探析市政道路軟土地基加固中真空預壓法的應用

■章照紅 ■江西錦宇建設集團有限公司，江西 鄱陽 333100

1 真空預壓法概況

真空預壓法指的是通過對覆蓋在地面上的密封膜進行抽空，使膜內外形成氣壓差，從而使粘性土層在壓力的作用下固結起來的一種方法。也就是在總應力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應力的方法。真空預壓系統主要是由抽真空系統和排水排氣系統兩部分組成。真空預壓系統中的設計真空度在75kpq－80kpa之間，覆蓋膜的上下壓差保持在80kpa－95kpa之間。在利用真空預壓法處理軟土地基的時候，首先在原地基的表面上鋪墊一層具有一定厚度的砂墊層，然后在土體中打入砂井、袋裝砂井、塑料排水板等作為數值排水體，之后就可以把不透氣的薄膜鋪設在砂墊層頂面上。在鋪設薄膜的時候，要把薄膜四周埋入不透水的土中。最后通過砂墊層中的管道，利用一定的設備，將薄膜下砂墊層中的空氣抽出，使其形成相對負壓。因為土體中打入的砂井滲透性比較大，該負壓能夠快速的傳遞到砂井深部，從而在砂井和砂井周圍土體之間形成孔壓差，使土體中的孔隙水順著管道流出，已到達固結土體的作用。真空預壓法具有施工方便、工藝簡單、造價低廉等優點，在利用真空預壓法處理地基的時候，不會產生土體的側向擠出變形，破壞工程的穩定性，因此可以被廣泛的應用到各種工程地基處理當中。

隨著社會的發展，經濟增長步伐的加快，對于市政道路建設要求更加的嚴格。在市政道路建設中，軟土地基施工質量直接決定著市政道路建設的質量。軟土地基指的是強度低、壓縮性高的地基土層，這部分的地基具有壓縮性大、含水量高、厚度不均等特點。軟土路基的性質和特點決定了道路路基施工的復雜度，在市政道路工程中，如果沒有處理好軟土地基，就可能出現軟土地基的沉降過大，道路不穩定等問題，嚴重影響市政道路建設質量。因此我們要把真空預壓法應用到市政道路軟土路基加固的過程中，從而在保證道路工程施工安全的前提下，降低道路路基施工成本，縮短工程施工時間，提高市政道路工程施工質量。

2 真空預壓法在市政道路軟土地基加固中的應用

2．1 做好地基表面沉降工作

要想正確的對軟基沉降進行分析，就需要首先對地基表面沉降進行觀測，表面沉降觀測是軟基沉降分析的基礎，表面沉降的變化規律是控制市政道路工程施工進度和安排后期施工的重要指標，是確定理論研究結果的最直接檢驗標準，能夠最直接的反應市政道路地基的加固效果。要想利用真空預壓法做好道路地基表面沉降觀測工作，我們首先要做好真空預壓階段各測點的沉降資料收集工作，從資料中我們得出道路路基加固過程中土體的變化特點。例如，某市利用真空預壓法處理市政政道路軟土地基，抽真空一共歷時兩個月，在整個處理過程中，最大沉降量達到420mm，按照工程設計的要求，利用真空預壓法處理軟土地基的總沉降量應該在350左右，而實際的最大沉降量已經超過觀測的數值。如果按照工程設計的要求進行計算，主固結平均固結度也已經超過的設計數值的百分之百左右。在利用真空預壓法處理道路軟土地基的時候，在真空預壓的范圍內，如果邊緣沉降度較小，真空預壓中心地帶沉降比較大，整個加固區表現為土體向里收縮的趨勢，這就說明真空預壓法可以加速土體的沉降、提高土體固結的質量，此外還有利于穩定加固土體。從統計的加固區各測點表面沉降表格中得出，最大沉降速率在55.0mm/d左右，最小沉降率在－5mm/d左右，平均最大沉降速率在8.52mm/d。從軟土地基表面沉降隨時間變化曲線圖可以看出，剛開始抽真空的時候，土體沉降速率比較大，保持抽真空的速度和量不變，隨著時間的延長，土體沉降速率在逐漸變緩，這說明土體固結變化速率也是一個逐漸變小的過程，同時這些說明，真空預壓方法在道路軟土路基加固的過程中比堆載預壓方法具有一定的優勢。在利用真空預壓法處理道路軟土地基的過程中，當在一個時間上停止抽真空后，土體沉降會有所反彈，平均反彈量在8mm，從這個數據變化中也可以得出，利用真空預壓法處理道路軟土路基可以有效保證路面結構施工的時候不會產生大的沉降。

2．2 控制好孔隙水壓力

孔隙水指的是儲存在松散土粒之間孔隙中的地下水，廣泛分布在軟土土體、堆積平原、山間盆地當中。在市政道路軟土地基施工的過程中，孔隙水是影響軟土地基加固的主要因素，因此在軟土地基具體施工的過程中，一定要處理好土體中的孔隙水問題。利用真空預壓法處理市政道路軟土路基的時候，最主要的就是利用空氣壓力處理好土層孔隙水，從而起到固結土體的作用。因此，在利用真空預壓法處理市政道路軟土地基的過程中，要對土體孔隙水壓力進行觀測，以直接、全面的了解軟土地基土體的固結狀態，通過觀測抽真空的過程中土層孔隙水壓力的變化規律，分析地基土體的固結機理。要對不同深度的孔壓變化進行觀測和記錄，通過分析不同深度孔壓隨時間變化的規律，研究利用真空預壓法加固道路軟土地基的機理和土體強度的增長規律，從而更好的利用土體本身的變化規律，更高效、高質的完成道路軟土地基加固工作。一般來說，在真空預壓階段，有不同深度的孔隙水壓力三個測點隨著時間的延長總體呈下降趨勢，其中，真空產生的壓力越大，孔壓下降的速率就越塊，相反則越慢。這說明真空壓力會隨著豎向排水體向地基深處傳遞，軟土地基加固效果顯著。通過對土體孔隙水壓力變化進行觀測，我們得出，沿著深度方向將孔隙水壓力消散值從大到小排列，真空預壓法加固軟基的深度也就越大，這可以有效的消除下臥軟土層的部分次固結沉降，從而降低了施工之后地基發生較大沉降情況的發生。

3 結語

綜上所述，真空預壓法指的是通過對覆蓋在地面上的密封膜進行抽空，使膜內外形成氣壓差，從而使粘性土層在壓力的作用下固結起來的一種方法。把真空預壓法應用到市政道路軟土路基加固的過程中，通過做好地基表面沉降工作、控制好孔隙水壓力，能夠在保證道路工程施工質量的前提下，降低道路路基施工成本，縮短工程施工時間。

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［3］黃恒壽．小議市政道路軟土地基真空預壓法加固施工技術［J］．城市建設理論研究(電子版)，2013，(24)．

［4］鄭書兵．探究真空預壓法在市政道路軟土路基處理中的應用［J］．城市建設理論研究(電子版)，2013，(24)．