术逐渐发展起来， 已经成为天津市处理软土地基加固工程的方法之一，在多项工程中得到了广泛的应用，创造了巨大的社会效益和经济效益，同时也积累了一定的经验。为便于该技术的推广应用，进一步总结目前该项技术中的新工艺、新经验，制定标准来指导设计、施工是非常有必要的。 1.0.2 目前无砂法真空预压技术主要应用于陆上工程， 如果用来加固潮间带区域的软土地基，所采用的设计、施工方法与陆上基本相同，施工时宜参照陆上施工标准进行。 34 3 基本规定基本规定 3.0.1 为保证无砂法真空预压在施工期达到设计真空压力和加固效果，设计前勘察需查明加固深度范围内土的物理力学指标、透水透气层的分布、 与水源的连通情况以及地下水透水层中有无承压水等情况。 3.0.2 当需加固的土层有粉土、粉细砂或中粗砂等透水透气层时，采取的密封措施主要有打设粘土密封墙、开挖换填、垂直铺设密封膜穿过透水透气层等方法。对于塑性指数大于 25，含水率大于 85的流泥， 许多情况下采用真空预压处理后地基土强度仍然较低或长时间达不到卸载要求，需要通过现场试验确定其适用性。如连云港某真空预压加固工程，被加固层土体塑性指数 26，土颗粒细，黏粒含量 61%，排水板间距设计为 1m，设计加固时间为 180 天，实际加固时间为 330 天，地基沉降速率仍然达不到设计卸载标准；再如黄骅港某真空预压加固工程， 表层4m吹填土， 含水率为85%110%，经 120 天真空预压加固，满足卸载要求，卸载后吹填土层十字板实测强度小于 15kPa， 不满足地基承载力 80kPa 的设计要求。 3.0.3 当在真空预压的影响范围内有地下管道、 危墙及其它建筑物时，会使结构物的地基土体产生沉降和侧向变形，若变形过大，则会危及上部结构的安全，甚至会出现管道断裂、墙体倒塌、路堤损毁等严重的工程事故。大量的工程经验表明，在距真空预压边界20m 范围内会有较为明显的沉降和侧向位移， 30m 以外沉降和侧向位移会较小。一般情况下，当距离较近时，可采用开挖明沟阻断，一般开挖深度可控制在 2.55.0m；对于不能开挖的情况，可在建筑物与预压区之间打设一排钢板桩或水泥搅拌桩， 利用桩的支护作 35 用和阻断效果，减少周围土体的不均匀沉降，抑制土体侧向变形，桩深不小于 10m。 3.0.4 勘察深度一般穿过软土层深度达到硬土层。 国内外常用应力比法作为确定地基压缩层计算深度的准则。根据经验，选择地基附加应力z与地基自重压力c达到某一比值，对于深厚软土，一般采用cz1 . 0时的深度作为压缩层的计算深度。 3.0.5 无砂法真空预压稳定标准的沉降速率同设计要求的加固深度、加固时间、预压荷载、固结度、残余沉降、排水板打设参数以及土体的压缩模量、水平渗透系数等因素有关。我们进行了深入研究，由于涉及的因素很多，还不能给出一个标准。 3.0.7 影响无砂法真空预压加固效果的因素很多， 在重要工程和没有工程经验的地区进行试验工程是十分必要的， 根据试验工程的实际变形曲线推算出预压荷载下地基的最终沉降量及固结度， 为卸载时间的确定、预压效果的评价及指导全场的设计与施工提供依据。 36 4 设设 计计 4.1 一般规定 4.1.1 为减小边界效应的影响， 无砂法真空预压的加固范围要大于建筑物基础外缘所包围的范围。 4.1.4 参考行业标准 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2012 的有关规定。由于预压初期，地基在真空预压荷载下的沉降量较大，而该部分沉降量不会对地基失稳造成影响， 在联合堆载时地基沉降速率控制标准需要考虑真空预压荷载下的沉降速率的影响。 