浅谈排涝渠软土地基处理技术

黄孝禄

(福建誉丰建设工程有限公司，福建 宁德 352100)

1 工程概况

某排涝渠设计渠深为5.2 m，渠底的宽度为19.6 m，渠底高程为-1.5 m。对全双工现场进行钻孔检测和地质测绘后发现，工程下部为淤泥质土层，土层的厚度在25 m以上。地基承载力差，为了保证上部施工顺利卡钻，首先，要对软土地基进行处理。结合本工程的实际情况，设计采用真空预压堆载法对软土地基进行处理，处理断面如图1所示。

图1 真空预压堆载处理断面(单位：mm)

2 在施工过程中使用堆载预压

2.1 主要的过程

对地基进行施工的主要过程如下：对分布的虾池田埂进行清理，清理施工地点，确定进行真空预压的轮廓→在施工场地安装排水管→处理好真空泵→对施工地点建立排水板→对密封沟进行施工操作→使用砂对垫层进行铺设→通过土工布对施工地点进行铺设→施工地点铺设密封膜→使用土工布对施工地点进行铺设→保持真空状态→对施工的高程进行计算→填土→停泵卸载。进行此项操作所需要的时间暂定90 d，加固所需要的时间应当按照施工的实际情况进行相应的调整[1]。

2.2 对排水设施的施工操作

铺设砂垫层时需要在原地面进行，在铺设时需使用中、粗砂，并对砂垫层的高度进行适当的调整。铺设砂垫层所需的厚度为1.0 m左右，使用的材料最好是中粗砂，将其中的小石子分离出来，尤其是要将有棱角的石子挑出来。在铺设砂垫层时需在真空的条件下进行，在修筑边坡时需按照1∶2铺设到原地表标高。在使用中、粗砂垫层时需按照：材料中的含泥量<5%，渗透系数≥2×10-2cm/s，砂子的密度≥1.5 g/cm3，砂的粒径需保持在0.74～0.84 mm范围内，这样就能发挥反滤的效果，在砂里面不能存在有机物和杂质[2]。

2.3 对排水板的施工操作

铺设排水板时需要按照正方形的形状进行布置，相隔的距离为1.0 m，并对排水板的标高进行相应的控制，在底部需到达粉质黏土层0.5 m的位置并对其进行相应的控制。按照地质勘察的实际情况,淤泥底面标高产生了比较大的变化，在进行插板之前根据现有的钻孔资料，使用插板机按照10 m的网络间距实施探摸，保证插深达到要求后才可以进行插板作业。在插板的过程中深度没有超过20 m，就必须要使用SPB-B型排水板。

在对排水板进行接长时，需要使滤膜保持敞开的状态，接着再将其板芯对接，搭接的长度≥200 mm，然后把滤膜进行包裹，最后须要通过订书钉来完成连接工作。

排水板在施工的过程中垂直度应当保持在1.5%的范围内，并且长度应<0.5 m。此外，还可在该板的附近450 mm的范围内再打一根。施工中的排水板数量应<总数量的5%。施工的过程中需使用静压压入式插板机，在插板机的位置须使用记录仪。在完成插板时需进行验收，达到施工要求后，立刻通过垫层砂完成填孔，并且在垫层的位置设置排水板。

2.4 施工过程中管路的铺设

排水管主要分为支滤管以及主(干)管，在铺设主管时需要使用100 mm的PVC塑料管来完成，管壁的厚度d>2.3 mm，并使用吸水胶管来完成和真空泵之间的连接，主管的位置需要设置在预压区的附近。

在铺设支滤管的过程中需通过φ60 mmPVC塑料硬管来完成。滤管壁的厚度d>2 mm，在管壁的位置需要间隔5 cm的距离钻1个8 mm的孔，将其制作为花管，在外面需要包90 g/m2的土工布来进行隔离。并且，无纺布不能出现破损的情况，滤管之间的距离保持在6 m。在对主管和支滤管连接的过程中需要通过三通、四通完成。管路需埋在垫层之下的30 cm位置[3]。

2.5 密封膜的使用

在完成砂垫层的平整后,埋入观测的相关设备，需在真空膜和砂垫层中间的位置设置250 g/m2无纺布，无纺布的规格为刺土工布。在完成此项操作后，需在上面覆盖聚氯乙烯薄膜，然后将薄膜的四周埋在土里面，接着再对其进行密封。膜在进行粘接的过程中需要使用平搭接的方式，搭接所需要的长度>15 mm。

2.6 施工过程中的抽真空操作

在对真空设备进行埋没的过程中需要将其埋在滤管之间，按照1500 m2一个点排布置。抽真空时需要通过7.5 kW射流真空泵来完成，保证使用的真空泵控制的面积>1000 m2。为了使设备发挥最大的作用，在真空泵的附近，对边缘的位置进行加固，并且还要保证进水口和出口膜处于同一水平。在抽取时，真空度水平应≥85 kPa，而且还要保证其稳定性不受影响。

