真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓軟基處理技術(shù)研究

鄧彬

摘要：為規(guī)范軟基預(yù)壓施工，引進真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓技術(shù)，開展軟基處理施工方案的設(shè)計研究。通過場地清表與鋪設(shè)工作墊層、人工插打塑料排水板、鋪設(shè)真空管網(wǎng)和無紡?fù)凉げ肌佋O(shè)密封膜與抽氣堆載施工等步驟，實現(xiàn)軟基處理。以淺灘二期雁波北路（甌江口大道-甌錦大道）路基處理工程為例，將其作為試點并按照規(guī)范進行施工，施工后發(fā)現(xiàn)，軟基處理各項指標(biāo)均滿足要求，說明設(shè)計的施工技術(shù)應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞：真空-堆載；真空管網(wǎng)；工作墊層；軟基；聯(lián)合預(yù)壓

0? ?引言

軟土地基的工程性質(zhì)較差，為滿足工程使用需要，往往需要進行加固處理。傳統(tǒng)的軟土加固方法包括挖土加固、灌漿加固等，但這些方法存在著成本較高、施工難度大等問題，因此需要尋找一種簡單有效的軟土地基加固方法[1-2]。

為了滿足工程實踐的需要，解決傳統(tǒng)加固方法存在的問題，真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓軟基處理技術(shù)得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。近年來，真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓技術(shù)在工程實踐中已經(jīng)得到應(yīng)用，但其加固機理、影響因素和處理效果等方面仍需進一步研究和探討[3]。

本文以淺灘二期雁波北路（甌江口大道～甌錦大道）路基處理工程為例，對此項技術(shù)的應(yīng)用展開詳細的設(shè)計研究，旨在通過此次設(shè)計，更好地了解其應(yīng)用范圍和優(yōu)化方法，為實際工程應(yīng)用提供參考和指導(dǎo)。

1? ?場地清表與鋪設(shè)工作墊層

場地清表主要包括清表、拆除和表土清除。清表工作包括清除雜草、灌木、鋼筋堅硬固體等及表層雜填土。若存在大范圍灌木，禁止直接割除，避免對密封膜產(chǎn)生影響。對此可將現(xiàn)狀灌木拍平，且鋪設(shè)250g/m2平織布進行攤鋪保護，灌木覆蓋范圍以實際發(fā)生為準(zhǔn)。

在此基礎(chǔ)上，進行場地的淺層處理。在淺層處理正式開工前，完成清表工作，并做好材料進場、區(qū)塊邊界放樣等相關(guān)準(zhǔn)備工作。在清表結(jié)束后，首先在地面上鋪一層密度為150g/m2的編織織物，這既可以起到地基的作用，又可以起到隔離泥沙的作用[4]。鋪設(shè)工作墊層現(xiàn)場作業(yè)圖如圖1所示。

2? ?人工插打塑料排水板

完成上述內(nèi)容后，進行人工插打塑料排水板處理。在物料處理區(qū)域，用手工切割出排水板及過濾管道，各排水板及過濾管道的長度按設(shè)計要求而定。排水板兩端均采用密封措施，以避免板頭處的泥沙堵塞排水道。

在過濾管內(nèi)繞一圈排水板，并用捆扎帶固定，以保證排水板與過濾管直接接觸。排水板在濾管上綁扎時，要求用規(guī)格為200g/m2包頭無紡布。采用長30～35cm扎帶，保證綁扎后排水板不得在濾管上滑動，確保排水板和過濾管道的暢通[5]。排水板與過濾管及管道的捆扎帶要面朝下，以免連接處損傷薄膜。綁扎排水板和濾管施工現(xiàn)場如圖2所示。

將捆扎好的塑料排水板放入過濾器管道附近，并嚴(yán)格按照設(shè)計的要求進行打孔。本區(qū)域排水板凈長度均為4m，并預(yù)留30cm長度（包括回卷長度、綁扎長度、縫頭預(yù)留長度）。手工插板時，要對排水板和管道接頭進行檢查，保證其纏繞重疊，捆扎牢固。打板時要嚴(yán)控“翻漿”和“扭板”，在排水板打好后，編織物上不得出現(xiàn)明顯泥塊。

3? ?鋪設(shè)真空管網(wǎng)和無紡?fù)凉げ?/p>

鋪設(shè)真空管網(wǎng)時，根據(jù)設(shè)計要求的間隔設(shè)置真空管，主要過濾管道的間距不應(yīng)大于30m，最好為25～30m。主要過濾管道應(yīng)該與區(qū)塊的短邊平行。對于不規(guī)則區(qū)塊，以平行于相對對稱的兩條邊布置。在真空區(qū)塊的邊緣，以一半主濾管間距布置一個主濾管為準(zhǔn)。

主過濾管由出膜裝置和吸膠管與真空泵相連，在真空區(qū)邊沿的主濾管上盡可能不設(shè)置真空泵，以提高真空泵的使用效率。排水板與過濾管及管道連接處應(yīng)面向下，以免因連接處而損傷薄膜[6]。鋪設(shè)真空管網(wǎng)如圖3所示。

排水板插打完成無紡布鋪設(shè)前，考慮到真空預(yù)壓抽真空階段監(jiān)測需要，因此需要進行監(jiān)測儀器的埋設(shè)。埋設(shè)完畢后，在其上方鋪設(shè)一層編織織物，編織方法同上。

在此基礎(chǔ)上，人工鋪一層200g/m2的無紡?fù)凉げ迹渑c過濾管構(gòu)成橫向排水通路，并確保其不被濾管接頭破壞。無紡?fù)凉げ荚阡佋O(shè)過程中應(yīng)保留一定的折皺空間，以保留預(yù)壓作用。

