真空预压软基处理工程管理

陈 晶

(中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津300074)

真空预压软基处理工程管理

陈 晶

(中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津300074)

真空预压荷载软基处理不会引起地基失稳，因而施工时无须控制加荷速率，荷载可一次快速施加，加固速度快且工期短。施工机具和设备简单，便于操作；施工方便，作业效率高，加固费用低，因此适用于大规模地基加固，易于推广应用。对堆载预压和真空预压两种预压方法进行对比，针对青岛蓝色硅谷创业路等5条道路市政工程采取真空预压软基处理的优点及施工中需要注意的问题进行了详细阐述，对工程中细部的施工流程进行了详细说明。

真空预压 工程管理 效果

我国沿海地区分布着大量近代沉积的软土地层，这种软土地层含水量高、孔隙比大、渗透性差、强度及承载力低，且具有明显的流变性和一定的结构性，在这种软弱地基上修建工程必须进行加固处理。对软土地基进行加固处理，可采用预先加压的方法，使大部分沉降在预压过程中完成，从而相应提高地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压的方法有堆载预压和真空预压两种，其对比情况见表1。

跟据对比，采用真空预压法比采用堆载预压对土体的影响要小，而且加固速度快、工期短。真空预压属于排水固结法，是在地基表面铺设密封膜，通过特制的设备抽成真空，使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提高的软土地基加固法。

1 工程简介

项目为青岛蓝色硅谷创业路等5条道路市政工程，钻探揭示项目中部分路基段为软土路基，软土路基段现有地貌主要是经人工改造形成的虾池，场地下普遍存在含有机质淤泥粉质粘土等深厚软土，经设计讨论后其软基处理工程采用打设塑料排水板＋真空联合路基填筑预压(以下简称真空预压)的处理方案。

真空预压的覆盖膜采用3层密封膜＋密封膜上、下两层保护土工布，膜下滤管管道采用直径Φ60,mm软式透水管。透水管采用φ60,mm塑料软管，加工后外包土工织物滤水层，并捆绑结实；滤水层应只透水气不透砂。在管壁上每隔5,cm钻一个直径8～10,mm的小孔，梅花形或者正方形布置，制成花管，外包3层尼龙砂窗布，最外层用一层透水滤布包裹严密，滤布采用150,g/m2长丝针刺土工布。连接管件采用硬塑料管和胶管，抗压强度不小于1.0,MPa，长度300,mm左右，管件套入滤管的长度不小于100,mm。

表1 堆载预压和真空预压对比分析Tab.1 Comparative analysis of preloading and vacuum preloading

2 施工工艺流程

本工程主要内容为铺设风化砂工作垫层、排水砂垫层、施打塑料排水板、粘土围幕桩密封墙及真空预压等。

①铺设砂垫层采用含泥量小于3%,的中粗砂，干密度大于1.5,t/m3，渗透系数大于1×10-2,cm/s。②铺设塑料排水板，其排列方式为正方形布置，间距0.6,m，打设深度为7.0,m，砂垫层顶面板头预留长度为0.25,m，最后将0.25,m板头埋入砂垫层中。铺设塑料排水板的施工工序为：测量定位→布设桩点→桩机就位→对准桩点→下落桩管、启动振锤→桩管沉入设计深度→上拨桩管→桩头露出砂面→割带→装带→移机至下一桩位。③打设双排粘土桩密封墙，隔断透气透水层，利于密封膜铺设。在地基处理区和非处理区之间存在着透气透水层，这一土层将直接影响真空预压的加固效果，为了提高加固效果和工程质量，按设计要求在每个加固区的周边打设一道连续的密封墙来切断透气透水层，从而保证加固区的密封性，确保预压区不透气透水，并为铺膜创造良好的条件。④挖压膜沟，铺土工布和密封膜，开挖时保证断面尺寸，切断透水层，压膜沟处的塑料板不剪断，沿沟边向上插入到砂垫层中，插入长度不少于25,cm。边坡符合设计要求。挖完后请监理工程师验收。打设粘土围幕桩密封墙的压膜沟下口宽1.2,m，沟深1.0,m。密封墙施工必须严格遵照设计深度，且桩径必须相交0.2,m，以保证密封墙有良好的密闭性。⑤土工布和密封膜的铺设，压膜沟开挖后，全部处理区铺设一层规格为400,g/m2的土工布，接着铺设3层密封膜，密封膜采用厚度为0.12～0.14,mm聚乙烯或聚氯乙烯膜工厂热合而成。密封膜铺完后，再铺设一层规格为400,g/m2的保护土工布，最后在压膜沟内将铺好的土工布和膜边压住，人工踩压密实。施工工序为：测量定位→清理场地→挖压膜沟→密封墙施工→铺设3层密封膜及密封膜上、下两层保护土工布(规格：400,g/m2)→布设真空装置、抽气→布设沉降杆、测绘铺膜后高程。

