沿海地区真空联合堆载预压施工方法

孙士家

(青岛建工集团有限公司 266061)

沿海地区真空联合堆载预压施工方法

孙士家

(青岛建工集团有限公司 266061)

本方法在实施真空预压法的同时在地基上部进行堆载，能够同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势，使土体压缩的更加密实，沉降量更大，土体的物理力学性质得到更好的改善，可提高加荷速率、缩短工期，使地基沉降在施工期内得以基本完成，从而有效减少地基工后沉降。

沿海地区 真空 联合堆载预压 施工方法

沿海地区正处于经济建设的高速发展阶段，而公路的建设对地区经济的发展起着极大的促进作用。软土地基处理一直是公路施工中的技术难题，因此，处理好公路的软土地基，减少道路工程的工后沉降，保证道路安全、顺畅、高效显得尤为重要。

在沿海地区广泛分布着海相沉积的软弱粘土层，具有高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性等特点。传统的超载预压法虽然造价低，但工期长；复合地基（深层搅拌桩、粉喷桩、CFG 桩等）的造价相对较高；为解决这一问题，青岛建工集团有限公司在青岛市双积路高红段工程中，采用将真空预压与堆载预压相结合的真空联合堆载预压法，既满足道路施工工艺的要求，又能节省工期，造价介于前两者之间，且能大幅提高软基加固的效果。

1.操作要点：

1.1 铺设垫层之前，必须进行场地地表水疏干、整平场地，铺设一层土工布其上铺设下垫层（风化砂，颗粒均匀，无硬块）。

1.2 排水砂垫层应采用透水性好的中粗砂，能起到一定反滤作用，避免土颗粒渗入垫层的空隙中阻塞排水通道。

1.3 塑料排水板采用塑料袋包裹无纺土工布滤膜，打设塑料排水板的平面间距偏差不得大于50mm，垂直度偏差不大于1.5%，拔管后露出排水砂垫层顶面的塑料排水板长度为200mm。塑料排水板不得搭接。

1.4 真空分布滤管的布设

滤管一般设在排水砂垫层中部，滤管周围必须用砂填实、严禁架空、漏填，并应防止尖锐物露出排水砂垫层顶面刺穿密封膜。滤管采用直径60毫米塑料软管，打孔加工后外包土工织物滤水层，并捆扎结实，滤水层应只透水、汽，不透砂。真空滤管可用胶管连接，胶管套入滤管长约100mm，并用铅丝绑紧，铅丝接头严禁朝上。

1.5 真空密封系统施工

1．铺设密封膜

密封膜要求气密性好，抗老化能力强、韧性好，抗穿刺能力强。密封薄膜铺设应避免在抽真空前各个环节下的太阳光的直接照射，为确保在真空预压全过程中密封性，采用3层密封膜，按照先后顺序同时铺设。在采用真空联合堆载预压时，应在3层密封膜上下各铺设一层土工布，以保护密封膜不受破坏。铺密封膜前，应把出膜弯管与滤管连接好，并培实砂子，同时做好射流泵、膜下真空度测头、监测传感原件等真空预压所需的加载及监测装置出膜时的真空密封处理，以保证真空预压的效果。

2．止水帷幕桩施工

为了保证抽真空密闭效果，在真空预压区周围设置止水帷幕，采用素粘土浆液打设止水帷幕。止水帷幕纵向为5根粘土桩/2延米（桩径纵向搭接0.2m），桩径0.6m，施工工艺为4搅2喷，拌合粘土泥浆。止水帷幕顶面开挖密封压膜沟时，塑料排水管不剪断，应沿沟边向上插入到砂垫层中至少0.2m。用素粘土回填密封沟和填筑覆水围埝。密封压膜沟深度可根据现场实际情况确定，但必须切断断水层，最浅进入不透水层顶面以下0.5m。

