淺談排澇渠軟土地基處理技術

黃孝祿

(福建譽豐建設工程有限公司，福建 寧德 352100)

1 工程概況

某排澇渠設計渠深為5.2 m，渠底的寬度為19.6 m，渠底高程為-1.5 m。對全雙工現場進行鉆孔檢測和地質測繪后發現，工程下部為淤泥質土層，土層的厚度在25 m以上。地基承載力差，為了保證上部施工順利卡鉆，首先，要對軟土地基進行處理。結合本工程的實際情況，設計采用真空預壓堆載法對軟土地基進行處理，處理斷面如圖1所示。

圖1 真空預壓堆載處理斷面(單位：mm)

2 在施工過程中使用堆載預壓

2.1 主要的過程

對地基進行施工的主要過程如下：對分布的蝦池田埂進行清理，清理施工地點，確定進行真空預壓的輪廓→在施工場地安裝排水管→處理好真空泵→對施工地點建立排水板→對密封溝進行施工操作→使用砂對墊層進行鋪設→通過土工布對施工地點進行鋪設→施工地點鋪設密封膜→使用土工布對施工地點進行鋪設→保持真空狀態→對施工的高程進行計算→填土→停泵卸載。進行此項操作所需要的時間暫定90 d，加固所需要的時間應當按照施工的實際情況進行相應的調整[1]。

2.2 對排水設施的施工操作

鋪設砂墊層時需要在原地面進行，在鋪設時需使用中、粗砂，并對砂墊層的高度進行適當的調整。鋪設砂墊層所需的厚度為1.0 m左右，使用的材料最好是中粗砂，將其中的小石子分離出來，尤其是要將有棱角的石子挑出來。在鋪設砂墊層時需在真空的條件下進行，在修筑邊坡時需按照1∶2鋪設到原地表標高。在使用中、粗砂墊層時需按照：材料中的含泥量<5%，滲透系數≥2×10-2cm/s，砂子的密度≥1.5 g/cm3，砂的粒徑需保持在0.74～0.84 mm范圍內，這樣就能發揮反濾的效果，在砂里面不能存在有機物和雜質[2]。

2.3 對排水板的施工操作

鋪設排水板時需要按照正方形的形狀進行布置，相隔的距離為1.0 m，并對排水板的標高進行相應的控制，在底部需到達粉質黏土層0.5 m的位置并對其進行相應的控制。按照地質勘察的實際情況,淤泥底面標高產生了比較大的變化，在進行插板之前根據現有的鉆孔資料，使用插板機按照10 m的網絡間距實施探摸，保證插深達到要求后才可以進行插板作業。在插板的過程中深度沒有超過20 m，就必須要使用SPB-B型排水板。

在對排水板進行接長時，需要使濾膜保持敞開的狀態，接著再將其板芯對接，搭接的長度≥200 mm，然后把濾膜進行包裹，最后須要通過訂書釘來完成連接工作。

排水板在施工的過程中垂直度應當保持在1.5%的范圍內，并且長度應<0.5 m。此外，還可在該板的附近450 mm的范圍內再打一根。施工中的排水板數量應<總數量的5%。施工的過程中需使用靜壓壓入式插板機，在插板機的位置須使用記錄儀。在完成插板時需進行驗收，達到施工要求后，立刻通過墊層砂完成填孔，并且在墊層的位置設置排水板。

2.4 施工過程中管路的鋪設

排水管主要分為支濾管以及主(干)管，在鋪設主管時需要使用100 mm的PVC塑料管來完成，管壁的厚度d>2.3 mm，并使用吸水膠管來完成和真空泵之間的連接，主管的位置需要設置在預壓區的附近。

在鋪設支濾管的過程中需通過φ60 mmPVC塑料硬管來完成。濾管壁的厚度d>2 mm，在管壁的位置需要間隔5 cm的距離鉆1個8 mm的孔，將其制作為花管，在外面需要包90 g/m2的土工布來進行隔離。并且，無紡布不能出現破損的情況，濾管之間的距離保持在6 m。在對主管和支濾管連接的過程中需要通過三通、四通完成。管路需埋在墊層之下的30 cm位置[3]。

2.5 密封膜的使用

在完成砂墊層的平整后,埋入觀測的相關設備，需在真空膜和砂墊層中間的位置設置250 g/m2無紡布，無紡布的規格為刺土工布。在完成此項操作后，需在上面覆蓋聚氯乙烯薄膜，然后將薄膜的四周埋在土里面，接著再對其進行密封。膜在進行粘接的過程中需要使用平搭接的方式，搭接所需要的長度>15 mm。

2.6 施工過程中的抽真空操作

在對真空設備進行埋沒的過程中需要將其埋在濾管之間，按照1500 m2一個點排布置。抽真空時需要通過7.5 kW射流真空泵來完成，保證使用的真空泵控制的面積>1000 m2。為了使設備發揮最大的作用，在真空泵的附近，對邊緣的位置進行加固，并且還要保證進水口和出口膜處于同一水平。在抽取時，真空度水平應≥85 kPa，而且還要保證其穩定性不受影響。