3 施工管理注意事项

3.1 工程在打设完塑料排水板的施工区域进行真空预压加固地基

真空预压的膜内真空度不低于650,mm汞柱(相当于80,kPa)，抽真空有效(恒压)时间约为55,d，最终的卸载标准为：按实际沉降曲线推算的固结度符合设计要求85%,为准；连续5～10,d实际沉降速率不大于2.0,mm/d。

3.2 利用沿真空预压边缘排水板向外挖设的搅拌沟槽(粘土围幕沟)

利用沿真空预压边缘排水板向外挖设的搅拌沟槽(粘土围幕沟)，将真空预压真空射流泵从软土地基抽出的孔隙水，排至粘土围幕沟，设抽水泵排除真空预压区外，汛期排水应加大布设抽水泵的密度从而解决出现的问题。

3.3 最关键的技术问题——密封问题

密封问题关系到真空预压的加固效果甚至工程的成败。密封不好，膜下的真空度就难以形成，或根本无法形成，也就达不到预期的效果。一般表层的密封问题主要是加固区周边的密封沟深度不够或密封膜开裂造成漏气，此外，有时砂垫层中存在有棱角的碎石，在抽真空的过程中，会造成密封膜的开裂。为防止这种情况发生，在砂垫层上先铺土工布，再铺设密封膜。

3.4 当密封膜下真空度不低于80,kPa时汞柱才可进行密封膜上部路基施工

膜上第1层路基填筑施工时，密封膜上部需先铺设一层保护土工布，膜上第1层路基填筑厚度不小于0.2,m，采用轻型压路机轻型压实，第2层路基填筑厚度不大于0.3,m，采用静压压实，并应满足路基压实度要求。第1层填料要求为风化砂细粒材料，风化砂内含颗粒最大粒径不大于5.0,cm，第1、2层路基填筑时宜采用轻型运输工具，并不得损坏密封膜，要求第1、2层路基填筑施工时，应密切注意膜下真空度的变化，发现漏气，应及时处理。第1、2层路基填筑以后，其上部路基填筑可进行正常施工。

4 总 结

青岛蓝色硅谷创业路等5条道路市政工程采用了真空预压的软基处理方案，使整体工程进展顺利，施工采用的机具及设备简单，方便操作，作业效率大大提高，加固速度快，工期短，大幅降低了工程软基处理的加固费用。我国沿海地区多，软土地层含水量大、孔隙比大、渗透性差、强度及承载力低，应大力推广真空预压软基处理的方法，这对我国沿海城市的建设将有很大的推动作用。■

［1］ 黄松涛. 超软土地基加固现场常见问题及处理对策[J]. 水运工程，2008(10)：176-182.

［2］ 苏国祥，王简年. 真空预压软基处理工程监测[J]. 港工技术，2009(7)：116-119.

［3］ 尹培林，王新. 真空联合堆载预压软基监测[J]. 水运工程，2015(3)：61-65.

Engineering Management of Soft Foundation Treatment by Vacuum Preloading Method

CHEN Jing
(North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300074，China)

Soft foundation treatment using vacuum pressure load does not cause instability of the foundation and allows the rapid and once for all application of load without controlling the rate of loading，which features a fast reinforcement speed and a short time limit for project．As construction machines and equipment are simple and easy to operate and feature convenient operation，high efficiency and low cost of reinforcement，they are suitable for large-scale foundation reinforcement and easy to popularize and apply．This paper compares preloading method with vacuum preloading method and describesthe application of vacuum preloading in soft foundation treatment in Chuangye Road and other 4 roads in Blue Valley in Qingdao city．The advantages of the method and matters worthy attention during the construction were discussed and details of some construction processes were elaborated.

vacuum preloading method；engineering management；effect

TU997

A

1006-8945(2016)03-0028-03

2016-01-26