真空预压法软基处理施工技术浅析

王安驰

摘 要： 随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业都得到了极大的提升，科学技术也得到了发展。我国对于真空预压法处理软弱土的研究自上世纪六十年代已经开始展开，到目前为止，该方法已经较为成熟。真空预压法加固深厚层软土地基是国内优势明显的一种地基处理方法，该法具有快速、经济、效果好的优点，并且无堆载预压引起的边坡失稳等问题。但是目前关于真空预压施工对周边建筑物、构筑物等环境的影响程度及其规律等问题尚没有成熟、明确的结论。我们在现场试验的基础上，结合有限元计算，得出真空预压加固区外没有防护措施时，沉降大于5cm的范围约为40m;打设搅拌桩防护时沉降大于5cm的范围约为20m。通过理论计算和现场试验，得出真空预压对周边环境的影响范围可达40m以上，距加固区边缘8m处的位移量可达33.5cm，影响深度超过14m，在加固区边缘14m处的位移量可达23.2cm，影响深度超过12m。但是这些理论，只能作为特定场地条件和搅拌桩支护条件下的研究结论，都不能为软土地基加固提供技术支持。

关键词： 真空预压法;软基处理;施工技术

【中图分类号】TU471 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.077

引言：软基由于高含水率高、大孔隙比、强度低等缺点需要在加固后才能加以利用。真空预压法被广泛用于温州等地区的吹填淤泥加固，主要得益于它工艺简单、造价低、工期短、工后沉降小等优点。由于经济发展越来越快，对于土体的预处理要求也不断提高，而深层软土处理效果不佳一直是真空预压法的一大缺点，为了使加固土体在处理后能够更好传递真空度，更均匀沉降，更有效的降低土体含水率，真空-堆载联合预压法凭借这些特点开始被广泛的应用在工程中。通过现场试验提出堆载时间对地基沉降有较大的影响，堆载越早，越有利于后期工后沉降的减少。通过现场试验得出真空-堆载联合预压可以显著提高对土体的加固效果的结论，且经不断探索成为切实可行的处理吹填土的新方法。真空预压处理吹填土时，前期强度较低，堆载需要在抽真空一定时间后才可以进行，对于如何又好又快的处理吹填土，学者通过大量的室内试验及工程应用进行相关探讨 。基于此，本文主要对真空预压法软基处理施工技术进行浅析。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

1 真空联合堆载预压加固机理

预压法可以分为堆载预压法、真空预压法以及联合预压法。堆载预压法指在工程建设之前用大于或等于设计荷载的填土荷载，促使地基提前固结沉降以提高地基的强度。真空预压法是在软黏土中设置竖向塑料排水带或砂井，上铺砂层，再覆盖薄膜封闭，抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态，排出土中的水分，使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。真空预压法最早是由瑞典皇家地质学院杰尔曼教授于1952年提出的，克杰尔曼教授还通过5组试验对该方法进行了理论解释。1957年，真空预压法在美国机场工程加固中的应用获得成功。但是，由于真空度要求较高，该方法被使用得较少。真空预压为三向加载，加载过程中不会出现地基失稳问题，但是加载压力有限，真空负压会使土体产生向内的收缩变形，一般对周边环境的影响较大。堆载预压为单向加载，加载过程中土体向外挤出，填筑过高或者速率过快均会发生地基失稳。真空联合堆载预压法具有真空预压（负压）和堆载（正压）预压的双重加固效果，可以大大提高加载压力，同时减少对周边环境影响范围。

2 真空预压法软基处理施工技术

2.1 增压法真空预压机理和加固效果分析

空预压法软基处理施工技术之一是增压法真空预压机理和加固效果分析。为提高真空预压法固结速率和增大沉降量，增压法真空预压的施工工艺：對软基采取真空预压的同时，在软基中增设特殊微孔增压管，利用空气压缩机充入高压空气对软土进行水平向增压，使土体中的水分子定向流动，加速土体固结，上层土体对下层土体形成堆载相当于真空联合堆载。因此他认为增压法具有沉降大、工期短、承载力高、造价低的优点。增压法真空预压中高压气体能否驱使水分子定向运动存疑。首先软土固结问题是在孔隙水压差作用下实现孔隙水向排水截面的渗流和消散，高压空气分子驱动水分子运动在软土中是否能够实现需要通过进一步的微观试验验证。同时由于高压气体在软土内扩散无法控制，无法对土体进行侧向加压形成更高的压载效果。原位测试中的扁铲侧胀试验通过气膜的膨胀对土体侧向加压，为了给软土施加更大的侧向荷载，扁带侧胀联合真空预压地基处理装置，通过在土体内插入密闭的扁带，然后扁带内充气使之膨胀对土体侧向加压，但该工艺尚未有现场实际应用。

2.2 多方法复合加固

空预压法软基处理施工技术之二是多方法复合加固。真空预压是大规模软土地基处理的主要方法之一，得到了广泛的应用。同时，在真空预压的基础上，开发了更多的复合加固技术和新型真空预压技术，包括真空堆压联合预压法，真空排水动态压实联合加固法，水下真空预压法，低真空预压法，三维真空预压法，电渗-真空沉淀联合加固法，电渗-真空沉淀-低能动态固结法，真空注气加固法，部分真空预压法，真空沉淀联合冲压法，真空预压法-石灰稳定联合加固法等。

结语：近年来，我国工程行业一直在研究新的表面处理方法。虽然有些方法已经积累了成熟的经验并与相关规范相结合，但有些方法在工程实践中还没有得到充分的验证。所以，在研究和开发新的方法的同时，系统地总结我国高水平软基处理技术的发展，及时总结软基处理技术的经验，指导我国软基处理的发展方向也很重要。

参考文献

[1] 地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

[2] 陈远洪，洪宝宁，龚道勇.真空预压法对周围环境影响的数值分析[J].岩土力学，2002，23（3）：382-386.

[3] 余湘娟，吴跃东，赵维炳.真空预压法对加固区边界影响的研究[J].水利学报，2002，39（4）：123-128.

[4] 董志良，胡利文，赵维军，等.真空预压对周围环境的影响及其防护措施[J].水运工程，2005，380（9）：96-100.