建筑本科毕业论文京沪高速铁路真空联合堆载预压加固软基质量控制.doc
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1、 本科毕业论文(设计)题目:京沪高速铁路真空联合堆载预压加固软基质量控制 学生姓名: 准考证号: 主考院校: 专 业: 工程管理 指导教师: 职 称: 评阅教师: 职 称: 年 月 日本科毕业论文(设计)原创性声明本人以信誉声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作所取得的研究成果论文中应用他人的文献、数据、图件、资料均以标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得其他考试机构的学位或证书而使用的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均以在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 摘 要为对真空预压法加固软基施工实现有效控制,结合天津碱厂搬迁改造软地基处理
2、工程(真空预压)实例,对真空预压法加固软基的过程和结果进行了实验、监测分析,得出了结论:真空预压的实施和传递主要由两部分组成,间距为1m的塑料排水板形成的竖向通道和75PVC塑料管、300mm厚砂垫层组成的水平方向通道,通过真空预压加固的软基达到了设计要求,我单位运用真空预压处理软基是成功的关键词:软土地基 真空预压 变形分析 加固效果AbstractFor the vacuum preloading method for reinforcement of soft foundation construction to achieve effective control, combined w
3、ith the relocation of Tianjin Soda Plant transformation of the soft ground treatment works (pre-vacuum pressure) example of the vacuum preloading method for reinforcement of soft foundation of the process and results of the experiment, monitoring and analysis, come to the conclusion: the implementat
4、ion of vacuum,preloading and delivery of two key components, spacing of 1m of plastic drainage plate vertical channels and the formation of soft plastic tube 63 water, 400mm thick sand cushion composed of horizontal channels, reinforced by vacuum preloading soft Quetta to the design requirements, I
5、use vacuum preloading unit to deal with soft ground to be successfulKeywords: Soft Ground deformation analysis of vacuum preloading consolidation effect目 录摘 要3第一章 京沪高速铁路运用真空堆载联合预压工程概况6第一节 工程范围6第二节 工程自然地理特征6一、地形地貌及地质特征6二、主要河流、水系特征及水文特征6三、现场实验各层土物理力学性能指标6四、京沪高速铁路真空堆载联合预压软基处理示意图7第二章 京沪铁路真空堆载联合预压施工工艺8第一
6、节 施工前的准备工作8第二节 真空预压隔水墙搅拌桩施工8第三节 填铺砂垫层施工10第四节 排水系统的施工10一、竖向排水板施工工艺10二、横向排水系统施工工艺11三、真空设备13第三章 京沪铁路真空堆载联合预压施工质量控制15第一节 搅拌桩施工质量控制15一、原材料控制15二、搅拌桩机验收15三、计量装置严格把关15四、制备水泥浆15五、喷射作业15第二节 砂垫层施工质量控制16第三节 塑料排水板施工质量控制16第四节 密封系统质量控制18一、真空滤管网质量控制18二、密封系统质量控制18三、铺设密封膜的质量要求:19第四章 京沪铁路真空堆载联合预压施工质量检测20第一节 施工期间的检测20第
7、二节 施工监测20第三节 施工概况及现场监测22一、施工操作要点22二 现场施工监测23结 束 语26致 谢27参考文献28第一章 京沪高速铁路运用真空堆载联合预压工程概况第一节 工程范围 虹桥动车运用所站场路基地基处理工程(K18+900HQGDK1+150段)主要包括沪杭既有线K18+900K19+470段及虹桥动车所基线HQGDK0+000HQGDK1+150段地基清表回填、水泥搅拌桩、砂石垫层、塑料排水板联合真空预压施工。本段均为第四系地层覆盖,系江河、湖泊、海相沉积形成,为黏土、粉质黏土夹粉细砂层;广泛分布淤泥质土,软土强度低、压缩性高,地基需加固处理。第二节 工程自然地理特征一、地
