CN105464150A - 一种真空预压密封墙工作效能的监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，在真空预压区密封墙外侧相应土层埋设孔隙水压力计，观测真空预压期间的密封墙外侧的孔隙水压力变化，并据此判断密封墙是否失效，造成透气透水。该方法能够有效地监测密封墙的工作效能，发现并定位密封墙失效位置，指导及时补救密封墙，保证真空预压加固效果。

Description

一种真空预压密封墙工作效能的监测方法
技术领域
本发明属于土木工程领域，涉及地基处理领域一种真空预压监测方法，具体的是涉及一种真空预压密封墙工作效能的监测方法。
背景技术
真空预压是一种广泛应用的软土地基加固方法，尤其在处理深厚软弱黏土方面有着独特的优势。真空预压法主要由抽真空系统、排水系统、密封系统等组成，其中密封系统包括水平密封膜和竖向密封墙两项。
竖向密封墙一般采用粘土密封墙或者侧向铺塑等施工工艺，主要作用是隔绝真空预压加固区与外界的透气透水层。由于竖向密封墙属于隐蔽工程，打设完成后需要钻孔取土并进行室内土工试验检测，一般要求粘粒含量>15％，渗透系数<1×10-6cm/s，检测合格后才可以抽气加固，但抽真空3～4个月期间密封墙的工作效能一直未有有效的监测方法。如果真空预压期间出现真空度下降及孔隙水压力反弹等异常情况，排除完水平密封膜破洞、压膜沟缝隙等漏气因素之外，往往无法确定何处密封墙出现了漏气漏水，也就无法及时进行补救。一则导致真空预压加固效果较差，二则导致加固区外出现较大的地面沉降和水平位移，影响周边建筑物的安全。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种真空预压密封墙工作效能的监测方法。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：
一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，在真空预压区密封墙外侧的土层中埋设测试装置，以对真空预压期间的密封墙外侧的孔隙水进行监测。
所述测试装置为孔隙水压力计，孔隙水压力计的埋设时间在密封墙打设完成之后，真空预压抽气开始之前，以便观测真空预压期间的密封墙外侧的孔隙水压力变化。
采用预埋孔隙水压力计的监测方法，孔隙水压力计沿着真空预压加固区内塑料排水板的插入深度进行埋设，孔隙水压力计的最大埋设深度大于等于真空预压加固区内塑料排水板的插入深度；在进行埋设时，优选将孔隙水压力计埋设在渗透系数较大的土层，例如粉土层、砂层中，可选择进行均匀埋设，即沿着真空预压加固区内塑料排水板的插入深度均匀埋设3—5个，孔隙水压力计的竖向间距为2—3m。
埋设的孔隙水压力计的横向水平间距为30—60m，优选40—50m。在进行施工时，可根据经验进行进一步调整。
采用上述的横向和竖向分布方法，可在竖直密封墙外形成沿着塑料排水板的插入深度和横向水平方向的孔隙水压力计的分布布局。
在进行埋设孔隙水压力计时，在同一孔中采用多个孔隙水压力计的埋设方法，在同一竖直方向上设置的孔隙水压力计之间采用粘土或者膨润土隔开，防止各个土层之间孔隙水压力相互干扰。
在实际使用中，选择水位管代替孔隙水压力计作为测试装置，水位管的埋设可参考孔隙水压力机的埋设方案，此时水位管的深度与真空预压加固区内塑料排水板的插入深度相等，水位管的横向水平间距为30—60m，优选40—50m，以便观察地下水位的下降。
在实际真空预压加固过程中，通过观察地下水位的变化，或者孔隙水压力的变化进行监测，孔隙水压力的下降幅度超过50—60kPa，或者对应地下水位的下降幅度超过5—6m，当达到下降幅度时，说明竖直密封墙的对应位置极可能产生缺陷，需要及时采取密封墙补救措施。孔隙水压力或者地下水位的观测间隔在真空预压前期为1～2天，后期可以调整为3～4天。
在本发明的技术方案中，从真空预压的水平向负压固结机理出发，分析了加固区内外土体固结差异与密封墙之间的关系。从真实预压加固区外的地表沉降和地下水位变化的观测数据予以证实，尽管存在密封墙，加固区外的土体同样受到真空预压区内真空度的影响，发生一定量的向加固区内塑料排水板的负压排水固结，其最大影响范围为加固区外20～25米。在粉土、砂等渗透系数较大的土层，密封墙更容易失效，加固区内塑料排水板内的负压将很快传递到加固区外，造成加固区外的相应土层的孔隙水压力减小。本发明的技术方案通过在加固区周边密封墙外侧布设孔隙水压力计，并在抽真空期间进行连续观测，及时发现密封墙外侧孔隙水压力变化幅度的异常情况，确定密封墙失效的时间及位置，及时采取密封墙补救措施，保证真空预压的效果。与现有技术相比，本发明的技术方案能够有效地监测密封墙的工作效能，发现并定位密封墙失效位置，指导及时补救密封墙，保证真空预压加固效果及周边建筑物的安全。
附图说明
图1是本发明技术方案中一种真空预压竖向密封系统工作效能的监测方法仪器埋设示意图，图中1为孔隙水压力计，2为竖直密封墙，3为塑料排水板，4为射流泵，5为水平密封膜，6为中粗砂排水垫层。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