4? ?鋪設(shè)密封膜與抽氣堆載施工

4.1? ?鋪設(shè)密封膜

在非織造布上鋪上一層0.14mm的密封薄膜，該薄膜是在工廠按照設(shè)計一次熱壓而成的。在涂敷過程中，要保證薄膜下面沒有硬的東西，不要強行拉扯，以免局部受力太大而損壞了薄膜。在鋪設(shè)之后，薄膜要稍微放松，以免出現(xiàn)較大沉降而造成密封薄膜撕裂。

在分區(qū)周圍，通過人工踏膜結(jié)合挖掘的密封溝，將密封薄膜深埋于淤泥深處，保證分區(qū)四周不漏水。踩膜時，先內(nèi)膜后外膜，一人理一人踩。

4.2? ?抽氣

在抽氣過程中要強化管理，按要求對封槽進行噴水，反復(fù)踩踏，以確保密封效果。為了保證密封溝的密封性，還需要用粘土進行回填。

在防滲層中，真空薄膜的埋入深度不能低于1m，而相鄰的密封溝的間隔應(yīng)該在50～100cm。根據(jù)不同的真空工藝進行分區(qū)，沿真空分區(qū)邊線進行壓膜溝的開挖。為保證抽真空的整體效果，盡可能減少中間壓膜溝的開挖數(shù)量。壓膜溝開挖深度不小于1m，如遇表層砂性土區(qū)域，則需同時滿足壓膜溝底進入淤泥層不小于0.5m。如有滲透性高的夾層，應(yīng)將夾層挖除并回填30～50cm厚的軟粘土。溝底寬度為0.5～1.0m，壓膜溝頂面寬1.7m。

4.3? ?堆載預(yù)壓

完成上述內(nèi)容的施工后，進行現(xiàn)場的堆載施工。堆載為分層分級堆載。堆載按堆載斷面設(shè)計標(biāo)高控制，施工時根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測資料和下述控制標(biāo)準(zhǔn)控制堆載速率。堆載時，對應(yīng)的回填材料應(yīng)滿足表1所示要求。

本工程堆載料采用開山料，經(jīng)水路運輸至臨時碼頭，再用自卸汽車倒運進場。堆載預(yù)壓施工時，由自卸汽車將堆載料運輸至施工區(qū)域內(nèi)堆放。同時安排挖掘機及裝載機進行堆載料的攤鋪施工。攤鋪作業(yè)分層進行，堆載穩(wěn)壓時間必須滿足招標(biāo)文件及設(shè)計要求。

堆載過程中，嚴(yán)格按照招標(biāo)文件及設(shè)計規(guī)范要求對堆載區(qū)域進行試驗檢測，確保工程質(zhì)量。堆載預(yù)壓為分層分級堆載，堆載高度按設(shè)計斷面圖紙控制，施工時根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測資料和下述控制標(biāo)準(zhǔn)控制堆載速率。

4.4? ?分級加載

完成堆載預(yù)壓后，在現(xiàn)場進行分級加載。路基填筑時，當(dāng)沉降速率或水平位移指標(biāo)不滿足要求時，應(yīng)立即停止加載﹐并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，待路基穩(wěn)定后方可加載。若減緩加載速率后路基穩(wěn)定仍不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)增加反壓護道等措施。當(dāng)路基平均固結(jié)度大于85%，在開泵率不低于80%以及真空度不小于85kPa且堆載滿載條件下，實測地面連續(xù)10天沉降觀測，當(dāng)沉降≤2mm時，進行路基卸載。

5? ?實例應(yīng)用效果分析

5.1? ?工程概況

溫州市甌江口產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)淺灘二期雁波北路工程，所在區(qū)域為軟土地基，在深入市場的研究中發(fā)現(xiàn)，此區(qū)域的地基為淤泥吹填形成，整體含水量較高。軟基處理應(yīng)結(jié)合本工程項目特點、施工經(jīng)驗、工期等因素，分兩次進行處理。

該工程南起甌江口大道，北至330國道，全長約4.949km，為城市主干路。本標(biāo)段道路實施范圍為雁波南路二標(biāo)段，南起甌江口大道，北至甌錦大道。淺層處理全長約3km，采用無砂墊層真空預(yù)壓進行施工，淺層加固面積約34.6萬m2，深層處理道路全長約2.9km（不含橋梁范圍）。采用真空堆載聯(lián)合預(yù)壓方式進行處理，處理分區(qū)面積合計約27.6萬㎡。

5.2? ?應(yīng)用效果分析

雁波北路淺層處理于2022年9月10日開始施工，于2023年3月5日卸載檢測，深層加固于2023年3月10日開始施工。其中淺層、深層處理主要工作內(nèi)容及工程量如表2、表3所示。

設(shè)置多個施工后的質(zhì)量檢測指標(biāo)，按照規(guī)范進行軟基處理后的檢驗，其結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出，按照規(guī)范施工后，軟基處理各項指標(biāo)均滿足要求，說明設(shè)計的施工技術(shù)應(yīng)用效果良好。

6? ?結(jié)束語

軟基處理是工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的問題之一，而真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓技術(shù)作為一種有效的軟基處理方法，在國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)通過在軟基表面施加真空壓力和堆載壓力，使軟基得以加固，提高其承載能力，減少工后沉降。

本文以淺灘二期雁波北路（甌江口大道-甌錦大道）路基處理工程為例，將其作為試點并按照規(guī)范進行施工，施工后發(fā)現(xiàn)，軟基處理各項指標(biāo)均滿足要求，說明設(shè)計的施工技術(shù)應(yīng)用效果良好。未來將通過拓展應(yīng)用場景，如高速公路、橋梁、機場等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及在環(huán)保、生態(tài)修復(fù)等方面的應(yīng)用，實現(xiàn)對此項技術(shù)在應(yīng)用中的全面深化。

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