塑料排水板真空預(yù)壓技術(shù)在新吹填軟基處理工程的應(yīng)用

王湘勇

摘 要：結(jié)合新吹填的淤泥軟土地基處理工程實(shí)例，探討塑料排水板真空預(yù)壓技術(shù)的關(guān)鍵工序，以及塑料排水板打設(shè)、密封處理、真空度維護(hù)等管理與質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：軟基處理；塑料排水板打設(shè)；鋪設(shè)密封膜；真空預(yù)壓

0 引言

塑料排水板真空預(yù)壓技術(shù)是以大氣壓力為預(yù)壓荷載。首先將塑料排水板打設(shè)到軟基內(nèi)，軟基表面鋪設(shè)砂墊層，再先后覆蓋一層土工布和密封膜，將密封膜埋入密封溝，將砂墊層與大氣隔離。最后使用真空抽氣裝置連接排水管道，排盡膜內(nèi)空氣及孔隙水，使膜內(nèi)外大氣壓力發(fā)生變化，通過(guò)大氣壓力使砂墊層、軟基、塑料排水板之間出現(xiàn)排水作用，在排水作用的影響下，將氣壓差轉(zhuǎn)化為預(yù)壓荷載，逐漸使軟基得到有效固結(jié)。

1 工程實(shí)例

本工程吹填形成陸域面積約5.79萬(wàn)m2，陸域地基處理面積約5.34萬(wàn)m2。處理后新形成陸域地基承載力應(yīng)不小于60kPa。

1.1 塑料排水板施工

塑料排水板正方形布置，間距為1m，打設(shè)深度為12m，但不得進(jìn)入黏土層。

在施工前應(yīng)先進(jìn)行塑料排水板的試打。在試打過(guò)程中，對(duì)壓入導(dǎo)管的速度、高度、次數(shù)、振動(dòng)錘電機(jī)的電流值或靜壓力等工藝參數(shù)作好記錄，并確定施工工藝。

（1）施工設(shè)備

根據(jù)施工場(chǎng)地條件選擇適合的插板機(jī)施工。由于吹填土質(zhì)較差，且吹填后間隔時(shí)間較短，為了適應(yīng)插板機(jī)在吹填土上正常作業(yè)，先依次鋪設(shè)一層編織土工布、一層荊笆（或間距50cm×50cm的竹竿網(wǎng)）、一層無(wú)紡?fù)凉げ?、一層土工格柵、一層無(wú)紡?fù)凉げ?，再回填一?m厚的中粗砂。編織布采用40kN/m 型編織土工布，土工布可采用400g/m2的無(wú)紡?fù)凉げ?，土工格柵采用雙向拉伸聚丙烯土工格柵。

（2）施工步驟

1）測(cè)點(diǎn)位

根據(jù)測(cè)量控制網(wǎng)定出控制點(diǎn)，再按要求布置分區(qū)控制樁，確定排水板點(diǎn)位。排水板定位偏差小于30mm；管靴與板位標(biāo)記的偏差不應(yīng)大于50mm。

2）插板機(jī)就位

對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)位檢查調(diào)正樁管垂直度，以便保證導(dǎo)管中心與排水板地面定位重合。

3）沉管

在沉管過(guò)程中，保證樁管垂直偏差<1.5%。應(yīng)使排水板伸出當(dāng)前砂墊層表面長(zhǎng)度大于200mm，并將伸出部分彎折埋入砂墊層。排水板不得出現(xiàn)擰結(jié)、斷裂和撕破濾膜等現(xiàn)象，塑料排水板接長(zhǎng)時(shí)將排水板芯對(duì)插搭接，并將濾膜包裹完好，搭接長(zhǎng)度大于200mm。打設(shè)時(shí)回帶不得超過(guò)500mm，且回帶的根數(shù)不宜超過(guò)打設(shè)總根數(shù)的5%，檢查每根板的施工情況，不符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)在鄰近板位處補(bǔ)打。

4）拔出導(dǎo)管后，在孔口回填中粗砂，移機(jī)到下一點(diǎn)位。

1.2 真空預(yù)壓施工

塑料排水板打設(shè)和第二層砂墊層鋪設(shè)完工之后進(jìn)行真空預(yù)壓施工。

真空預(yù)壓的施工工藝流程如下：

（1）抽真空管道埋設(shè)

埋設(shè)在砂墊層中的管道分主管和濾管，均采用PVC硬塑料管，要求能承受400kPa的壓力。主管為φ90mm，濾管為φ63mm，濾管間距6.5m。主管、濾管布置為魚(yú)刺形，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)二通、三通和四通的數(shù)量及形狀做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但應(yīng)確保濾管排水通暢。全部抽真空管道均需埋入砂墊層中，且要保證PVC管上方至少有10cm厚的中粗砂。并通過(guò)出膜裝置將抽真空管道與射流真空泵連接。