8、形地貌及地质特征本段属滨海平原地区, 地形地貌较为单一,均为海积平原,平坦开阔,地面标高为1.03.0m,相对高差约2m。多辟为耕地,河渠纵横,水塘密布,多为村庄,苗圃,河流,池塘,管段内村道交错,工业与民用建筑密布其间。区内地层均为第四系地层覆盖,系江河、湖泊、海相沉积形成,为黏土、粉质黏土夹粉细砂层,广泛分布淤泥质土,软土强度低、压缩性高,地基需加固处理,与设计基本相符。二、主要河流、水系特征及水文特征 本段主要河流有封浜河、望浪河,均属长江水系。河宽在1020m之间,河流受季节影响明显,雨季水量较丰沛,河流靠大气降水补给,接受生活用水的排放,排泄方式以迳流、蒸发为主。沿线地下水类型有孔隙
9、潜水、基岩裂隙水。地下水位埋深一般在0.45.0m,局部埋深大于10m,大气降水为地下水的主要补给来源。根据对本段主要河流地表水及地下水的水质分析,其水质对混凝土无侵蚀性。三、现场实验各层土物理力学性能指标表1 各层土物理力学性能指标地区主 要 物 理 指 标天然含水量(%)天然重度 (kN/m3)天然 孔隙比 e液限 塑限 L/P塑性指数 Ip(%)压缩系数 100200/Mpa-1压缩模量Es/kPa渗透系数 k/(10-6cm/s)天然强度/kPa三轴 UU无侧限 qu十字板 Su 上海嘉定区断 64.616.451.74150.5 25.724.81.641501.27.3120354
10、01025四、京沪高速铁路真空堆载联合预压软基处理示意图 图2 真空堆载预压软基处理示意图第二章 京沪铁路真空堆载联合预压施工工艺第一节 施工前的准备工作一、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。二、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。三、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
11、排水板每10万米为一批次送样检验)。四、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。五、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。六、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。七、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。八、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。九、按照设计要求平整场地。第二节 真空预压隔水墙搅拌桩施工一、根据设计图纸大
12、面积真空预压采用按1500020000平方米划分抽真空单元,各单元边界之间采用搅拌桩隔离。真空预压边界采用搅拌桩封闭,搅拌桩桩长15.0m,桩径500mm,桩间距0.4m,梅花形布置(见图)。根据搅拌桩试桩方案采用浆喷法,二喷二搅施工工艺施工,全桩长复搅。水泥掺入量为14%,水灰比为0.54,每米喷浆量不小于45L/m。图1 真空预压加固区单元示意图图2 真空预压加固区断面示意图要求真空预压隔水墙水泥搅拌桩应深入淤泥层,桩身搅拌均匀,且咬合搭接良好,抗渗系数应大于10-8cm/s,从而具有良好的抗渗性,满足该地质情况下抽真空及设计要求。二、搅拌桩施工工艺二喷二搅施工工艺:钻机就位制备水泥浆喷搅
13、下沉喷搅提升全桩长范围重复喷搅下沉和提升桩头1米复搅钻机移位。第三节 填铺砂垫层施工根据设计图纸进行施工测量放线定位,定出砂垫层底层填铺边界线后,开始砂垫层底层填铺施工,保证砂垫层厚度(20cm),58吨压路机静压,铺设后的砂砾石垫层要求表面平顺,以便塑料排水板中排出的水能迅速从该砂层中析出。砂垫层用砂宜采用中粗砂,并且要求含泥量不超过3%,无杂质混入,渗透系数不低于210-2cm/s,能起到一定的反滤作用,避免土颗粒渗入垫层的孔隙中阻塞排水通道,减小垫层的渗透性。(1) 施工前先测量好砂垫层铺设边界。(2) 砂垫层用砂采用中粗砂,渗透系数不小于10-2cm/s,含泥量不大于5%。(3) 堆载
14、预压区段70cm砂垫层分上、中、下三层分层摊铺压实。堆载预压区段场坪清除表层耕土后,铺设第一层30cm砂垫层,摊铺后适当洒水并压实。第一层砂垫层铺设完后,打设塑料排水板,埋设测试元件,后开始第二层20cm厚中粗砂垫层施工,安装真空管路,施工完后铺设两布两膜。两布两膜上部铺设20cm砂垫层,用人工和轻型机械摊铺碾压,防止密封膜破损。(4) 砂垫层严格按规定宽度(施工时每边超填2030cm)和厚度进行施工,保证施工尺寸不小于设计值。铺设砂垫层时,合理选用施工机具,防止并清除砂垫层中混入的淤泥等杂物,保证砂垫层施工的平整度。砂垫层的允许偏差项目见下表。 砂垫层检测项目及质量标准 表2序号项目允许偏差
