真空预压加固地基工法施工

张凤臣

中牟县房地产开发有限公司，河南郑州 451450

真空预压加固地基工法施工

张凤臣

中牟县房地产开发有限公司，河南郑州 451450

真空预压是真空吸水加固软土地基施工工艺的简称，该工艺适用于非固结或欠固结软弱土地基的表面加固。本文结合作者多年的工程实践经验就真空预压加固地基工法进行叙述，以期能够为类似工程的施工提供参考。

真空预压；加固地基；施工

1 工作机理

整张的塑料膜经土捻压实后，在土体表面形成密封罩，罩内的塑料排水板、滤水管、砂垫层连通成为一个密闭系统，在真空泵的作用下，在密封罩下的土体内形成真空负压。由此，一方面将土体内原有的孔隙水压力降低；另一方面，在罩外大气压力作用下以及罩内上部土体失去饱和水对土体浮力后增加了对下部土体的作用力，使下部土体的有效应力增大，从而达到固结的目的。

2 施工工艺

2.1 工作垫层

工作垫层由铺荆笆和填干土两道工序组成，做法为：先铺荆笆，选用当年柔韧的荆笆，在软土表面按顺序满铺两层，荆笆的块与块之间搭接200mm，并用14～16#铅丝按500mm间距绑扎牢，层与层之间要错缝。然后填干土（如无干土或遇雨季施工，则需填山皮土或土石屑），厚度不小于400mm。填土只能由人工用小推车进行，严禁用机械作业，亦禁止在加固区内堆放土，以防止被加固土受到扰动而影响下道工序施工和造成回填材料浪费。

2.2 铺滤水层

滤水层的材料通常用中粗砂，也可用不带利刃的其它小颗粒材料代替（如电厂的工业废料、液态碴等），其作用是在土体上表面形成水平排水通道，滤水层厚度为400mm，作业要求表面平整，厚度均匀，厚度误差不大于±20mm，如原来地势高低起伏太大时，在铺干土和铺滤水层时设法调整。铺滤水层也必须由人工用小推车进行。

2.3 工艺设备安装

工艺设备安装包括插塑料排水板，安装滤水管网、真空泵、真空表，挖压膜沟，铺塑料密封膜及填筑挡水墙等工序。

1）插塑料排水板

（1）排水板

SPB型塑料排水板，是专门用于土体排水的专用材料，用于竖向排水的有Ⅰ型和Ⅱ型两种规格。塑料排水板由槽形塑料芯带和透水性很好的加厚无纺布组成。推荐采用Ⅱ型板，其排水效果更好。

（2）插板机

插板机是将塑料排水板按设计要求的深度插入地基土内的施工机械。采用MDZ—ZO型门式震动插板机，该机是目前在用的几种机型中技术性能较好的一种，设计插板深度20m，一次作业可同时插设2付排水板，每班作业可插板2 500延米～3 000延米。也可采用河北兴隆机械厂制造的SP—20型履带式插板机和一航局制造的MD—15型门式单管插板机，此外也有用履带式打桩机改制的插板机。

2）铺管网和设备安装

（1）滤水管

滤水管采用ø89聚氯乙烯硬塑料管制作，在管壁上按每60mm钻一圈ø10小孔，每圈为6个孔。然后在管表面先裹一层塑料窗纱，再包一层剪去硬皮的棕皮，并用16#铅丝按每100mm一道绑扎牢，也可用加厚无纺布缠裹两层，同样用16#铅丝绑扎，管接头可用配套的塑管接头，也可用胶管接头。安装和绑扎时都应注意把绑扎铅丝一顺向下，以防朝上时扎破上面的密封膜。滤水管应埋在滤水层的中间，上下厚度要均匀。滤水管网的布置有3种方法，选用布置方案主要依据加固地形，其原则是尽量做到膜内各部位的真空度均匀并节省用料。滤水管的间距不大于8m，外侧管距膜沟中心线距离不大于4m。

（2）真空泵

射流式真空泵是由射流器、离心式清水泵、循环水箱等组成，真空泵是真空预压的关键设备，其性能好坏直接影响加固效果，推荐采用三公司制造的ZK-3-W型卧式射流箱和ZK-3-L型立式射流箱，经施工检验，其性能完全满足使用要求。

（3）加固单元划分和工艺系统设计

所谓加固单元是指在一张完整的密封膜覆盖下的加固地块为一个单元。一般情况下，加固单元的面积不大于10 000m2，不小于2 000m2，过大会增加施工难度，过小则对工程成本不利。表1是每10 000m2加固面积所需装备数量。

