真空預壓軟基處理工程管理

陳 晶

(中國市政工程華北設計研究總院有限公司 天津300074)

真空預壓軟基處理工程管理

陳 晶

(中國市政工程華北設計研究總院有限公司 天津300074)

真空預壓荷載軟基處理不會引起地基失穩，因而施工時無須控制加荷速率，荷載可一次快速施加，加固速度快且工期短。施工機具和設備簡單，便于操作；施工方便，作業效率高，加固費用低，因此適用于大規模地基加固，易于推廣應用。對堆載預壓和真空預壓兩種預壓方法進行對比，針對青島藍色硅谷創業路等5條道路市政工程采取真空預壓軟基處理的優點及施工中需要注意的問題進行了詳細闡述，對工程中細部的施工流程進行了詳細說明。

真空預壓 工程管理 效果

我國沿海地區分布著大量近代沉積的軟土地層，這種軟土地層含水量高、孔隙比大、滲透性差、強度及承載力低，且具有明顯的流變性和一定的結構性，在這種軟弱地基上修建工程必須進行加固處理。對軟土地基進行加固處理，可采用預先加壓的方法，使大部分沉降在預壓過程中完成，從而相應提高地基強度。預壓法適用于淤泥質粘土、淤泥與人工沖填土等軟弱地基。預壓的方法有堆載預壓和真空預壓兩種，其對比情況見表1。

跟據對比，采用真空預壓法比采用堆載預壓對土體的影響要小，而且加固速度快、工期短。真空預壓屬于排水固結法，是在地基表面鋪設密封膜，通過特制的設備抽成真空，使密封膜下砂墊層內和土體中垂直排水通道內形成負壓，加速孔隙水排出，從而使土體固結、強度提高的軟土地基加固法。

1 工程簡介

項目為青島藍色硅谷創業路等5條道路市政工程，鉆探揭示項目中部分路基段為軟土路基，軟土路基段現有地貌主要是經人工改造形成的蝦池，場地下普遍存在含有機質淤泥粉質粘土等深厚軟土，經設計討論后其軟基處理工程采用打設塑料排水板＋真空聯合路基填筑預壓(以下簡稱真空預壓)的處理方案。

真空預壓的覆蓋膜采用3層密封膜＋密封膜上、下兩層保護土工布，膜下濾管管道采用直徑Φ60,mm軟式透水管。透水管采用φ60,mm塑料軟管，加工后外包土工織物濾水層，并捆綁結實；濾水層應只透水氣不透砂。在管壁上每隔5,cm鉆一個直徑8～10,mm的小孔，梅花形或者正方形布置，制成花管，外包3層尼龍砂窗布，最外層用一層透水濾布包裹嚴密，濾布采用150,g/m2長絲針刺土工布。連接管件采用硬塑料管和膠管，抗壓強度不小于1.0,MPa，長度300,mm左右，管件套入濾管的長度不小于100,mm。

表1 堆載預壓和真空預壓對比分析Tab.1 Comparative analysis of preloading and vacuum preloading

2 施工工藝流程

本工程主要內容為鋪設風化砂工作墊層、排水砂墊層、施打塑料排水板、粘土圍幕樁密封墻及真空預壓等。

①鋪設砂墊層采用含泥量小于3%,的中粗砂，干密度大于1.5,t/m3，滲透系數大于1×10-2,cm/s。②鋪設塑料排水板，其排列方式為正方形布置，間距0.6,m，打設深度為7.0,m，砂墊層頂面板頭預留長度為0.25,m，最后將0.25,m板頭埋入砂墊層中。鋪設塑料排水板的施工工序為：測量定位→布設樁點→樁機就位→對準樁點→下落樁管、啟動振錘→樁管沉入設計深度→上撥樁管→樁頭露出砂面→割帶→裝帶→移機至下一樁位。③打設雙排粘土樁密封墻，隔斷透氣透水層，利于密封膜鋪設。在地基處理區和非處理區之間存在著透氣透水層，這一土層將直接影響真空預壓的加固效果，為了提高加固效果和工程質量，按設計要求在每個加固區的周邊打設一道連續的密封墻來切斷透氣透水層，從而保證加固區的密封性，確保預壓區不透氣透水，并為鋪膜創造良好的條件。④挖壓膜溝，鋪土工布和密封膜，開挖時保證斷面尺寸，切斷透水層，壓膜溝處的塑料板不剪斷，沿溝邊向上插入到砂墊層中，插入長度不少于25,cm。邊坡符合設計要求。挖完后請監理工程師驗收。打設粘土圍幕樁密封墻的壓膜溝下口寬1.2,m，溝深1.0,m。密封墻施工必須嚴格遵照設計深度，且樁徑必須相交0.2,m，以保證密封墻有良好的密閉性。⑤土工布和密封膜的鋪設，壓膜溝開挖后，全部處理區鋪設一層規格為400,g/m2的土工布，接著鋪設3層密封膜，密封膜采用厚度為0.12～0.14,mm聚乙烯或聚氯乙烯膜工廠熱合而成。密封膜鋪完后，再鋪設一層規格為400,g/m2的保護土工布，最后在壓膜溝內將鋪好的土工布和膜邊壓住，人工踩壓密實。施工工序為：測量定位→清理場地→挖壓膜溝→密封墻施工→鋪設3層密封膜及密封膜上、下兩層保護土工布(規格：400,g/m2)→布設真空裝置、抽氣→布設沉降桿、測繪鋪膜后高程。

