真空聯(lián)合堆載預壓在臨海陸域形成區(qū)的應用

彭齊彬

摘要：本文以連云港臨海陸域形成區(qū)軟基施工中成功應用的真空聯(lián)合堆載預壓法為例，詳細介紹了真空聯(lián)合堆載預壓基本原理、加固特點，綜合分析了該方法的應用效果，為今后類似工程的施工提供借鑒。

關鍵詞：陸域形成；軟土地基；真空聯(lián)合堆載預壓；

連云港地區(qū)軟土分布較廣，其軟土特點是含水量大、強度低、壓縮性大，無法滿足工程建設需要。為縮短工期和滿足高標準加固要求，產(chǎn)生了真空聯(lián)合堆載預壓處理軟土地基的方法。

1、工程概況

項目所在區(qū)域大部分為鹽田，地勢比較平坦。場區(qū)分布淤泥層，灰色、飽和、流塑，切面有光澤，含有機質及腐植物，局部夾團粉狀土；強度低、易觸變、蠕動和震陷，壓縮性高，工程性能極差，屬不良工程地質。

2、真空聯(lián)合堆載預壓原理

真空聯(lián)合堆載預壓是在真空預壓的基礎上輔以常規(guī)的堆載預壓，是兩種加固手段的疊加的一種地基加固方法。首先按常規(guī)方法進行真空預壓施工，真空度達到要求后在真空膜上逐級實行堆載預壓，使地基在真空與堆載的共同作用下得到加固。

3、真空聯(lián)合堆載預壓方案

3.1概述

真空聯(lián)合堆載預壓的排水固結法進行地基加固流程如下：在需要加固的軟土地基上設置垂直、水平排水通道后，在地表上覆蓋密封膜隔絕空氣，再通過埋設于砂墊層的吸水管道，用真空泵進行抽氣，在膜內(nèi)外產(chǎn)生一個氣壓差成為作用于地基上的載荷，真空穩(wěn)定之后再進行堆載預壓形成聯(lián)合預壓的效果。

3.2 方案設計

鋪設風化砂墊層后插打塑料排水板至淤泥底標高，待插板完成半個月后，鋪設真空主管、支管等與排水板連接。再繼續(xù)鋪設編織布、三層密封膜、無紡土工布，挖壓膜溝和鋪設密封膜進行真空預壓。抽真空穩(wěn)定后在土工布上鋪設石屑和堆載料，連續(xù)抽真空，當推算固結度大于85%或連續(xù)10天實測沉降速率≦2.0mm/天，視為聯(lián)合預壓合格停泵卸載。

4、施工工藝

4.1砂墊層施工和打設塑料排水板

待回填素填土后，對加固區(qū)進行整平。鋪設50cm厚風化砂后施打B型塑料排水板作為豎向排水通道。排水板外露60cm以便與手型接頭連接，深層處理要求打至淤泥底標高。

4.2輔助設施鋪設和真空預壓

真空管鋪時先將接頭與排水板頭連接鋪設主、支真空管，真空主管通過出膜器與吸水膠管和真空泵連接。無紡布鋪設采用雙排線重疊，用“包縫”縫合連接。密封膜采用聚乙烯或聚乙烯薄膜，壓膜溝開挖后清除溝內(nèi)雜物，鋪設密封膜后用素粘土將溝回填。堆載料為1.65米厚石料。堆載料堆載是軟基處理的關鍵節(jié)點，是計算抽真空的開始節(jié)點。真空預壓維持膜下真空度80Kpa以上，抽真空有效時間約6-8個月，真空泵按900-1100m2/臺布置。要求真空泵在抽真空過程中開泵率不得低于80%。

4.3土力監(jiān)測

①地表沉降監(jiān)測：軟基表面沉降是地基處理分析的基礎，其變化是施工過程中控制堆載料加載進度和安排下道工序施工的最重要的因素。

根據(jù)檢測成果得知，聯(lián)合預壓方法對土體起到加速沉降的作用；在真空荷載開始施加時，由于土體孔隙較大和可壓縮性高，沉降量最大達到2.2cm/天，經(jīng)過一段時間之后沉降量逐漸趨于相對穩(wěn)定。堆載施加后沉降再次加速，由前期的0.5cm/天增加到0.8cm/天，然后沉降速率逐漸減小到0.48cm/天，最終達到0.17cm/天，最后各條沉降曲線趨于水平。說明土體固結變化過程是一個逐漸收斂的過程，最后達到一個穩(wěn)定狀態(tài)，沉降不在發(fā)生變化。

②分層沉降監(jiān)測：通過分層沉降的觀測看出不同深度土體在初期都有較大的沉降速率，隨著時間的增加，土層各個深度的沉降速率逐漸變小，沉降曲線趨于平緩，說明深層土加固效果明顯。

③孔隙水壓力監(jiān)測：從下圖可以看出，在抽真空開始后孔隙水壓力在逐漸下降，但在膜下13.0m深處，下降到一定程度后即使堆載增加真空度變化不大，仍就保持一個相對持續(xù)穩(wěn)定的數(shù)值。后期土體深處的孔隙水壓力的已經(jīng)降到低值且變化已經(jīng)很小，說明整個土體的真空度已上升并處在一個穩(wěn)定的狀態(tài)，土體的有效應力在增加。

4.4加固效果：

采用雙曲線法計算出固結度為87.3%和沉降速率兩項指標考核，沉降穩(wěn)定達到堆載預壓設計要求，停泵卸載。經(jīng)過真空聯(lián)合堆載預壓后土體的含水率和孔隙比明顯降低，土體力學性能和承載力大幅度提高，表明真空聯(lián)合堆載預壓技術成熟可靠。

5、結論

通過過程監(jiān)測，有效的指導了地基處理施工，可以縮短工期加快施工進度，方案經(jīng)濟合理，保證了真空聯(lián)合堆載預壓順利進行。

（作者單位：中鐵十局四公司）