軟地基處理方法—真空預壓和堆載預壓的對比

成凌云

（西安大興新區建設工程質量安全監督站，陜西 西安 710000）

真空預壓法是一項比較新的加固軟土技術，它通過鋪設水平排水砂墊層和設置在軟基中的豎向排水體，再在砂墊層上鋪設不透氣的薄膜封閉裝置，借助于埋設在砂墊層內的管道，通過抽真空裝置，使土體中形成負壓，將土體孔隙中的孔隙水抽出，從而降低孔隙水壓力，增加有效應力，使土體產生固結，減少后期沉降，提高地基承載能力。堆載預壓法也是屬于排水固結法的一種，它通過鋪設水平排水砂墊層和設置在軟基中的豎向排水體，再在砂墊層上堆載重物，通過重力使土體中形成負壓，將土體孔隙中的孔隙水抽出，從而降低孔隙水壓力，增加有效應力，使土體產生固結，減少后期沉降，提高地基承載能力。

下面我們將通過對兩種預壓法的施工工藝、 施工難度、施工工期以及工程造價等因素進行對比。

1 施工工藝

1.1 真空預壓的施工工藝

（1）施工前的準備工作：機械進場，所需材料進場加工，清淤排水，清除雜草樹根，測量放線，平整場地。（2）排水系統施工：先鋪設40cm 的砂墊層起水平排水和傳遞真空度的雙重作用，然后進行塑料排水板施工。（3）密封系統施工：先將工程加工好的密封膜送入加固區；然后在現場用人工拉開，放在密封溝邊，待開挖密封溝時，將膜放入四周密封溝中；再用黏土將密封溝回填密實；最后鋪設40cm 厚的砂墊層為保護密封膜設置。（4）抽真空系統施工：首先鋪設與安裝主、濾管；其次安裝主管的出膜裝置；最后是真空設備的安裝調試。（5）抽真空預壓：先試抽檢查有無漏氣，對漏氣的及時進行修補，然后開始抽真空施工。（6）預壓完成：連續10 天實測沉降速率不大于1.0mm/天時停止抽氣，卸載。

1.2 堆載預壓的施工工藝

以覆水預壓為例：

（1）施工前的準備工作：機械進場，所需材料進場加工，清淤排水，清除雜草樹根，測量放線，平整場地。（2）挖方和回填風化砂：將地表軟土進行挖除換填風化砂并壓實，為后期施工提供可靠的作業場地，然后平整好場地。（3）排水系統施工：先鋪設40cm 的砂墊層起水平排水和傳遞真空度的雙重作用；然后進行塑料排水板施工。（4）密封系統施工：先將工程加工好的密封膜送入加固區；然后在現場用人工拉開，放在密封溝邊，待開挖密封溝時，將膜放入四周密封溝中；再用黏土將密封溝回填密實；最后鋪設40cm 厚的砂墊層為保護密封膜設置。（5）圍堰施工：先用充填土的編織袋砌筑圍堰（地基處理面積較大或長度較長、高差較大時可以分塊砌筑隔斷），再挖排水導盲溝，然后在堰體迎水側從堰頂鋪設兩層密封膜至堰腳，并深入圍幕粘土溝，密封膜用編織袋梅花狀壓面固定。（6）覆水預壓：布設好各種儀器以后開始用水泵往圍堰內慢慢分級抽水，進行水荷載預壓，并定時觀測。（7）預壓完成：連續10 天實測沉降速率不大于1.0mm/天時抽水卸載。

1.3 施工工藝對比

通過對兩種施工工藝的比較，得出在水源充足或者堆載材料充足的情況下可以用堆載預壓法進行地基處理，在堆載材料缺乏的地區可以采用真空預壓法。

2 施工難度

2.1 真空預壓的施工難度

在真空預壓過程中首先必須保證可靠的供電，由于施工區域一般都在偏遠地帶，電網不通，所以要用發電機，發電機不能長時間工作并且很容易壞，所以要多備幾臺；其次是要建立嚴格的值班制度，隨著抽真空或堆載的進行，地基將發生不斷的變形，可能出現各種想不到的情況，需要一天24 小時有人進行觀察檢查，對真空度表、沉降、真空泵的變化也要做好記錄，當發現漏氣，泵損壞等問題要及時處理維修，保證真空泵、密封系統正常工作。

2.2 堆載預壓的施工難度

首先在淤泥開挖換填階段，機械施工時很容易陷進淤泥里發生事故，所以要采取必要的措施；其次在覆水預壓時由于路基加載等載預壓時間較長，圍堰外側要用塑料薄膜覆蓋，防止雨水對圍堰的沖刷，影響圍堰安全；最后再覆水預壓時要考慮水的側壓力和地基穩定性，要對圍堰進行水平變形檢測。

2.3 施工難度對比

真空預壓法施工比堆載預壓法施工難度大。

3 施工工期

真空預壓從開工到具備抽真空條件的工期是4 個月左右，從開始抽真空到完成預壓卸載結束的工期是3 個月左右，總工期在7 個月左右； 而堆載預壓從開工到開始堆載的工期是4 個月左右，從開始堆載到卸載完成的工期是6 個月左右，總工期在10 個月左右。對工期要求緊的工程可以采用真空預壓法施工。

4 工程造價

真空預壓由于要購買或租賃比較多的設備（主要是發電機和真空設備的數量），所以根據預算得出山東區域真空預壓的綜合單價在200 元/m2左右； 而堆載預壓的堆載材料是就地取材，或者運輸距離比較短，材料價格便宜考慮，堆載預壓在運輸距離比較短或者可以就地取材的情況下的綜合單價在150 元/m2左右。所以堆載預壓在條件符合的區域工程造價較低廉。

綜合上述各項對比，真空預壓法和堆載預壓法造價低，施工管理和質量檢驗簡單易行，并且有利于環保，但各有利弊，所以要考慮當地的施工條件來選擇適合的施工方法，在保證工程質量和安全的前提下縮短工期、節省費用。

[1]JTS147-2-2009，真空預壓加固軟土基技術規程[S].

[2]李偉.覆水堆載預壓法地基處理的應用[S].