3 施工管理注意事項

3.1 工程在打設完塑料排水板的施工區域進行真空預壓加固地基

真空預壓的膜內真空度不低于650,mm汞柱(相當于80,kPa)，抽真空有效(恒壓)時間約為55,d，最終的卸載標準為：按實際沉降曲線推算的固結度符合設計要求85%,為準；連續5～10,d實際沉降速率不大于2.0,mm/d。

3.2 利用沿真空預壓邊緣排水板向外挖設的攪拌溝槽(粘土圍幕溝)

利用沿真空預壓邊緣排水板向外挖設的攪拌溝槽(粘土圍幕溝)，將真空預壓真空射流泵從軟土地基抽出的孔隙水，排至粘土圍幕溝，設抽水泵排除真空預壓區外，汛期排水應加大布設抽水泵的密度從而解決出現的問題。

3.3 最關鍵的技術問題——密封問題

密封問題關系到真空預壓的加固效果甚至工程的成敗。密封不好，膜下的真空度就難以形成，或根本無法形成，也就達不到預期的效果。一般表層的密封問題主要是加固區周邊的密封溝深度不夠或密封膜開裂造成漏氣，此外，有時砂墊層中存在有棱角的碎石，在抽真空的過程中，會造成密封膜的開裂。為防止這種情況發生，在砂墊層上先鋪土工布，再鋪設密封膜。

3.4 當密封膜下真空度不低于80,kPa時汞柱才可進行密封膜上部路基施工

膜上第1層路基填筑施工時，密封膜上部需先鋪設一層保護土工布，膜上第1層路基填筑厚度不小于0.2,m，采用輕型壓路機輕型壓實，第2層路基填筑厚度不大于0.3,m，采用靜壓壓實，并應滿足路基壓實度要求。第1層填料要求為風化砂細粒材料，風化砂內含顆粒最大粒徑不大于5.0,cm，第1、2層路基填筑時宜采用輕型運輸工具，并不得損壞密封膜，要求第1、2層路基填筑施工時，應密切注意膜下真空度的變化，發現漏氣，應及時處理。第1、2層路基填筑以后，其上部路基填筑可進行正常施工。

4 總 結

青島藍色硅谷創業路等5條道路市政工程采用了真空預壓的軟基處理方案，使整體工程進展順利，施工采用的機具及設備簡單，方便操作，作業效率大大提高，加固速度快，工期短，大幅降低了工程軟基處理的加固費用。我國沿海地區多，軟土地層含水量大、孔隙比大、滲透性差、強度及承載力低，應大力推廣真空預壓軟基處理的方法，這對我國沿海城市的建設將有很大的推動作用?！?/p>

［1］ 黃松濤. 超軟土地基加固現場常見問題及處理對策[J]. 水運工程，2008(10)：176-182.

［2］ 蘇國祥，王簡年. 真空預壓軟基處理工程監測[J]. 港工技術，2009(7)：116-119.

［3］ 尹培林，王新. 真空聯合堆載預壓軟基監測[J]. 水運工程，2015(3)：61-65.

Engineering Management of Soft Foundation Treatment by Vacuum Preloading Method

CHEN Jing
(North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300074，China)

Soft foundation treatment using vacuum pressure load does not cause instability of the foundation and allows the rapid and once for all application of load without controlling the rate of loading，which features a fast reinforcement speed and a short time limit for project．As construction machines and equipment are simple and easy to operate and feature convenient operation，high efficiency and low cost of reinforcement，they are suitable for large-scale foundation reinforcement and easy to popularize and apply．This paper compares preloading method with vacuum preloading method and describesthe application of vacuum preloading in soft foundation treatment in Chuangye Road and other 4 roads in Blue Valley in Qingdao city．The advantages of the method and matters worthy attention during the construction were discussed and details of some construction processes were elaborated.

vacuum preloading method；engineering management；effect

TU997

A

1006-8945(2016)03-0028-03

2016-01-26