Как улучшить свойства грунта методом вакуумной предварительной загрузки? - Строительство и ремонт

Метод вакуумной предварительной нагрузки использует атмосферное давление в качестве временной подпорки для ускорения оседания грунта и улучшения его характеристик. Процесс включает в себя применение вакуумного давления в разделенном массиве грунта для снижения атмосферного давления и давления поровой воды, что приводит к консолидации грунта.

Метод вакуумной предварительной нагрузки был предложен Кьеллманом в 1952 году для улучшения свойств мелкозернистого грунта. Он подходит для различных применений, таких как рекультивация земель и проекты основания грунта.

Система вакуумной предварительной загрузки

Этот метод может быть осуществлен с небольшими затратами, без применения тяжелой техники, и значительно сокращает время строительства. Однако основной проблемой в этом процессе является поддержание достаточного вакуумного давления.

Как улучшить свойства почвы с помощью метода вакуумной предварительной загрузки?

Устройство для предварительной вакуумной загрузки включает в себя дренажную систему, систему уплотнения или изоляции и вакуумные насосы, рис. 1.

Дренажная система состоит из соединенных между собой сборных вертикальных дренажных, горизонтальных фильтрующих труб и слоя песка. Эти компоненты создают путь для направления вакуумного давления и потока воды, Рисунок-2.

Толщина слоя песка составляет от 0,3 м до 0,8 м, Рисунок-3.

Система герметизации используется для предотвращения утечки воды и воздуха, находящегося внизу.

Система изоляции состоит из геомембраны (Рисунок-4), самой мягкой глины и, при необходимости, отсекающей стенки (шламовой стенки).

Вакуумные насосы создают вакуумное всасывание, которое распространяется в почву вдоль дренажной системы.

Площадь, покрываемая одним насосом, зависит от его мощности; например, насос мощностью 7,5 кВт используется для площади более 1000 м2.

Вакуумное всасывание снижает атмосферное давление и давление поровой воды, создавая тем самым разницу давлений между вертикальным дренажом и поровой водой в почве.

Разность давлений заставляет поровые воды течь в сторону вертикального дренажа, что приводит к консолидации почвы. Вакуумный отсос продолжает выводить воду и воздух и ускоряет процесс консолидации почвы.

На мягкий грунт можно оказывать давление до 80 кПа без проблем с устойчивостью.

Установите вакуумметры для контроля степени вакуума под мембраной, Рисунок-5

Теории Терзаги и Баррона могут быть использованы в качестве основы для проектирования предварительного вакуума.

Такие факторы, как свойства почвы, условия участка, вакуум, дренажная система и цель улучшения почвы, контролируют различные параметры проектирования, такие как расстояние и глубина дренажа, период нагнетания и откачки вакуума, меры по уплотнению и площадь отдельного блока.

Расстояние между сборными вертикальными дренами может составлять от 0,7 м до 2,7 м. При определении расстояния между сборными вертикальными дренами соблюдайте баланс между стоимостью и временем.

Глубина вертикальных дрен зависит от профиля почвы. Обычная глубина составляет 20 м и в исключительных случаях превышает 40 м.

Вертикальные дрены следует заканчивать примерно на 1 м выше дна мягкого слоя почвы.

Вакуумное давление создает внутреннее усилие в подпочве. В результате существует небольшая вероятность сползания. Таким образом, влияние вакуумного давления на соседние сооружения невелико.

Оценить оседание грунта с помощью расчетных пластин. Поместите расчетные пластины на поверхность геотекстиля.

На загрязненной земле система может собирать воду, которая впоследствии может быть обработана.

Она использовалась для рекультивации земель и проектов грунтовых оснований.

При нехватке песка в проектах по рекультивации земель вакуумная предварительная загрузка может консолидировать вынутый и вычерпанный грунт для использования вместо песка.

Предварительная вакуумная загрузка экономически эффективна и требует короткого периода времени для достижения заданного уровня заселения. Тем не менее, это может привести к неравномерному оседанию.

Установка сборного вертикального дренажа (PVD) с трубами
Установка песчаной подушки и вертикальных дренажей
Укладка 2-3 слоев мембраны
Размещение контрольно-измерительных приборов

Часто задаваемые вопросы

Что такое метод вакуумной предварительной загрузки для улучшения почвы?

Метод вакуумной предварительной загрузки использует атмосферное давление в качестве временной подпорки для ускорения оседания грунта и улучшения его характеристик.
Процесс включает в себя применение вакуумного давления к разделенному грунтовому массиву для снижения атмосферного давления и давления поровой воды, что приводит к консолидации грунта.

Каковы компоненты системы предварительной вакуумной подгрузки?

Устройство для предварительной вакуумной загрузки включает в себя дренажную систему, систему уплотнения или изоляции и вакуумные насосы.

Какой тип грунта подходит для вакуумной предварительной загрузки?

Метод вакуумной предварительной загрузки подходит для консолидации и улучшения мелкозернистого грунта.

Каковы области применения метода вакуумной предварительной загрузки?

Он подходит для различных областей применения, таких как рекультивация земель и проекты грунтовых оснований.

Каковы преимущества метода вакуумной предварительной загрузки?

1. Экономически эффективный
2. Требуется короткое время для достижения заданной консолидации
3. Удобен для машин, т.е. не требует использования тяжелой техники
4. Не требует наполнителей.

Читайте далее: