真空预压法加固软土地基施工技术

□文/张文博 李 栋 赵 鹏

真空预压法加固软土地基施工技术

□文/张文博 李 栋 赵 鹏

在我国可利用土地资源日趋紧张的情况下，采用真空预压法将围海造地所形成的软土地基进行加固处理再利用，是一种行之有效的地基加固技术，具有成本低、效果好、工期短的施工优点，目前在沿海地区被广泛应用。文章以实际工程为例，对该技术进行介绍。

真空预压；软土地基；围海造地；加固

真空预压法是一项比较新的软土地基加固技术，属于排水固结法的一种。它通过铺设水平排水砂垫层和设置在软基中的竖向排水体，再在砂垫层上铺设不透气的封闭膜，通过真空泵使土体中形成负压，将土体孔隙中的水抽出，从而增加有效应力，使土体产生固结，减少后期沉降，达到了提高地基承载力的目的。

1 工程概况

工程位于天津临港工业区，场地长320 m、宽130 m，占地面积约42 000 m2，是通过围海造地的方式所形成的典型陆域软土地基，通过真空预压法将软土地基进行加固，最后用于建筑工程地基。根据本工程特点及场地实际情况，通过原状取土、标准贯入试验、取水及室内水（土）试验等综合勘察方法，得知其地质特性见表1。

表1 场地地质特性

由表1可知，-5 m以上基本为吹填所形成的淤泥质和粉砂质土层，它的主要特性表现在以下几个方面。

1）强度低：由于沉积的时间短，吹填土固结尚未完成，处于欠固结状态。

2）均匀性差：由于吹填物质来自不同水域以及水力分选的作用，吹填土土性变化较大。

3）含水量高：吹填区主要位于海边，吹填土与地表水的水力联系特别紧密，地下水埋深很浅，土体中含水量高，不易排出。

2 地基加固方案选择

针对此类吹填土所形成的软土地基，加固方法主要有真空预压法和堆载预压法，对于这两种加固方法我们在施工中进行对比，见表2。

表2 真空预压法和堆载预压法施工对比

由表2可知，此类软土地基通过真空预压法加固后，各个方面均具有优越性，因此本工程场地选择采用真空预压法进行地基加固。

3 真空预压法加固软土地基施工要求

3.1 加固场地要求

施工前，先将场地进行平整，清除表面的积水、树根、生活垃圾、建筑垃圾等杂物，保证场地的高差≯250 mm。根据设计进行定位放线并按要求设置沉降标。

3.2 砂垫层施工

最好采用中粗砂，铺设厚度控制在200～300 mm，泥质等杂质的含量控制在5%以内。由于沿海区域吹填后的淤泥质土强度低，表层软，无法承受人员及机械使用时的重压，所以在类似区域进行真空预压法加固地基时，需根据地质条件在砂垫层铺设前，铺放1～2层竹笆片或其他人工编织物，用细铁丝或扎带绑扎在一起，保证搭接长度在200 mm以上。

为保证将来覆盖密封膜的完整性，因此在砂垫层施工中严禁混有尖石、铁器、铁丝、塑料外壳的锋利棱角的物体，在砂垫层铺设完毕后，必须安排人员对砂垫层面层的杂物和可能破坏密封膜的物体进行清除。

3.3 塑料排水板施工

塑料排水板应在砂垫层铺设完毕后进行，根据设计对排水板位置逐一定位。在插板机施工中，应该根据土层的软硬程度确定施工方法，如果土层硬可采用振动插板机，如果还打插不下，则需先打引孔，然后再打插导管。

塑料排水板施工的重点是控制好打入的标高和深度，在打塑料排水板之前，先在插板机上按设计要求的板长作好刻度标记，打插过程中应注意控制导管的垂直度，偏差≯1.5%，打插塑料排水板时，打入地基的塑料排水板应为整板，防止出现扭结、断裂和撕破滤膜的现象。

3.4 铺设过滤管网

过滤管网一般采用φ60～70 mm的铁管、硬塑料管或波纹管连接，将过滤管打孔加工外包滤水层，达到只透气不透砂的效果，过滤管可采用胶管用铁丝绑扎连接，严禁铁丝四头朝上。过滤管应该埋在砂垫层中间，最少距离砂垫层表面50 mm。

3.5 预压安装

1）密封膜应该采用聚氯乙烯膜或聚乙烯薄膜制作，密封膜的大小根据真空预压区域大小由生产厂家预先定制加工，整幅密封膜的大小要能够保证一次性全部覆盖整个真空预压区。加工时膜的大小考虑埋入密封沟的部分，留有足够的富余，最小大于加固区相应边3～4 m。密封膜加工采用热合法，热合逢平搭接接缝宽度≮15 mm，严禁出现热穿、热合不紧等现象，不宜有交叉热合缝，如果有空洞，应及时修好，热合完毕后必须验收合格方可施工下一道工序。

2）为保护密封膜，在密封膜上下各铺设一层250 g/m2针刺无纺土工布。待过滤管路、真空测头及其它观测仪器埋设完后，在其上铺设土工布，铺设面积略小于密封膜（收边2～3 m），铺设范围略大于加固区，每边约加宽1 m。根据场地情况，按一定方向将土工布展开并铺设平整。土工布搭接部位采用缝接处理，用手提缝纫机进行缝接，缝接时搭接宽度≮30 mm。

3）密封膜按先后顺序依次铺设，先检查土工布的平顺性，去除尖利的杂物，然后将两层聚氯乙烯薄膜依次铺放覆盖整个预压区。铺设时自一边开始，分层依次由近及远铺设，将膜的四周放到密封沟底，膜边压入土中，沟内覆水。

4）膜下真空度测头均匀布置在四周角点和加固区中心区域的砂垫层内，观测点和观测断面按设计要求的数量、位置埋设，距离滤管≮2 m，四周角点膜下真空度测头距加固区边线6～7 m。

3.6 抽真空具体要求及效果

在密封沟覆水前，应先进行试抽真空，仔细检查每台射流泵的运转情况及密封膜的密封情况。试抽真空时间宜为7～10 d，膜下真空压力应达到0.06～0.08 MPa，如果低于此值，应及时查找原因进行处理，在此期间应开始真空压力和沉降量等参数的观测。

试抽真空达到要求后，可进行覆水转入正常抽真空阶段，这一阶段是真空预压的主要阶段，膜下真空压力应稳定在0.08 MPa以上，一般持续2～5月抽真空时间。

通过对真空压力值和地面沉降量的记录观测，通过一段时间的持续真空预压，地面沉降量随着真空压力的持续而不断增长，软土地基中的孔隙水也不断减小，土体有欠固结状态逐渐向固结状态转变，最终地表沉降量趋于稳定，达到最终的地基加固处理的效果。

4 结语

实践证明，真空预压法处理软土地基是一种有效的地基加固技术，它施工噪音小、无污染、能耗低，可缩短施工周期，提高施工建设速度，具有较高的技术经济效益，可广泛应用于沿海地区、轻型建（构）筑物和消除欠固结土体对桩体的负摩擦力等方面的软土地基加固。

[1]JTS 147-2—2009，真空预压加固软土地基技术规程[S].

[2]JGJ 79—2012，建筑地基处理技术规范[S].

□中国分类号：TU753.8

□李 栋、赵 鹏/中建八局第三建设有限公司。

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1008-3197（2015）06-71-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2015.06.025

2015-01-18

张文博/男，1985年出生，工程师，中建八局第三建设有限公司，从事工程技术管理工作。