15、检验数量检验方法1厚度设计值每100m检查5点尺量2宽度设计值每100m检查3点尺量(5) 地基范围内观测设备(沉降板、分层沉降仪、测斜仪和孔隙水压力计、真空计等)在塑料排水板施工完成之后布设,以避免地基处理过程可能产生对测试器件的扰动和破坏。但在埋设过程中(需预先钻孔),应采取措施保持砂垫层不被泥浆等污染。(6) 砂垫层的摊铺和压实作业中,注意对已埋设的测试元器件(包括其引出线)进行保护。万一出现损毁,及时采取补救措施。第四节 排水系统的施工一、竖向排水板施工工艺(一)塑料排水板施工工艺流程 塑料排水板施工工艺是真空预压中的关键工序,直接关系到真空预压的效果,须严格控制,按设计的间距、深度进
16、行施工。其施工工艺流程如下图一层砂垫层验收合格后()(见附图)插板机进场调试排水板进场、验收下插桩管至设计标高(设计图中只有深度)断割排水板(外露30cm)板位放样装排水板桩靴回填排水板桩孔、装桩靴插板机移机定位上拔桩管至其下端离地面约50cm移机至下一排水板桩位(图)塑料排水板施工工艺流程(二)塑料排水板的规格为 100 mm4 mm。必须对插板位置定位放线 ,孔位误差 5cm。插板必须完整无损 ,插板应穿过淤泥下卧层0.5 m 以上。插板头留在砂垫层上的长度 0.3 m。根据设计资料打出控制桩 ,再每隔 10 m20 m放出路线中心桩。按照打设的宽度放出边桩及护桩。并按间距放样,插木板标示
17、和定位。打设机上设有明显的进尺标志,控制排水板的打设深度及间距,长度为20m,间距1.2m,正三角形(梅花形)布置。(三)填铺中层砂垫层塑料排水板打插完毕,立即铺设中层砂垫层,以防止长时间暴露于空气中使板体老化。中层砂垫层铺设厚度为30cm,砂垫层用砂宜采用中粗砂,并且要求含泥量不超过3%,无杂质混入,渗透系数不低于210-2cm/s,能起到一定的反滤作用,保证砂垫层的水平排水效二、横向排水系统施工工艺(见附图) 主管和支滤管的加工打设塑料排水板开挖真空管路沟槽及主、支滤管的铺设和抽真空设备的安装与真空度测头的埋设铺设第二层20cm厚砂垫层,挖密封沟铺设第一层20cm厚砂垫层按设计要求整平场地
18、 开挖密封沟铺设二层密封膜铺设第一层土工布出膜连接真空泵系统、回填密封沟不良补漏试抽真空、检查密封系统性能铺设第二层土工布 铺设第三层40cm砂垫层(设计要求真空预压完成后才进行此道工序)设置沉降观测标、侧向位移桩并测量预压前的标高进行真空预压,维持真空度80Kpa以上达90120天继续观测边桩位移和地面沉降根据沉降观测推算土体固结度达到90%即可停机卸泵结束(图1)真空预压施工工艺流程图(一)真空管的布置第二层砂垫层施工完成后,即开始真空管的布置。开挖管槽,布放和连接真空管路,并保证真空管路的畅通和各类接头的牢固以及滤管端头、滤管外包反滤材料合乎要求。膜内水平排水滤管用直径为6070mm的铁
19、管或硬质塑料管。为了使水平排水滤管标准化并能适应地基沉降变形,滤水管一般加工成长5m一根,滤水部分钻有 8lOmm的滤水孔,孔距5cm,三角形排列,滤水管外绕3mm铅丝(圈距5cm),外包一层尼龙窗纱布,再包滤水材料构成滤水层。滤水管的平面布置一般采用条形或鱼刺形排列,保证真空负压快速而均匀地传至场地各个部位。滤水管的排距一般为610m,最外层滤水管距场地边的距离为25m。滤水管之间的连接采用软连接,以适应场地沉降。滤水管埋设在水平排水砂垫层的中部,其上应有1020cm厚的砂覆盖层,防止滤水管上尖利物体刺破密封膜。真空管路的布设见附图(二)开挖密封沟、铺设密封膜、密封沟回填压膜1.挖密封沟(1
20、)密封膜周边的密封可采用挖沟埋膜,密封够的截面尺寸应视具体情况而定,以保证周面密封膜上有足够的覆土厚度和压力。(2)如果密封沟底或两侧有碎石或砂垫层等渗透系数较好的夹层存在,应将该夹层挖出干净,回填软黏土。图3 真空管路与真空表平面布置图(3)挖密封沟时,不得堆在砂垫层上,还应避免沙粒滑入沟中。(4)对于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。2.铺设密封膜(1)密封膜大的热合和黏接采用双热合逢的平搭接。(2)密封膜应事先仔细检查,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,以提高膜的密封性能。(3)密封膜周边可采用挖沟埋膜、平铺
21、并用黏土覆盖压边等方法进行密封。(4)沟中回填的黏土要密实且不夹杂碎石。(5)膜四周密封处,膜与软土接触要有足够的长度,保证有足够长的渗径;膜周边密封处有一定的压力,保证膜与软土精密接触,使膜周边有良好的气密性。(6)施工中膜面覆水可以起到减缓膜的老化作用三、真空设备(一)真空设备效率直接影响预压效果,所以要求真空设备具备真空效率高,能适应连续运转,重量轻、结构简单,便于维修。真空泵的台数,应根据设计要求而定,按照以往的经验加固淤泥质土和淤泥地层,要在膜下达到80KPa的真空度,用5.5KW 7.5KW的离心泵或潜水泵10005000 m2积。约57天(有的只要24小时)可达到预定真空度80k
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