梁曉平

珠海市工程監(jiān)理有限公司 519000

摘要：真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法是軟土地基處理中一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)性廣的大面積軟基處理的有效方法，在市政道路軟土地基加固處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。為此，本文首先分析真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加固路基的原理、施工工藝，然后結(jié)合工程實(shí)例對(duì)其加固效果進(jìn)行前后對(duì)比，為該方法在市政道路工程的軟基處理中提供參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法；市政工程；地基處理

真空預(yù)壓及真空——堆載聯(lián)合預(yù)壓法是加固軟土地基的有效方法，尤其是對(duì)于含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性差、埋藏深厚的軟黏土有著較好的處理效果，它能夠消除大部分的軟土主固結(jié)沉降，減少工后沉降，在一定程度上提高地基承載力。該方法已廣泛運(yùn)用于海內(nèi)外的軟土地基處理工程中，例如高速公路、機(jī)場(chǎng)、吹填造陸、電廠等。

真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法的核心包含三大系統(tǒng)：排水系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。排水系統(tǒng)主要用于改變地基原有的排水邊界條件，增加孔隙水排出的通道，縮短排水距離，加速軟土的排水固結(jié)過(guò)程。而排水系統(tǒng)由水平排水系統(tǒng)和豎向排水系統(tǒng)構(gòu)成。水平排水系統(tǒng)是由地表鋪設(shè)≥40cm～50cm厚的中粗砂排水砂墊層與砂墊層中鋪設(shè)的水平濾管共同組成的；豎向排水系統(tǒng)為打設(shè)的豎向塑料排水板或砂井；加壓系統(tǒng)即真空壓力和堆載壓力，它使土中的孔隙水產(chǎn)生壓差引起滲流而使土固結(jié)。密封系統(tǒng)即為防止漏氣的豎向密封墻和地面表層的密封膜。三大系統(tǒng)的正常協(xié)同工作，是真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法的成功的關(guān)鍵。本文將根據(jù)在市政道路某工程軟土地基的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合理論計(jì)算，對(duì)于排水系統(tǒng)和密封系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行綜合分析。

1、工程概括

某道路工程全長(zhǎng)7.65km，其中軟基處理長(zhǎng)度6.5km，沿線軟土均分布在粉砂淤泥質(zhì)海岸地貌內(nèi)，地下水位埋深0.0m～4m，表層為黃褐色素填土，以粘性土為主，含沙礫，下為淤泥、淤泥質(zhì)粘土。經(jīng)設(shè)計(jì)方案比較確定采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓方式對(duì)軟土地基進(jìn)行處理：地基處理深度大于8m時(shí)，有效抽真空時(shí)間為120d；地基處理深度小于8m時(shí)，有效抽真空時(shí)間為90d；路基填筑高度小于3m，堆載30Kpa；填筑高度大于3m，堆載40Kpa。

2、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓原理

2.1塑料排水板堆載預(yù)壓是將帶狀塑料排水板用插板機(jī)將其插入軟弱土層中，組成垂直和水平排水體系，然后在地基表面堆載預(yù)壓（或真空預(yù)壓），土中孔隙水沿塑料板的溝槽上升溢出地面，從而可加速軟土地基的沉降過(guò)程，使地基得到壓密。

2.2真空預(yù)壓地基是以大氣壓力作為預(yù)壓荷載，它是先在需加固的軟土地基表面鋪設(shè)1層透水砂墊層或砂礫層，再在其上覆蓋一層不透氣的塑料薄膜或橡膠布，四周密封好與大氣隔絕，在砂墊層內(nèi)埋設(shè)滲水管道，然后與真空泵連通進(jìn)行抽氣，使透水材料保持較高的真空度，在土的孔隙水中產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力，將土中孔隙水和空氣逐漸吸出，從而使土體固結(jié)。

2.3真空- 堆載聯(lián)合預(yù)壓方法綜合上述兩種施工方法，整合并同時(shí)進(jìn)行。真空預(yù)壓期間，受真空預(yù)壓荷載的影響，加固土體產(chǎn)生側(cè)向收縮變形，而在堆載預(yù)壓期間，土體受堆載影響，加固土體產(chǎn)生側(cè)向擠出變形，上述兩種變形在施工過(guò)程中可相互抵消，從而可以使堆載的速度加快但不會(huì)使路基失穩(wěn)。

