JTS 147-2-2009 真空预压加固软土地基技术规程

JTS中华人民共和国行业标准JTS147-2-2009真空预压加固软土地基技术规程TechnicalSpecificationforVacuumPreloadingTechniquetoImproveSoftSoils2009－08－09发布2009－11－01实施中华人民共和国交通运输部发布中华人民共和国行业标准真空预压加固软土地基技术规程JTS147-2-2009主编单位：中交天津港湾工程研究院有限公司批准部门：中华人民共和国交通运输部施行日期：2009年11月1日人民交通出版社2009·北京关于发布《真空预压加固软土地基技术规程》（JTS147-2-2009）的公告2009年第30号现发布《真空预压加固软土地基技术规程》。本规程为强制性行业标准，编号为JTS147-2-2009，自2009年11月1日起施行。本标准由我部组织中交天津港湾工程研究院有限公司等单位编制完成，由我部水运局负责管理和解释，由人民交通出版社出版发行。特此公告中华人民共和国交通运输部二零零九年八月九日制定说明本规程是在总结20多年来我国水运工程应用真空预压加固软土地基实践经验的基础上，经深入调查研究和广泛征意见，并结合我国水运工程建设发展的实际编制而成。主要包括真空预压加固软土地基技术的设计、施工和加固效果检测等内容。本规程的主编单位为中交天津港湾工程研究院有限公司,参加单位为中交第一航务工程局有限公司,中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津港建设公司和中交四航工程研究院有限公司。真空预压加固软土地基技术是我国自主创新的成套技术。该技术20多年来在水运工程中得到了广泛应用,对缓解我国陆域港口陆域用地紧缺、实现资源合理利用起到了重要作用。为保障水运工程软基加固的工程质量、提高真空预压加固软土地基技术的应用水平，促进我国水运建设事业的不断发展,交通部水运司组织中交天津港湾工程研究院有限公司等单位制定本规程。本规程共分6章和3个附录，并附条文说明。本规程编写人员分工如下：1总则：张敬2术语：张敬梁爱华3基本规定：郭述军苗中海4设计：刘爱民郭述军刘天韵蔡波孙万禾5施工：苗中海杨京方阚卫明郑新亮刘亚平邹立6加固效果检测：阚卫明苗中海孙万禾附录A：刘爱民阚卫明附录B：杨京方刘爱民附录C：郭述军孙万禾本规程于2009年2月14日通过审核,2009年8月9日发布,自2009年11月11日起实施。本规程由交通运输部水运司负责管理和解释,请各有关单位在使用过程中，将发现的问题和意见及时函告交通运输部水运司（地址：北京市建国门内大街11号，交通运输部水运司工程技术处，邮政编码：100736）和本规程管理组（地址：天津市河西区大沽南路1002号，中交天津港湾工程研究院有限公司，邮政编码：300222），以便修订时参考。目次1总则......................................（1）2术语......................................（2）3基本规定..................................（3）4设计......................................（4）4.1一般规定................................（4）4.2荷载....................................（4）4.3排水系统................................（4）4.4密封系统................................（5）4.5抽真空设备..............................（5）4.6设计计算................................（5）5施工.....................................（10）5.1一般规定...............................（10）5.2排水系统...............................（10）5.3密封系统...............................（10）5.4加载...................................（11）5.5施工监控...............................（11）6加固效果检测.............................（13）附录A监控记录表..........................（14）附录B由现场实测资料推算沉降量及固结度.....（21）附录C本规程用词用语说明...................（22）附加说明本规程主编单位、参加单位、主要起草人、总校人员和管理组人员名单...................（23）附条文说明................................（25）11总则1.0.1为统一真空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，制定本规程1.0.2本规程适用于陆上真空预压加固软土地基工程的设计、施工、施工监控和加固效果检测。潮间带区域的工程可参考执行。1.0.3真空预压加固软土地基工程设计、施工、施工监控和加固效果检测，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。22术语2.0.1真空预压法利用真空压力或真空联合堆载压力，使土体排水固结加固软土地基的方法。2.0.2密封系统对加固区起密封作用的结构统称,包括密封膜、压膜沟、覆水围埝、膜上覆水和密封墙等。2.0.3压膜沟加固区周边开挖的埋设密封膜的槽。2.0.4覆水围埝在压膜沟位置填筑的挡住密封膜上覆水的围埝。