如附图1所示，真空预压竖向密封系统工作效能的监测方法仪器埋设示意图，图中1为孔隙水压力计，2为竖直密封墙，3为塑料排水板，4为射流泵，5为水平密封膜，6为中粗砂排水垫层。射流泵作为抽真空系统，密封系统由水平密封膜和竖直密封墙组成，排水系统由塑料排水板和中粗砂排水垫层组成，形成完整的真空预压施工系统。
在真空预压区密封墙外侧的土层中埋设孔隙水压力计，孔隙水压力计的埋设时间在密封墙打设完成之后，真空预压抽气开始之前，以便观测真空预压期间的密封墙外侧的孔隙水压力变化。
采用预埋孔隙水压力计的监测方法，孔隙水压力计沿着真空预压加固区内塑料排水板的插入深度均匀埋设5个；且在与真空预压加固区内塑料排水板的插入深度相等的深度出埋设孔隙水压力计。埋设的孔隙水压力计的横向水平间距为50m。在竖直密封墙外形成沿着塑料排水板的插入深度和横向水平方向的孔隙水压力计的分布布局，同一竖直方向上设置的孔隙水压力计之间采用粘土隔开，防止各个土层之间孔隙水压力相互干扰。
在实际施工中，通过观察孔隙水压力的变化进行监测，孔隙水压力的下降幅度为50～60kPa(在实际施工中，孔隙水压力下降幅度，地下水位的下降幅度可根据施工条件和经验进行进一步调整)，当达到下降幅度时，说明竖直密封墙的对应位置产生缺陷。孔隙水压力的观测间隔在真空预压前期为1天，后期可以调整为3天。
将孔隙水压力计更换为水位管进行地下水观测，水位管的深度与真空预压加固区内塑料排水板的插入深度相等，水位管的横向水平间距为50m，地下水位的下降幅度为5～6m(在实际施工中，孔隙水压力下降幅度，地下水位的下降幅度可根据施工条件和经验进行进一步调整)，当达到下降幅度时，说明竖直密封墙的对应位置产生缺陷，需要及时采取密封墙补救措施。地下水位的观测间隔在真空预压前期为2天，后期可以调整为4天。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，在真空预压区密封墙外侧的土层中埋设测试装置，以对真空预压期间的密封墙外侧的孔隙水进行监测。
2.根据权利要求1所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，所述测试装置为孔隙水压力计，孔隙水压力计的埋设时间在密封墙打设完成之后，真空预压抽气开始之前，以便观测真空预压期间的密封墙外侧的孔隙水压力变化。
3.根据权利要求1所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，采用预埋孔隙水压力计的监测方法，孔隙水压力计沿着真空预压加固区内塑料排水板的插入深度进行埋设，孔隙水压力计的最大埋设深度大于等于真空预压加固区内塑料排水板的插入深度；在同一孔中采用多个孔隙水压力计的埋设方法，在同一竖直方向上设置的孔隙水压力计之间采用粘土或者膨润土隔开，防止各个土层之间孔隙水压力相互干扰。
4.根据权利要求1所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，在进行埋设时，将孔隙水压力计埋设在渗透系数较大的土层，例如粉土层、砂层中。
5.根据权利要求3或者4所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，孔隙水压力计选择进行均匀埋设，即沿着真空预压加固区内塑料排水板的插入深度均匀埋设3—5个，孔隙水压力计的竖向间距为2—3m。
6.根据权利要求3或者4所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，埋设的孔隙水压力计的横向水平间距为30—60m，优选40—50m。
7.根据权利要求1所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，选择水位管代替孔隙水压力计作为测试装置，水位管的深度与真空预压加固区内塑料排水板的插入深度相等，水位管的横向水平间距为30—60m，优选40—50m，以便观察地下水位的下降。
8.根据权利要求3或者4所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，通过观察孔隙水压力的变化进行监测，孔隙水压力的下降幅度超过50—60kPa，当达到下降幅度时，说明竖直密封墙的对应位置产生缺陷，孔隙水压力的观测间隔在真空预压前期为1～2天，后期调整为3～4天。
9.根据权利要求7所述的一种真空预压密封墙工作效能的监测方法，其特征在于，通过观察地下水位的变化进行监测，对应地下水位的下降幅度超过5—6m，当达到下降幅度时，说明竖直密封墙的对应位置产生缺陷，地下水位的观测间隔在真空预压前期为1～2天，后期调整为3～4天。
10.如权利要求1—9之一所述的监测方法在真空预压中的应用。
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