工程实践经验表明， 在真空联合堆载期间， 地基的沉降速率宜在 30mm/d 以下，也有少量的工程超过该沉降速率，有的甚至达到 60mm/d 左右，地基没有发生失稳破坏， 估计是真空预压荷载下的沉降所占的比重较大所致。 4.1.5 真空预压卸载标准主要有两大类，承载力指标，包括质检取样 （物理力学指标计算） 或载荷板试验承载力卸载指标； 沉降指标，包括卸载时沉降速率、工后沉降及固结度指标，其隐含了对地基强度要求。沉降速率与土性指标、加固土层的厚度、排水板打设参数以及施工工艺等有着很大的关系。 卸载标准要根据地基使用要求确定。 真空预压需要达到的固结度是根据建筑物对地基允许沉降和差异沉降的使用要求而定的。 4.1.7 多项工程经验表明，对于较厚的新吹填土地基，加固后新吹填土尽管沉降量很大，地基承载力提高幅度也很大，但加固后地基承载力的数值仍然偏低，采用二次处理方法可有效地解决这一问题。 37 4.2 荷 载 4.2.1 对于淤泥及淤泥质粘土，按照目前的施工工艺，膜下真空荷载可达到 85kPa 以上， 当加固区周边条件复杂需要采取粘土密封墙等措施时，膜下真空荷载一般也可达到 80kPa。膜上覆水的重量做为预压荷载的安全储备，不计入设计要求的荷载值。 4.2.2 由于受到无砂法真空预压工艺的影响， 为保证滤管在整个施工过程中的排水效果，联合堆载荷载进行了必要的限制。 4.2.3 为确保预压荷载满足要求， 膜上堆载的坡肩线要与真空预压边线重合，坡脚线位置根据周边环境和堆载料的放坡要求而定。 4.3 排水系统 4.3.3 理论上讲，加固时间同排水距离的平方成反比，塑料排水板间距越小，真空预压加固时间越短。经验表明，新吹填土本身属于扰动土，减小塑料排水板间距对加固效果的影响比较明显。 4.3.4 由于没有铺设水平排水砂垫层， 塑料排水板中排出的水需要直接排入滤管，因此，每根塑料排水板都要与滤管直接连接，同时在纵向每隔一定间距再布置滤管将横向的滤管连接起来， 确保排水效果。 4.3.6 当地表承载力特别低时可设置水平排水垫层，其作用如下：（1）便于施工并保证施工安全； （2）减少打设塑料排水板后的泥浆上冒； （3）可以起到一定的水平排水垫层的作用。 38 4.4 密封系统 4.4.2 当吹填土厚度较大且吹填土含水率较高时， 无砂法真空预压加固过程中，由于地基沉降量较大，容易出现压膜沟侧翻现象。 4.4.3 工程实践证明， 当粘土密封墙的粘粒含量大于 15%时， 渗透系数小于 110-5cm/s，可以起到密封的作用。 4.4.4 在正式抽真空阶段一般要采取膜上覆水措施。 膜上覆水的作用有 3 个： （1）使得密封效果更好； （2）避免阳光直晒，保护密封膜； （3）膜上覆水荷载可以增加预压荷载（该部分荷载可以作为安全储备） 。 4.4.5 密封膜上下的保护层在联合堆载过程中会对密封膜起到保护作用。 4.4.6 目前在天津地区已经有相关的现场试验和相应的工程实例，证明利用表层 0.5m0.8m 厚的软土做为密封层是可行的。 4.5 抽真空设备 4.5.1 目前所用的抽真空设备比较混杂， 尽管有些功率小的抽真空设备在进气孔封闭时也可以形成不小于 0.096MPa 的真空压力，但是在有水气补充的情况下，抽真空能力还是不一样，施工时要认真进行设备的调研和选型。 4.5.2 为使真空预压初期尽快达到设计要求的真空压力，设计时可以多布置 46 台抽真空设备，当真空压力达到设计要求时将多设置的抽真空设备关闭。 在真空预压施工过程中应确保抽真空设备的开启数量，多项工程实际运行结果表明，施工后期抽真空设备开启数量在 80以上时，施工质量较好。 39 5 施施 工工 5.1 一般规定 5.1.2 真空预压需要的主要设备有：抽真空设备，排水板打设机、潜水泵、电焊机、潜水电机等。 5.2 排水系统 5.2.3 滤管与塑料排水板的连接质量是影响加固效果