2.4真空- 堆載聯(lián)合預(yù)壓方法的優(yōu)點(diǎn) ①縮短了固結(jié)時(shí)間；②土體側(cè)向變形很小，地基不會(huì)發(fā)生剪切破壞；③設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單。

通過(guò)抽氣和豎向排水體導(dǎo)水氣作用，使膜下土體與外部空氣形成壓差，把大氣壓作為荷載，并在真空預(yù)壓壓力穩(wěn)定一段時(shí)間（連續(xù) 10d 膜下真空壓力達(dá)到80kPa）后分層加載土方，形成超載預(yù)壓，達(dá)到軟土固結(jié)目的。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓可加快軟土固結(jié)，減少土方堆載和穩(wěn)定邊坡作用。自重聯(lián)合真空預(yù)壓加固如圖 1所示。

圖1 真空預(yù)壓加固軟基示意

3、施工工藝

3.1 施工次序

清表后鋪設(shè)30cm砂礫墊層，打設(shè)塑料排水板，埋設(shè)觀測(cè)設(shè)備，鋪設(shè)排水濾管，挖密封溝，鋪設(shè)20cm砂礫墊層，再鋪設(shè)10cm細(xì)砂，其上鋪設(shè)一層無(wú)紡?fù)凉げ?，再設(shè)二層真空膜，封密封溝，安裝射流泵，連接管路，抽真空，觀測(cè)真空預(yù)壓（真空度≧80kPa）穩(wěn)定10d左右，鋪設(shè)一層土工布，鋪設(shè)細(xì)砂和粘土，然后進(jìn)行正常堆載。

3.2真空預(yù)壓施工工藝流程圖

3.3真空預(yù)壓管路布置

排水管道主管和支管及其管接均采用硬質(zhì) PVC管，在管壁按正三角形開孔，孔徑8mm，上下孔間距為40mm，打孔后外包250g/m2以上無(wú)紡?fù)凉げ及?。真空射流泵?shù)量按約900m2～1200m 2 處理面積控制。

3.4排水系統(tǒng)施工

3.4.1水平排水系統(tǒng)（砂墊層）施工

（1）測(cè)量放線

按試驗(yàn)段的幾何尺寸，由專業(yè)測(cè)量工程師用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行填砂范圍的測(cè)放，沿加固區(qū)中軸方向每 20m用木樁釘設(shè)標(biāo)志并標(biāo)示高程。

（2）膜下砂層攤鋪

分2層填筑，用推土機(jī)按一定方向?qū)⒍焉跋蚯捌酵疲Y(jié)合人工將砂料攤鋪平整，最后人工修整作業(yè)面，并用輕型壓實(shí)機(jī)靜壓，使砂墊層平整度、鋪筑厚度、密實(shí)度均達(dá)到要求（下層30cm的砂墊層平整度可不作很高要求）。

（3）膜上砂層攤鋪

分1～2層填筑，膜上砂墊層中部設(shè)1層土工格柵，用機(jī)械倒運(yùn)，人工攤鋪，保證砂墊層施工的平整度。

3.5塑料排水板施工

本工程塑料排水板采用正方形布置，間距0.9m，施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求用竹簽定出板位，履帶振動(dòng)式插板機(jī)打設(shè)塑料排水板時(shí)嚴(yán)禁出現(xiàn)扭曲、斷裂和撕破膜等現(xiàn)象，排水板平面間距偏差小于50mm，垂直度≤1.5%，剪斷塑料排水板時(shí)，排水砂以上的外露長(zhǎng)度應(yīng)大于200mm，施工過(guò)程應(yīng)仔細(xì)觀察排水板有無(wú)回帶現(xiàn)象，若回帶長(zhǎng)度超過(guò)50cm，則在板位旁45cm處補(bǔ)打一根，且回帶根數(shù)不宜超過(guò)打設(shè)總根數(shù)的5%，塑料排水板嚴(yán)禁拼接使用。