真空預壓對相鄰建筑物的影響及保護措施淺析

戚潮光

（江門市新會區建設工程質量檢測站）

0 引言

采用真空預壓法加固軟土地基，在軟土固結過程中土體同時產生垂直沉降和橫向位移。當真空預壓地基加固區邊線與相鄰建筑物、地下管線等的距離太近時，側向位移將使結構物的地基土體產生側向變形甚至破壞，引起上部結構的變形、破壞，嚴重時會導致工程質量事故。為此，國內學者研究了真空預壓對周圍環境影響。本文結合工程實例，針對真空預壓過程中對周圍環境的影響進行分析，并提出有效的保護控制措施。

1 工程概況

某市政配套道路工程位于珠海市金灣區，采用真空聯合堆載預壓處理。根據工程勘察資料，場地素填土層平均厚1.70m，淤泥層平均厚23.30m。處理道路范圍兩邊設有黏土樁密封墻，在有建筑物段布設雙排水泥攪拌樁作為隔離墻，黏土密封墻緊挨處理范圍外側，水泥攪拌樁隔離墻與黏土樁密封墻間距為20cm。黏土樁密封墻采用單排樁布置，樁徑700mm，樁長為進入不透水層不小于2m 且不小于7m，長約12m，咬合20cm；水泥摻入量為1.4g/㎝3（127kg/m）；水泥攪拌樁隔離墻為雙排樁布置，樁徑600mm，樁長15m，咬合15cm，水泥摻入量不低于90㎏/m；塑料排水板插入深度約為25m。道路外側周邊的商鋪距離真空帷幕約12.5m，距離隔離墻外邊緣約10m；配電房距離真空帷幕最近約21m，距離隔離墻17.7m；真空預壓與相鄰建筑物位置示意見圖1。設計要求連續膜下真空壓力達到80kPa 后，鋪設上層土工布及40㎝中粗砂墊層，分級筑填路堤至設計高程，真空聯合堆載滿載預壓90+30 天后依據評估報告判斷是否真空卸載。

圖1 真空預壓作業區與相鄰建筑物位置示意圖

2 真空預壓對相鄰建筑物的影響及分析

2.1 真空預壓對相鄰建筑物的影響

從市政配套道路工程啟動真空預壓施工開始，開始抽真空壓力為30kPa，1 天后發現配電房導墻、砌筑墻及粉刷墻體出現多處斜向裂縫，第2 天啟動沉降觀測，第3 天測得最大沉降量16.9cm，第4 天最大累計沉降量17.4cm，隨即停止抽排水，但仍保持著抽真空，壓力為10kPa，第5 天發現2#商鋪出現部分沉降，第6 天2#商鋪出現最大沉降約12cm，隨即當天全面停止抽水抽真空。

2.2 問題分析

⑴真空預壓加固區邊線與相鄰建筑物的距離，不滿足真空聯合堆載預壓選型的規范要求：市政配套道路工程真空預壓地基處理的水泥土攪拌樁隔離墻與商鋪的距離最近處約為11.00m，與配電房距離最近處約為17.70m，不滿足中華人民共和國行業標準《建筑地基處理技術規范》（JGJ79－2012）5.1.8 條和廣東省標準《建筑地基處理技術規范》（DBJ15-38－2019）6.1.7 條關于“真空預壓地基加固區邊線與相鄰建筑物、地下管線等的距離不宜小于20m”的要求。

⑵沿線道路兩側小區均為在建及未建小區，設計從節約造價出發，全路段采用真空聯合堆載預壓，為了防止真空聯合堆載預壓處理時對周邊在建建筑物造成影響，設計在粘土密封墻外側、有建筑物段布設雙排攪拌樁，隔離樁采用水泥土攪拌樁，600 樁徑，咬合15cm，樁長15m。從靠近配電房一側的土體深層位移監測來看，測斜管上部位移量最大，在深度14～16m 范圍內迅速衰減，可判定設置的15m 長水泥攪拌樁隔離墻未能達到設計意圖。

⑶黏土樁密封墻采用單排樁布置，樁徑700mm，樁長為進入不透水層不小于2m 且不小于7m，長約12m，本次處理軟土的厚度約23m，因此認為黏土樁密封墻的長度不足以涵蓋真空預壓處理深度范圍，存在下部真空度往加固區外泄的情形。

⑷水泥攪拌樁隔離墻于完成施工后，周邊建筑填土隨即回填至周邊建筑地梁標高處。現場踏勘表明填土完成面比道路抽真空密封膜面高約2m，砂墊層厚度40cm，加上抽真空的負壓，隔離樁兩側土壓力差超過3m，填土施工與真空膜面層高差示意見圖2。周邊建筑填土與道路抽真空預壓面存在的高差必然對周邊建筑產生不利影響，且在水泥攪拌樁隔離墻強度尚未充分完成之前就完成了回填土施工，使得水泥土攪拌樁隔離墻未能完全發揮擋土隔離的作用。

圖2 填土施工與真空膜面層高差示意圖

3 加強保護措施

⑴在原有雙排攪拌樁靠道路外側增加設置一排水泥土攪拌樁隔離墻，仍采用600 樁徑，咬合15mm，樁長設計為23.00m。

⑵在水泥土攪拌樁隔離墻和建筑物之間設置一排U 型鋼板樁支護，樁長設計為不少于15.00m，形成對相鄰建筑物基礎下土體側向位移的有效約束。

⑶為了及時了解抽真空過程中地基土變形規律和相鄰環境的變化，同時也為了保證相鄰建筑物的安全，靠施工道路抽真空一側增加布設沉降觀測點和深層水平位移觀測點，以確保相鄰建筑物的穩定和安全。

通過圖3 加強保護措施后，結合道路施工過程中的觀測，在整個抽真空的過程中，相鄰建筑物的沉降量明顯趨于平穩，這說明加強后的保護措施有效的阻止了周邊建筑物地下水和土體向周邊移動，使周圍土體的附加沉降和水平位移減小，建筑物的沉降和位移均得到了有效的控制。

圖3 加強保護措施后真空預壓作業區與相鄰建筑物位置示意圖

4 結語

⑴《建筑地基處理技術規范》（JGJ79－2012）5.1.8條：預壓地基加固應考慮預壓施工對相鄰建筑物、地下管線等產生附加沉降的影響。真空預壓地基加固區邊線與相鄰建筑物、地下管線等的距離不宜小于20m，當距離較近時，應對相鄰建筑物、地下管線等采取保護措施。從本案來看，設計未能考慮真空預壓地基加固區邊線與相鄰建筑物之間的實際距離，為了節省工程造價盲目選用地基處理方法，存在隔離墻和黏土樁密封墻設置長度不足的情形，且對相鄰建筑物的保護措施不足，是造成工程質量事故的首要原因；

⑵在市政道路施工工期較長而周邊建筑物施工進度較快、且施工路段距離相鄰建筑物較近時，道路施工單位應及時反饋、核實周邊建設的規模、進度、特別是堆土情況，有針對性的協調市政道路軟基處理和周邊建筑物的施工進度，并應及時反饋給設計單位。假如協調不充分，出現如導致水泥土攪拌樁隔離墻的設計意圖未能完全實現的情況，不利于排除市政道路配套工程軟基處理施工對相鄰建筑物的影響。

⑶當真空預壓地基加固區邊線與鄰近建筑物距離不滿足規范要求時，應重點加強隔離措施、增加監測點特別是土體深層位移監測及監測頻率，以使監測結果更好地指導現場施工。