3．真空度测头

密封膜下真空测头埋设在砂垫层中间，分别布置在角点和加固区中心，角点膜下真空度测头距加固区边线（密封沟中心线）约10米。

1.6 真空设备及施工工艺

1．真空泵采用射流真空泵，要求形成不小于0.096Mpa的真空压力。真空预压要达到膜内真空不低于650mm汞柱，抽真空连续有效时间约为120天，停止抽真空时间最终按照监测的卸载标准确定。

2．加固区与真空泵间连接的真空管路不仅应满足总排水量需要的过水断面，管路间的连接点亦需要严格密封处理，保证真空度在管内传递不受损失，并且排水通畅。在真空管路中应设置止回阀和截门。

1.7 真空预压荷载的施加步骤

1．安装出膜装置：真空密封膜是被加固土体与大气隔绝的有效措施，必须严格进行真空密封处理，使其满足高真空条件下的密封要求，除射流真空泵出膜装置、膜下真空度测头出膜装置、监测传感元件出膜装置及根据软土施工检测需要而增加的检测项目的出膜装置外，其他均不应再增设。

2．按已设定的出膜装置，安装好射流真空泵、真空管、离心泵与射流泵连接管路，其真空压力表及监测传感器的膜上真空密封。

3．接好泵、真空管及膜内真空压力传感器，并测记初读数。

4．连接好真空管、采用的连接管及排水管，并在射流箱内注满水。

5．在加固范围内按设计要求在密封膜上布设沉降观测点，在布设过程中对密封膜采用保护措施，压好底座，防止倾倒刺破密封膜。

6．开动离心泵进行真空抽气。在抽真空过程中，特别是初期，由于砂垫层和持力层及土体气体排出，体积增大，使射流箱内循环水减少，应采取连续补水措施，在抽真空过程中保持水箱充满、水温正常。

1.8 进行真空联合堆载预压时，应先进行抽真空，当真空压力达到设计要求并稳定后，再进行堆载，并继续抽真空。堆载时密封膜上50cm路堤填料必须采用人工铺设，铺设材料为细粒填料，以防止破坏密封膜。堆载前期碾压设备应采用轻型或中型设备，并增加碾压遍数以保证压实度。堆载时应边推边摊平，并碾压密实。应避免局部堆载过高引起地基的破坏。

1.9 真空联合堆载预压卸载标准

1．按实测沉降曲线推算的固结度大于90%；

2．连续10天实测沉降量速率不大于1.5mm/天。

4.总结

青岛市双积公路高红段第三合同段路基工程采用了真空联合堆载预压进行软基处理。沿线路基分布在粉砂淤泥质海岸地貌内，地下水位埋深0～4m。表层为：黄褐色素填土，以粘性土为主，含砂砾，下为淤泥、淤泥质亚粘土，青灰色～灰黑色，呈软塑～流塑状态，局部有机质富集。本工程软基处理于2010年7月28日开始真空抽气，于2010年7月31日真空度达到设计要求，真空堆载于2010年9月13日开始，截止2010年11月16日堆载完成，截止2010年12月8日已持续稳定抽真空129天，平均累计沉降量479.5mm，平均沉降速率为1.10mm/d，按实测沉降曲线推算采用双曲线法推算的固结度为81.55%，采用三点法推算的固结度为90.27%。各项监测指标均符合真空联合堆载预压处理软基的监测指标变化的一般规律，开始卸载。

从现场监测数据表明表层沉降、分层沉降、孔压、测斜、边桩位移、地下水位等各项监测指标均符合真空联合堆载预压处理软基的监测指标变化的一般规律，能够同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势，使土体压缩的更加密实，沉降量更大，使地基沉降在施工期内得以基本完成，从而有效减少地基工后沉降。

[1]娄炎，真空排水预压加固软土技术[M].北京：人民交通出版社，2002.

[2]陈环，真空预压法机理研究十年，港口工程，1991，NO,417-2.

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[4]黄知元，真空联合堆载预压法在高速公路软基加固中的应用，重庆交通学院学报，2003，NO.9 80-84

[5]杨昌健，真空联合堆载预压法在加快软基预压沉降施工中的应用，公路交通技术，增刊，2003，NO.9，80-84

TU75

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1007-6344（2015）04-0108-01