2.7 在处于真空的情况下使用堆载预压的方式进行施工

在施工的过程中在真空膜的上面铺设350 g/m2的无纺布，使用的无纺布应当为刺土布。然后在其上面铺设1.0 m厚砂垫层，真空度的水平≥80 kPa，在完成此项操作的10 d后，在砂垫层的上面开始堆载预压操作。使用的堆载材料为砂质黏土，在对砂质黏土进行碾压时，厚度需保持在0.3 m，密实度需保持在93%。

施工过程中的堆载厚度需要按照上高程为准。砂垫层需要使用中、细砂，施工材料的规格为：材料中的含泥量为10%，粒径≥0.075 mm，应大于总质量的85%。并且还要通过砂质黏土来进行回填操作。

3 对施工操作进行检测

在施工时，为了使工程的质量符合施工要求，需对与施工有关的施工信息、地质信息等进行全面了解，保证施工的效果。所以，在对地基进行处理时，需对施工操作进行严格的监测，主要包括的内容有深层位移、空隙压力、膜下真空度、表层沉降等。以下是对这些监测的内容所作出的说明：

3.1 对施工过程中的表层沉降状况进行监测

按照1500 m2布置设置1个观测点的密度排列沉降观测指标，沉降盘需要在设置排水板前埋在砂垫层里面，并对沉降量进行相应的监测，在完成铺膜操作后须马上把沉降板放到膜上并进行埋放，在埋放的过程中，薄膜不能出现破损，需要在膜上铺设1层土工布，并将其保护好，设置相应的保护标志。

沉降观测的数据误差应当保持在2 mm内，插排水板的情况需要间隔24 h的时间进行1次观测，等到压力>80 kPa时须间隔48 h的时间进行1次观测。等到马上进行停抽真空时，对沉降值进行监测，并得出固结度，保证沉降的情况符合施工的要求。

3.2 在进行加固之前和完成之后进行钻孔取土

在开始加固前，需对钻孔的位置进行选取，在完成加固后需在观测孔的周围进行取样。土样选取的位置需按照实际的施工情况进行选取，施工时需按照《工程地质勘察规范》(DBJ50/T—043—2016)中的内容进行，主要的内容包括：

(1)黏性土的物理状况，通常就是指液性指数、塑性指数、塑限、液限、空隙比、饱和情况、天然含水率、相对密度、天然重度，在力学方面的指标主要是抗剪强度(快剪、固结快剪)、压缩系数或无侧限抗压强度、压缩指数等。

(2)有机质含量、灵敏度、前期固结压力、固结系数(固结和高压固结试验)、土的渗透系数等。

3.3 对孔隙位置的水压力情况进行监测

对空隙位置的水压力状况进行相应的监测，需在分区的状态下完成，并使用传感器设备，通常使用的设备为振弦空隙压力计，在此过程中将其进行埋设。在深度方面，需要在间隔为3 m的位置设立传感器，深度需按照淤泥厚度来确定。在埋设的过程中需按照分孔的方式来完成，在抽真空时需间隔24 h的时间进行1次观测，等到压力达到80 kPa时需要每次间隔48 h的时间，按照得到的数据，水压力的变化情况和抽取的速率基本相同，并对获得的固结、强度进行相应的计算。

3.4 对分层沉降的状况进行监测

在分区的位置需要设置观测孔，等到插板完成后再开始埋设。抽真空的过程中，需要1次/2 d对观测孔进行观测，到达满载时，需要1次/5 d进行观测。按照得到的结果分析沉降变化的状况。

3.5 对位移的状况进行监测

在施工的过程中需要把测斜管埋没在分区的附近，在保证测斜管不会发生变形的情况之下将其进行埋没，深度≥3 cm。在堆载时和抽真空的过程中进行相应的观察，1次/2 d进行观测，得到满载时，1次/5 d进行观测。

4 结 论

在本次施工的过程中，通过真空联合堆载预压法进行施工后，固结沉降在抽真空的过程中就已经结束了。通过研究后发现沉降情况基本满足施工的要求，并且在进行此项操作的过程中受到真空的影响，地基里面始终存在着负压现象。堆载会导致水压力持续增加，这种现象的出现就会造成固结和排水的速度加快，而且不会出现意外状况。

参考文献：

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基处理技术规范：JGJ 79—2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[2] 谢艳.真空联合堆载预压法处理软地基施工工艺[J].公路交通科技(应用技术版)，2017(3)：94-95.

[3] 魏远波.上坝排涝泵站挡土墙软土地基处理设计[J].黑龙江水利科技，2012，40(12)：59-60.