沿海地區真空聯合堆載預壓施工方法

孫士家

(青島建工集團有限公司 266061)

沿海地區真空聯合堆載預壓施工方法

孫士家

(青島建工集團有限公司 266061)

本方法在實施真空預壓法的同時在地基上部進行堆載，能夠同時發揮真空預壓和堆載預壓各自的優勢，使土體壓縮的更加密實，沉降量更大，土體的物理力學性質得到更好的改善，可提高加荷速率、縮短工期，使地基沉降在施工期內得以基本完成，從而有效減少地基工后沉降。

沿海地區 真空 聯合堆載預壓 施工方法

沿海地區正處于經濟建設的高速發展階段，而公路的建設對地區經濟的發展起著極大的促進作用。軟土地基處理一直是公路施工中的技術難題，因此，處理好公路的軟土地基，減少道路工程的工后沉降，保證道路安全、順暢、高效顯得尤為重要。

在沿海地區廣泛分布著海相沉積的軟弱粘土層，具有高含水量、高壓縮性、低強度、低滲透性等特點。傳統的超載預壓法雖然造價低，但工期長；復合地基（深層攪拌樁、粉噴樁、CFG 樁等）的造價相對較高；為解決這一問題，青島建工集團有限公司在青島市雙積路高紅段工程中，采用將真空預壓與堆載預壓相結合的真空聯合堆載預壓法，既滿足道路施工工藝的要求，又能節省工期，造價介于前兩者之間，且能大幅提高軟基加固的效果。

1.操作要點：

1.1 鋪設墊層之前，必須進行場地地表水疏干、整平場地，鋪設一層土工布其上鋪設下墊層（風化砂，顆粒均勻，無硬塊）。

1.2 排水砂墊層應采用透水性好的中粗砂，能起到一定反濾作用，避免土顆粒滲入墊層的空隙中阻塞排水通道。

1.3 塑料排水板采用塑料袋包裹無紡土工布濾膜，打設塑料排水板的平面間距偏差不得大于50mm，垂直度偏差不大于1.5%，拔管后露出排水砂墊層頂面的塑料排水板長度為200mm。塑料排水板不得搭接。

1.4 真空分布濾管的布設

濾管一般設在排水砂墊層中部，濾管周圍必須用砂填實、嚴禁架空、漏填，并應防止尖銳物露出排水砂墊層頂面刺穿密封膜。濾管采用直徑60毫米塑料軟管，打孔加工后外包土工織物濾水層，并捆扎結實，濾水層應只透水、汽，不透砂。真空濾管可用膠管連接，膠管套入濾管長約100mm，并用鉛絲綁緊，鉛絲接頭嚴禁朝上。

1.5 真空密封系統施工

1．鋪設密封膜

密封膜要求氣密性好，抗老化能力強、韌性好，抗穿刺能力強。密封薄膜鋪設應避免在抽真空前各個環節下的太陽光的直接照射，為確保在真空預壓全過程中密封性，采用3層密封膜，按照先后順序同時鋪設。在采用真空聯合堆載預壓時，應在3層密封膜上下各鋪設一層土工布，以保護密封膜不受破壞。鋪密封膜前，應把出膜彎管與濾管連接好，并培實砂子，同時做好射流泵、膜下真空度測頭、監測傳感原件等真空預壓所需的加載及監測裝置出膜時的真空密封處理，以保證真空預壓的效果。

2．止水帷幕樁施工

為了保證抽真空密閉效果，在真空預壓區周圍設置止水帷幕，采用素粘土漿液打設止水帷幕。止水帷幕縱向為5根粘土樁/2延米（樁徑縱向搭接0.2m），樁徑0.6m，施工工藝為4攪2噴，拌合粘土泥漿。止水帷幕頂面開挖密封壓膜溝時，塑料排水管不剪斷，應沿溝邊向上插入到砂墊層中至少0.2m。用素粘土回填密封溝和填筑覆水圍埝。密封壓膜溝深度可根據現場實際情況確定，但必須切斷斷水層，最淺進入不透水層頂面以下0.5m。