（2）鋪設(shè)土工布

抽真空管道鋪設(shè)完畢后，先揀除砂墊層表面的尖棱小石子、尖銳貝殼及其它雜物，并人工細(xì)平砂墊層表面。埋設(shè)完真空表測(cè)頭及其它觀測(cè)儀器后，在砂墊層上鋪設(shè)無(wú)紡?fù)凉げ家粚?，以保護(hù)密封膜。土工布采用400g/m2的無(wú)紡?fù)凉げ迹庸虆^(qū)邊緣預(yù)留一定寬度的土工布，使其有足夠的余量能在周邊密封溝處起到保護(hù)密封膜作用。

（3）封膜鋪密

密封膜采用三層聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。密封膜要求在工廠熱合一次成型，若現(xiàn)場(chǎng)粘接，搭接寬度不得小于2m。密封膜的大小按加固區(qū)四周各伸出5m左右確定。分層鋪放覆蓋整個(gè)真空預(yù)壓?jiǎn)卧?。鋪設(shè)時(shí)，膜不宜拉得太緊，每隔10m應(yīng)預(yù)留10cm左右的褶皺。

（4）抽真空系統(tǒng)安裝

抽真空裝置選用射流真空泵，功率為7.5kW，安裝后的射流泵能形成不小于96kPa的真空壓力。每臺(tái)真空泵控制900～1100m2。出膜部位的連接必須牢固，密封可靠。

1.3 施工監(jiān)測(cè)

為了較全面地評(píng)價(jià)軟基加固效果、監(jiān)控真空預(yù)壓過(guò)程中地基固結(jié)度的變化、對(duì)周邊土體的影響以及確保加固過(guò)程中的穩(wěn)定性等問(wèn)題，在軟基處理過(guò)程中對(duì)地表沉降、分層沉降、深層水平位移及孔隙水壓力等內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

每塊真空預(yù)壓區(qū)布置15個(gè)真空測(cè)頭（平均1個(gè)/2000m2），進(jìn)行膜下真空檢測(cè)。并選取其中二塊進(jìn)行豎向真空度檢測(cè)，要求按深度方向每1m布置一個(gè)，分別測(cè)出1～20m處的真空度，以便了解真空度的衰減情況。平面位置按均布原則布置。

每塊真空預(yù)壓區(qū)布置7～8塊面層沉降板（每4000m2一個(gè)測(cè)點(diǎn)），1處深層分層沉降標(biāo)，用于觀測(cè)地基的沉降量和沉降速率。

每塊真空預(yù)壓區(qū)中心布置一組孔隙水壓力計(jì)，按深度方向每向下3m埋設(shè)一個(gè)探頭，共埋設(shè)4個(gè)，探頭要求分孔埋設(shè)。

邊樁在預(yù)壓荷載外邊線四周均勻布置，間距約100～200m一組。通過(guò)觀測(cè)判斷地基處理區(qū)域與周邊區(qū)域交界處的地基穩(wěn)定性，保證地基加固施工不對(duì)周邊區(qū)域造成不利影響。

在預(yù)壓開(kāi)始前預(yù)壓區(qū)邊線外5m范圍內(nèi)埋設(shè)土體深層水平位移觀測(cè)孔，了解地基加固過(guò)程中，不同深度土層各點(diǎn)的水平位移情況，確保場(chǎng)區(qū)預(yù)壓過(guò)程中土體穩(wěn)定。

1.4 加固效果檢驗(yàn)

在地基加固區(qū)域進(jìn)行載荷板試驗(yàn)，載荷板試驗(yàn)可采用1.5m×1.5m（或更大面積）的承壓板，按照使用荷載的級(jí)別逐級(jí)施加靜力荷載，根據(jù)荷載—沉降關(guān)系曲線確定地基的承載能力，計(jì)算土體的變形模量。

2 結(jié)語(yǔ)

在該新吹填淤泥軟基采用塑料排水板真空預(yù)壓技術(shù)，施工過(guò)程中通過(guò)上述合理有效的質(zhì)量管控措施，膜下真空度在試抽水3d后就達(dá)到了80kPa，并持續(xù)維持在85kPa左右，說(shuō)明密封效果良好。該軟基經(jīng)處理后，地基承載力均達(dá)到了60kPa以上，取得了良好的加固效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 李龔曉南.地基處理手冊(cè)（第三版）[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] JGJ 79-2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].endprint