高真空擊密快速加固軟土地基施工技術(shù)

王文勝

1 工程概況

新建武漢—宜昌鐵路DK 133+300～DK 136+100段為潛江車站范圍，地處江漢沖積平原，地形平坦、開闊，大部分為水塘和稻田。地下水發(fā)育，為第四系孔隙潛水，水位埋深0.6m～1.0m。地質(zhì)情況自地表以下依次為:粉質(zhì)黏土、黏土，硬塑(0 m～2.8m);粉質(zhì)黏土、黏土，軟塑(2.8m～6.8m);粉質(zhì)黏土、黏土，硬塑(6.8m～11.8m);粉質(zhì)黏土、黏土，軟塑(11.8m～15.0m);細砂，中密，飽和(15.0 m以下)。潛江車站工區(qū)和貨場范圍(DK 134+030～DK 134+660)設(shè)計采用高真空擊密進行加固。處理后地基承載力為125 kPa。

2 施工方案

根據(jù)設(shè)計處理范圍鋪設(shè)25 cm厚砂墊層，采用插板機進行塑料排水板施工，排水板露出砂墊層50 cm，排水板施工完成報請監(jiān)理工程師驗收合格后及時覆蓋第二層砂墊層(25 cm厚)。然后填筑 1m厚的中粗砂，砂墊層施工完成后根據(jù)地基處理面積劃分為四個施工小區(qū)，依次進行高真空擊密施工。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程為:施工準備，確定施工參數(shù)→安裝高真空排水系統(tǒng)，進行第一遍高真空排水擊密施工→對第一遍處理后的地基進行現(xiàn)場自檢→調(diào)整施工參數(shù)，進行第二遍高真空排水擊密施工→對第二遍處理后的地基進行現(xiàn)場自檢→如有必要，調(diào)整施工參數(shù)，進行第三遍高真空排水擊密→滿夯或振動碾壓→平整場地，根據(jù)需要對以下指標進行檢測:1)施工完成沉降量;2)fak荷載板檢測;3)標貫試驗或靜力觸探試驗等。

3.2 施工技術(shù)要點

3.2.1 真空管布置

真空管根據(jù)土層分布情況分層設(shè)置深管和淺管，管間距 3.0m～6.0m，深管和淺管的埋深和間距根據(jù)現(xiàn)場詳勘后確定。真空排水時間根據(jù)“高真空擊密”法施工操作要求由現(xiàn)場工程師檢測后決定。真空管布置平面圖和剖面圖分別見圖 1，圖 2。

3.2.2 排水管設(shè)置

真空管布置完成后進行臥管的布置，臥管采用單雙管相間的形式布置，橫向間距為4m，臥管采用φ63 PVC管，臥管與真空管之間采用內(nèi)纏鋼絲軟膠管連接，連接的接頭嚴密。

3.2.3 第一遍高真空擊密排水施工

在高真空系統(tǒng)安裝完成后，進行第一次高真空擊密排水施工。根據(jù)現(xiàn)場實際情況首先進行高真空排水降低地基水位，現(xiàn)場監(jiān)控及觀察出水量以及水的渾濁程度，進行地下水位監(jiān)測和精力初探試驗，當(dāng)達到要求時進行第一次擊密。

3.2.4 第二遍高真空擊密排水施工

第一次高真空擊密排水施工完成后，對沉降量、地下水位等進行監(jiān)測，處理前后的靜力觸探對比，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，嚴格控制排水及擊密參數(shù)，避免形成彈簧土。根據(jù)信息化施工判斷第一遍高真空擊密處理的效果，確定第二次高真空擊密的參數(shù)，直至達到設(shè)計要求(見圖3)。

3.2.5 滿夯

在第二遍高真空排水擊密結(jié)束后，擊密坑底以下的地基得到了有效加固，承載力達到150 kPa以上，滿足設(shè)計要求，坑底以上土相對較為松散，為進一步提高上部地基承載力和剛度，進行一遍低能量滿夯。

3.3 質(zhì)量控制及檢驗

3.3.1 質(zhì)量控制

1)加強施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，做好自檢。及時了解各遍真空排水處理后的地基水位、含水量變化情況，調(diào)整好土體的含水量及各遍的擊密能量等各項參數(shù)。2)在施工過程中，對沉降量、地下水位等進行監(jiān)測，處理前后的靜力觸探對比，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，嚴格控制排水及擊密參數(shù)，避免形成彈簧土。根據(jù)信息化施工判斷每遍高真空擊密處理的效果，確定高真空擊密的遍數(shù)，直至達到設(shè)計要求。3)班組嚴格按高真空擊密法的操作規(guī)程，認真做好各個工藝的各項技術(shù)數(shù)據(jù)的原始記錄，交接記錄，異常情況記錄，異常情況處理記錄。4)各工藝的質(zhì)量控制，嚴格三級質(zhì)量管理體系，即小組自檢，項目部質(zhì)檢，監(jiān)理復(fù)檢。

3.3.2 檢驗

在一定的休止期后，指定了第三方進行檢測，檢測內(nèi)容包括靜力觸探試驗和承載板試驗檢測和沉降測試，其中靜力觸探采用雙橋探頭靜力觸探儀進行，探測深度大于 8m，通過靜力觸探計算地基的承載能力滿足設(shè)計要求;承載板試驗采用的承載板的面積不小于 0.5m2，地基的極限承載力滿足設(shè)計要求。

4 結(jié)語

通過實際施工現(xiàn)場的作業(yè)和檢測結(jié)果，高真空擊密軟基處理技術(shù)的確可以達到降低土層的含水量、提高密實度和承載力，減少地基施工后沉降和差異沉降量的目的。該施工工藝具有造價低，工期快，質(zhì)量可控的優(yōu)點。

[1] 吳朱敏，那光磊，呂振繪.軟弱地基處理的研究[J].山西建筑，2009，35(10):98-99.