33基本规定3.0.1真空预压设计、施工应具备下列主要资料：（1）场地的工程地质资料，包括各土层的含水率、重度、界限含水率、压缩曲线、水平与垂向固结系数、渗透系数、抗剪强度等物理力学指标和地下水位、承压水层、透水透气层及其与水源的连通情况等；（2）工程对地基的要求，包括地基承载力、地基土强度、固结度、允许沉降量和差异沉降量等；（3）工期；（4）附近建筑物的分布情况、结构特征、基础类型及与加固区边线的距离等周围环境；（5）地下管线及障碍物的分布情况。3.0.2真空预压法宜用于加固以黏性土为主的软土地基。当存在粉土、砂土等透水透气层时，加固区周边应采取确保膜下真空压力满足设计要求的密封措施。对塑性指数大于25且含水率大于85%的流泥，应通过现场试验确定其适用性。3.0.3加固区边线与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20m。当距离较近时，应根据实际情况采取相应保护措施。3.0.4施工图设计阶段的勘察布孔间距宜为50～75m。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、残余沉降量、平均应变固结度和沉降速率确定；对以地基承载力或抗滑稳定性控制的工程，卸载标准应根据地基土强度、平均应力固结度和沉降速率确定。3.0.6真空预压施工过程中应进行施工监控和加固效果检测，满足卸载标准时方可卸载。3.0.7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,并根据试验结果优化设计。44设计4.1一般规定4.1.1真空预压的加固范围宜大于拟建建筑物基础外缘所包围的范围。4.1.2真空预压加固范围较大时应分区加固，分区面积宜为2万～4万m2。4.1.3真空预压竖向排水通道宜穿透软土层，但不应进入下卧透水层。软土层深厚时，对以地基承载力或稳定性控制的工程，打设深度应超过危险滑动面下3m；对以沉降控制的工程，打设深度应满足工程对地基残余沉降量的要求。4.1.4真空联合堆载预压时，堆载体的坡肩线应与真空预压边线重合。4.1.5膜上堆载应在真空预压满载10d后进行。4.1.6真空联合堆载预压应提出分级加载要求,加载过程中稳定性控制应满足下列要求：（1）地基向加固区外的侧向位移速率不大于5mm/d；（2）地基沉降速率不大于30mm/d。4.1.7卸载时加固深度范围内地基平均总应变固结度不宜小于80％。4.1.8设计应提出施工监控和加固效果检测要求。4.2荷载4.2.1对边界密封条件良好的淤泥、淤泥质土或黏土地基，真空预压荷载设计值不宜小于85kPa；当加固区土层条件复杂时，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，可采用真空联合堆载预压。4.2.3当残余沉降量或加固时间不满足工程要求时，可采用超载预压。4.3排水系统4.3.1水平排水垫层应具有良好的透水性和连续性，水平排水垫层宜采用含泥量不大于5％的中砂或粗砂，厚度不宜小于0.4m。砂料的渗透系数不宜小于5×10-3cm/s，干密度不宜小于15kN/m3。经充分论证并经试验后，中、粗砂紧缺地区可采用其它材料或其他形式的排水通道。4.3.2水平排水垫层中应设置排水滤管，滤管横向间距宜为6～7m，纵向间距宜为30～40m。4.3.3垂直排水系统宜采用塑料排水板，塑料排水板的技术要求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。4.3.4塑料排水板间距宜为0.7m～1.3m，对高灵敏度黏性土宜取大值。54.4密封系统4.4.1密封膜宜采用2～3层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。单层密封膜的技术要求应符合表4.4.1的要求。密封膜技术要求表4.4.1最小抗拉强度（MP）最小断裂伸长率（%）最小直角撕裂强度（kN/m）厚度（mm）纵向横向18.516.5220400.12～0.164.4.2加固区四周应开挖压膜沟，压膜沟深度至少应挖至不透水、不透气层顶面以下0.5m。4.4.3当加固区边界透水透气层较深时,密封措施宜采用黏土密封墙。黏土密封墙厚度不宜小于1.2m，拌合后墙体的黏粒含量应大于15%，渗透系数应小于1×10-5cm/s。4.4.4真空预压密封膜上应有一定厚度的覆水。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。4.5抽真空设备4.5.1抽真空设备宜采用射流泵，其单机功率不宜低于7.5kW，在进气孔封闭状态下，其真空压力不应小于96kPa。4.5.2抽真空设备宜均匀布置在加固区四周，必要时也可适量布置在加固区中部，每台设备的控制面积宜为900～1100m2。施工后期抽真空设备开启数量应超过总数的80％。4.6设计计算4.6.1地基应力固结度计算应符合下列规定。4.6.1.1瞬时加荷条件下，地基的平均总应力固结度、竖向平均应力固结度和径向平均应力固结度可按下列公式计算。（4.6.1-1）（4.6.1-2）))(8exp(12ehrdnFtCU（4.6.1-3）（4.6.1-4）2222413)ln(1)(nnnnnnF（4.6.1-5）（4.6.1-6）])1()12()1(2)12([]4)12(exp[16111321222mababmvabzmmTmU)1)(1(1rzrzUUU2HtCTvvweddn/6（4.6.1-7）（4.6.1-8）式中——地基的平均总应力固结度；——地基的竖向平均应力固结度；——地基的径向平均应力固结度；——排水面应力与不透水面应力之比，双面排水时；——时间因子；——地基水平向固结系数（cm2/s）；——固结时间（s）；——井径比因子——塑料排水板径向排水范围的等效直径（cm）；——地基垂向固结系数（cm2/s）；——排水面至不透水面的垂直距离（cm），对双面排水为土层厚度之半，对单面排水为土层厚度——井径比；——塑料排水板的等效换算直径（cm）；——换算系数，正三角形布置时取1.05，正方形布置时取1.13；——塑料排水板中心间距（cm）；——换算系数，无试验资料时可取0.75～1.0；b——塑料排水板的宽度（cm）；——塑料排水板的厚度（cm）。4.6.1.2分级加荷条件下，地基在某时间的平均总