2.7 在處于真空的情況下使用堆載預壓的方式進行施工

在施工的過程中在真空膜的上面鋪設350 g/m2的無紡布，使用的無紡布應當為刺土布。然后在其上面鋪設1.0 m厚砂墊層，真空度的水平≥80 kPa，在完成此項操作的10 d后，在砂墊層的上面開始堆載預壓操作。使用的堆載材料為砂質黏土，在對砂質黏土進行碾壓時，厚度需保持在0.3 m，密實度需保持在93%。

施工過程中的堆載厚度需要按照上高程為準。砂墊層需要使用中、細砂，施工材料的規格為：材料中的含泥量為10%，粒徑≥0.075 mm，應大于總質量的85%。并且還要通過砂質黏土來進行回填操作。

3 對施工操作進行檢測

在施工時，為了使工程的質量符合施工要求，需對與施工有關的施工信息、地質信息等進行全面了解，保證施工的效果。所以，在對地基進行處理時，需對施工操作進行嚴格的監測，主要包括的內容有深層位移、空隙壓力、膜下真空度、表層沉降等。以下是對這些監測的內容所作出的說明：

3.1 對施工過程中的表層沉降狀況進行監測

按照1500 m2布置設置1個觀測點的密度排列沉降觀測指標，沉降盤需要在設置排水板前埋在砂墊層里面，并對沉降量進行相應的監測，在完成鋪膜操作后須馬上把沉降板放到膜上并進行埋放，在埋放的過程中，薄膜不能出現破損，需要在膜上鋪設1層土工布，并將其保護好，設置相應的保護標志。

沉降觀測的數據誤差應當保持在2 mm內，插排水板的情況需要間隔24 h的時間進行1次觀測，等到壓力>80 kPa時須間隔48 h的時間進行1次觀測。等到馬上進行停抽真空時，對沉降值進行監測，并得出固結度，保證沉降的情況符合施工的要求。

3.2 在進行加固之前和完成之后進行鉆孔取土

在開始加固前，需對鉆孔的位置進行選取，在完成加固后需在觀測孔的周圍進行取樣。土樣選取的位置需按照實際的施工情況進行選取，施工時需按照《工程地質勘察規范》(DBJ50/T—043—2016)中的內容進行，主要的內容包括：

(1)黏性土的物理狀況，通常就是指液性指數、塑性指數、塑限、液限、空隙比、飽和情況、天然含水率、相對密度、天然重度，在力學方面的指標主要是抗剪強度(快剪、固結快剪)、壓縮系數或無側限抗壓強度、壓縮指數等。

(2)有機質含量、靈敏度、前期固結壓力、固結系數(固結和高壓固結試驗)、土的滲透系數等。

3.3 對孔隙位置的水壓力情況進行監測

對空隙位置的水壓力狀況進行相應的監測，需在分區的狀態下完成，并使用傳感器設備，通常使用的設備為振弦空隙壓力計，在此過程中將其進行埋設。在深度方面，需要在間隔為3 m的位置設立傳感器，深度需按照淤泥厚度來確定。在埋設的過程中需按照分孔的方式來完成，在抽真空時需間隔24 h的時間進行1次觀測，等到壓力達到80 kPa時需要每次間隔48 h的時間，按照得到的數據，水壓力的變化情況和抽取的速率基本相同，并對獲得的固結、強度進行相應的計算。

3.4 對分層沉降的狀況進行監測

在分區的位置需要設置觀測孔，等到插板完成后再開始埋設。抽真空的過程中，需要1次/2 d對觀測孔進行觀測，到達滿載時，需要1次/5 d進行觀測。按照得到的結果分析沉降變化的狀況。

3.5 對位移的狀況進行監測

在施工的過程中需要把測斜管埋沒在分區的附近，在保證測斜管不會發生變形的情況之下將其進行埋沒，深度≥3 cm。在堆載時和抽真空的過程中進行相應的觀察，1次/2 d進行觀測，得到滿載時，1次/5 d進行觀測。

4 結 論

在本次施工的過程中，通過真空聯合堆載預壓法進行施工后，固結沉降在抽真空的過程中就已經結束了。通過研究后發現沉降情況基本滿足施工的要求，并且在進行此項操作的過程中受到真空的影響，地基里面始終存在著負壓現象。堆載會導致水壓力持續增加，這種現象的出現就會造成固結和排水的速度加快，而且不會出現意外狀況。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑地基處理技術規范：JGJ 79—2012[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[2] 謝艷.真空聯合堆載預壓法處理軟地基施工工藝[J].公路交通科技(應用技術版)，2017(3)：94-95.

[3] 魏遠波.上壩排澇泵站擋土墻軟土地基處理設計[J].黑龍江水利科技，2012，40(12)：59-60.