軟基處理真空聯合堆載預壓施工要點

尹文平

摘要：軟土地基壓縮性高、強度低，直接在軟土地基上進行市政道路建設難以滿足工后沉降的要求，須對軟土地基進行處理。本文通過對青島高新區雙高公路結合現場監測資料對軟基處理效果進行分析評價，采用真空聯合堆載預壓處理后的地基工后沉降滿足要求，能夠很好地達到軟基處理的目的。

關鍵詞：軟基處理 真空聯合 堆載預壓施工

一、工程案例

真空聯合堆載預壓法是在真空預壓和堆載預壓法基礎上發展起來的，其通過負壓真空（壓力）和堆載（正壓）使土體中的孔隙水產生不平衡的水壓力，孔隙水在這種不平衡力的作用下通過豎向排水通道（塑料排水板或袋裝砂井）逐漸排出，使土體產生固結變形，具有真空預壓和堆載預壓的雙重加固效果。青島高新區雙高公路，擬建路線位于青島市的城陽區。路線起自青島市城陽區內省道 218 白沙河大橋南岸，與仙山西路順接，沿白沙河南岸展線，在白沙河治理工程的橡膠壩西側跨越白沙河，路線轉向西偏北，設大橋跨越白沙河、墨水河、洪江河，路線沿墨水河河口生態保護區、濕地體育公園北側前行，設大橋跨越羊毛溝，與現有火炬大道順接，到達路線終點。路線全長7.611km。根據道路總體設計，擬建場地 K1+600～K7+611 路基段，其中（K1+600～K1+900）約 300 m 為粉砂淤泥質海岸地貌，經人工改造為鹽田、蝦池，后人工回填形成現在場區，場地下淤泥質黏土埋深較淺（厚度小于 3.0 m）；地面標高 4.0 m～5.0 m，最大高差約為 1.0 m。（K1+900～K7+611）地表為養蝦池、鹽池及灘涂地，場地地形較平坦，近期由于人為活動，養蝦池、鹽池林立，荒草叢生。地面標高 0.6 m～1.4 m，最大高差約為 1.0 m。地貌類型為濱海堆積平原，其上部濱海相淤泥、淤泥質黏土屬不良地基土，據其物理力學特征，具有高壓縮性、高靈敏度、欠固結（Pc

二、方案比選

方案一：真空聯合堆載預壓法。真空聯合堆載預壓法是通過負壓真空（壓力）和堆載（正壓）使土體中的孔隙水產生不平衡的水壓力，孔隙水在這種不平衡力的作用下通過豎向排水通道（塑料排水板或袋裝砂井）逐漸排出，使土體產生固結變形，具有真空預壓和堆載預壓的雙重加固效果。

方案二：復合地基方案。按照國內外軟基處理的工程經驗以及規范規定，軟基處理的方案很多，水泥攪拌樁復合地基也是常采用的軟基處理方案，其原理是在軟土地基中攪拌摻入一定量的水泥等固化劑，使之固化，利用水泥和軟土之間所產生的一系列物理 - 化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的地基，進而提高土體的強度。但是，水泥攪拌樁進行地基處理需要相當長的時間讓水泥土達到一定的強度，因此需要的工期較長。綜合上述各種軟基處理方案的比較，對于軟土厚度大于 3.0 m的超深軟基（樁號：k1+900～k7+611，軟土厚度平均為 7.0 m 軟基段），軟基處理設計推薦采用打設塑料排水板，進行真空聯合堆載預壓（方案一）

軟土地基的處理方式一般有強夯法、排水固結法、水泥土攪拌法等。強夯法處理深度有限，工期較長，水泥土攪拌法處理深度最多至 15 m。排水固結法分為堆載預壓與真空聯合堆載，堆載預壓法預壓時間長、預壓土方量大； 而真空聯合堆載具有工期較短、工程投資低、處理效果好等優點。根據地質情況、工程建設的規模及工程投資，選定采用真空聯合堆載排水固結法。

三、施工工藝

（1）鋪設砂墊層之前，先進行場地地表水疏干、整平場地，鋪設一層土工布，一層雙向拉伸塑料土工格柵，其上鋪設工作墊層（回填料為風化砂），場地整平標高為 1.5 m。

（2）密封壓膜溝深度可根據現場實際情況確定，但必須切斷透水層，最淺進入不透水層頂面以下 0.5 m，邊坡宜為 2∶1。

（3）開挖密封壓膜溝時，塑料排水板不剪斷，應沿溝邊向上插入到砂墊層中至少 0.2 m。

（4）用素黏土回填密封溝和填筑覆水圍埝。

（5）打設塑料排水板的平面間距偏差不得大于 50 mm，垂直度偏差不得大于1.5%，拔管后露出地面的塑料排水板長度為200 mm。

（6）密封膜采用三層聚乙烯或聚氯乙烯簿膜，要求在工廠熱合一次成形，若現場拼接，搭接寬度不小于 2 m。

（7）真空預壓是指膜內真空度不低于 650 mm 汞柱，抽真空有效時間約為 90 d，最終按照卸載標準確定。

（8）為了充分保證抽真空密閉效果，每個真空預壓區周圍設置了黏土圍幕，用素黏土漿液打設黏土圍幕，要求其滲透系數小于 5×10- 8cm/s。

（9）真空預壓卸載標準：按實測沉降曲線推算的固結度大于90%；連續 10 d 實測沉降速率不大于 1.5 mm/ d。

四、軟基處理真空聯合堆載預壓施工質量控制

1.排水系統的質量控制

塑料排水板應具有良好的力學性能和排水性能，芯板的抗拉強度不小于150N/10cm，排水能力不 低 于 40cm3/s；濾套縱向抗拉強度干態不小于30N/cm，濕態不小于25N/cm，滲透系數不小于5x10-4cm/s塑料排水板要具有耐酸堿抗腐蝕性 .PVC排水支濾管必須完全埋設在砂墊層內，管外包裹一層無紡土工布，起過濾作用.檢查抽真空設備/排水主管/出膜器/吸水管的連接口、保證密封良好，確保氣密性。透水砂墊層必須采用滲水率較高的潔凈中粗砂，

細度模數宜大于3.0，滲透系數不小于5x10-3cm/s含泥量小于3%，且不能含有貝殼、尖銳石塊等，以免劃破真空膜。

2.密封系統的質量控制

密封系統包括真空膜和密封溝，是使預壓區土體內部形成真空并達到和保持預定真空 度的關鍵組成部分。真空膜材料抗拉強度應不小于50N/cm，圓球頂破不小于280N，梯形撕裂不小于40N；密封溝必須挖至進入淤泥層不小于1m，真空膜鋪至溝底以淤泥壓實固定。真空膜鋪好后，禁止穿硬底鞋在膜上行走。正式開抽前應進行試抽，以檢查真空膜和密封溝是否存在“漏氣”現象，當試抽達到30—40kPa時，若真空膜面層發出“咝咝”聲響，可判斷出響處有穿孔應及時進行修補；若密封溝中水流集中流向一處，可判斷該處密封溝密封不嚴實，應進行返工處理。

結束語

通過對青島高新區雙高公路工程實踐發現，真空聯合堆載預壓較堆載預壓大大節約了工期，同時疊加了單純的真空預壓和堆載預壓的優勢，真空—堆載聯合預壓能夠有效地減少工后沉降，使公路軟基達到建設要求，達到預壓和超載的目的，是一種比較理想的公路軟基處理方法。

參考文獻

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