3．真空度測頭

密封膜下真空測頭埋設在砂墊層中間，分別布置在角點和加固區中心，角點膜下真空度測頭距加固區邊線（密封溝中心線）約10米。

1.6 真空設備及施工工藝

1．真空泵采用射流真空泵，要求形成不小于0.096Mpa的真空壓力。真空預壓要達到膜內真空不低于650mm汞柱，抽真空連續有效時間約為120天，停止抽真空時間最終按照監測的卸載標準確定。

2．加固區與真空泵間連接的真空管路不僅應滿足總排水量需要的過水斷面，管路間的連接點亦需要嚴格密封處理，保證真空度在管內傳遞不受損失，并且排水通暢。在真空管路中應設置止回閥和截門。

1.7 真空預壓荷載的施加步驟

1．安裝出膜裝置：真空密封膜是被加固土體與大氣隔絕的有效措施，必須嚴格進行真空密封處理，使其滿足高真空條件下的密封要求，除射流真空泵出膜裝置、膜下真空度測頭出膜裝置、監測傳感元件出膜裝置及根據軟土施工檢測需要而增加的檢測項目的出膜裝置外，其他均不應再增設。

2．按已設定的出膜裝置，安裝好射流真空泵、真空管、離心泵與射流泵連接管路，其真空壓力表及監測傳感器的膜上真空密封。

3．接好泵、真空管及膜內真空壓力傳感器，并測記初讀數。

4．連接好真空管、采用的連接管及排水管，并在射流箱內注滿水。

5．在加固范圍內按設計要求在密封膜上布設沉降觀測點，在布設過程中對密封膜采用保護措施，壓好底座，防止傾倒刺破密封膜。

6．開動離心泵進行真空抽氣。在抽真空過程中，特別是初期，由于砂墊層和持力層及土體氣體排出，體積增大，使射流箱內循環水減少，應采取連續補水措施，在抽真空過程中保持水箱充滿、水溫正常。

1.8 進行真空聯合堆載預壓時，應先進行抽真空，當真空壓力達到設計要求并穩定后，再進行堆載，并繼續抽真空。堆載時密封膜上50cm路堤填料必須采用人工鋪設，鋪設材料為細粒填料，以防止破壞密封膜。堆載前期碾壓設備應采用輕型或中型設備，并增加碾壓遍數以保證壓實度。堆載時應邊推邊攤平，并碾壓密實。應避免局部堆載過高引起地基的破壞。

1.9 真空聯合堆載預壓卸載標準

1．按實測沉降曲線推算的固結度大于90%；

2．連續10天實測沉降量速率不大于1.5mm/天。

4.總結

青島市雙積公路高紅段第三合同段路基工程采用了真空聯合堆載預壓進行軟基處理。沿線路基分布在粉砂淤泥質海岸地貌內，地下水位埋深0～4m。表層為：黃褐色素填土，以粘性土為主，含砂礫，下為淤泥、淤泥質亞粘土，青灰色～灰黑色，呈軟塑～流塑狀態，局部有機質富集。本工程軟基處理于2010年7月28日開始真空抽氣，于2010年7月31日真空度達到設計要求，真空堆載于2010年9月13日開始，截止2010年11月16日堆載完成，截止2010年12月8日已持續穩定抽真空129天，平均累計沉降量479.5mm，平均沉降速率為1.10mm/d，按實測沉降曲線推算采用雙曲線法推算的固結度為81.55%，采用三點法推算的固結度為90.27%。各項監測指標均符合真空聯合堆載預壓處理軟基的監測指標變化的一般規律，開始卸載。

從現場監測數據表明表層沉降、分層沉降、孔壓、測斜、邊樁位移、地下水位等各項監測指標均符合真空聯合堆載預壓處理軟基的監測指標變化的一般規律，能夠同時發揮真空預壓和堆載預壓各自的優勢，使土體壓縮的更加密實，沉降量更大，使地基沉降在施工期內得以基本完成，從而有效減少地基工后沉降。

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[2]陳環，真空預壓法機理研究十年，港口工程，1991，NO,417-2.

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TU75

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1007-6344（2015）04-0108-01