表1 每10000m2所需设施数量控制表

3）密封膜

塑料薄膜及缝合密封膜是采用厚度为0.08mm～0.10mm的普通白色聚氯乙烯农用薄膜按一定要求尺寸经热缝合而成。为防止热胀冷缩，加工尺寸应比实际尺寸大一些。

（1）铺膜

密封膜应该铺三层，铺膜前应先将压膜沟挖好。铺膜应选择无风的好天气，铺膜工作要在白天一次完成，铺膜要集中人力，一块10 000m2的地块，铺膜的人数不少于30人，并要准备足够数量的氯丁胶和一台高频热合机及部分备用的整卷塑料膜。施工人员必须穿无钉软底鞋，在统一组织指挥下进行铺膜作业。铺膜沿着长边的一侧开始，当第一张膜铺开后应组织所有人员一字摆开认真检查塑料膜有无开焊、破孔，并及时修补。修补孔洞可用小块薄膜，要求用温布将破孔周围和小薄膜擦洗干净，再分别涂刷氯丁胶，待胶干燥（以手指摸着不粘为好）后将小块膜粘贴在破孔处，以两层膜间没有气泡即可。大片撕裂处要用热合机缝合。铺膜后应立即填压膜沟，以防遇大风将膜掀坏。

（2）压膜沟与挡水埝

为了保证压膜沟的密封质量，压膜前如沟内无积水时需先往沟里灌200mm～300mm深的水，压膜时先把膜浸入水底，再在膜上压一层粘土，当泥浸透后要求由人工将粘泥踩成泥浆，然后再在沟里填粘土，并分层轻轻夯实。膜沟填实后再做挡水埝，埝高600mm～800mm，同一地块的埝顶要在同一平面上，高差不大于100mm，为防止风浪冲刷和便于行走，埝顶要求压两层草袋装土。

（3）局部密封

抽气管需穿过密封膜，膜和钢管的接口处需采取特殊的密封措施，其目的既要把接口处压密实，又要防止抽氯时将膜拉裂。

2.4 预压

1）试抽气

抽气开始时，要把所有的抽气泵都开动，并认真观察真空度的变化，正常情况下，开泵后2～4h，泵口处的真空度就能达到20kPa，此阶段要多安排一些人在地块内和膜沟附近认真巡查.寻找漏气部位，发现一批停泵修理一批，反复寻找，反复修理，直至无漏气点为止。当膜内真空度达到40kPa时应停泵，进行一次全面检修。

2）抽气

经过检查、修理，再抽气时真空度提高很快，此时更应注意观察整个预压区内有无异常，因为随着真空度的提高.一旦发生故障情况比较突然，会造成较大的损坏，而且不易修复。经过24h抽气，如情况正常，便可向埝内灌水，在无外来水源时可用抽出的地下水。

2.5 观测与检测

由于真空预压的地块处在大面积软土地区，附近很难设置较好的临时水准点。为此，除需就近选择正式水准点供施工观测时对观测结果进行调整外，还必须认真做好临时水准点。

临时观测点可以用øl00mm的钢管作钢桩，用插板机插入地下，钢管下端应达到比较密实的夹砂层。当桩周土稳定后（一般需15d），在桩顶浇筑混凝土墩，井埋入短钢筋头制成水准点。

2.6 清理、拆除

办理交工手续后，即可拆除设施，所有的机械、管网都应进行保护性拆除，滤水管网起出后，应将管内的泥土用水冲洗干净，晾干后集中堆放以备再用。射流泵和清水泵都应检修保养。真空表应进行校验。塑料薄膜也应清理干净，挡水埝应就地平整，滤水层所用的砂子，可与建设单位方协商处理，必要时可以部分回收。

3 施工注意事项

插板机的安装、拆卸必须有专人指挥，登高作业的人员必须具有足够的自我保护能力。两班制或三班制作业必须执行班前交接制度和班后保养制度。机上人员必须遵守“清洗、润滑、调整、紧固、防腐”的十字作业制。

插板机卷扬机钢丝绳必须经常检查，及时更换。震动锤的所有紧固件必须有防振自锁装置，并要经常检查、紧固。插板作业必须专人指挥，特别是穿桩靴的人员必须动作协调，严防人身伤害。所有机械检修时，必须切断电源，并把闸箱锁起来，无条件上锁的要挂检修标牌。

4 结论

在真空预压加固地基施工的过程中，施工人员在施工的过程，一定要对工程中经常出现的问题采取有效的措施，尽量减少不良状况的出现。同时施工的过程中加强质量的控制确保其质量。

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[3]高海江，俞建霖，金小荣，龚晓南.真空预压中设置应力释放沟的现场测试和分析[J].中国农村水利水电，2006(5).

[4]张泽鹏，李约俊，冯淦清，洪宝宁.塑料排水板在真空预压加固软基中的作用[J].广州大学学报：自然科学版，2002(2).

U416.1

A

1674-6708（2013）86-0167-02