低位高真空分層預壓擊密法施工的質量控制方法

黃健

摘 要：本文通過低位高真空分層預壓擊密法在道路工程中的應用，分析了其在深厚軟弱淤泥層中的地基處理效果。

關鍵詞：低位高真空分層預壓擊密法，地基處理，沉降

引言

隨著我國城市進化進程的不斷推進，公共交通道路建設成為了城市化的首要任務之一。是推動城市發展的重要環節。在城市道路建設過程中不可避免的遇到軟土路基，特別是當道路需要穿過魚塘、濱湖地區時，經常會遇到較為深厚的軟弱土層，一般情況下都不能滿足城市道路的使用要求。對軟土路基進行處理是確保城市道路的正常使用的一個重要條件，選擇一種質量可靠，工期短、造價低的軟基處理工法則是軟基處理的重中之重。

2 工程概況

大龍灣片區經三路道路建設工程位于安徽省、蕪湖市、二壩鎮。本標段總長度689.189m，軟基處理路段為K0+00～K0+185，K0+245～K0+689.189，處理總長度約629m，面積約48886㎡（包括交叉口以及外擴部分的面積）。地基處理寬度：道路標準段寬度為60m，軟基處理邊線為道路紅線外擴2m，即標準段地基處理寬度為64m，非標準路段也按照道路紅線外擴2m的原則實施，橋頭段為了保證結構層邊坡要求，軟基處理邊線為道路紅線外擴8m，地基處理如下。

3地基處理方案

根據工程地質條件，采用低位高真空分層預壓擊密法進行地基處理。低位高真空分層預壓擊密法是一種專利工法。其分為兩個階段，第一階段為地位預壓，通過在土體中設置豎向及水平向的排水通道，對軟土層進行預壓，加快軟弱土層的排水固結，達到消除深層軟弱土層大部分沉降的目的；第二階段為高真空擊密，通過設置真空管強制對軟弱土層進行排水，同時結合強夯施工，在路基表層形成一定厚度的硬殼層，提高路基表層的承載能力及回填模量。

低位預壓階段：場地清淤清表后鋪設水平排水墊層，水平排水墊層設計采用中粗砂，厚度不小于40cm，要求含泥量小于5%，參透系數大于5×10-3cm/s。豎向排水通道采用塑料排水板，正方形布置，間距1.1m，插設深度為（2-2）淤泥質粘土層底部，平均插板深度為9.5m。真空預壓密封系數采用1層土工布2層真空膜，膜下砂墊層內鋪設水平臥管與真空泵相連，主管采用Ф63的PVC管；濾水管采用Ф50的PE管，在濾水管上四周打孔，孔的直徑為6mm，空間距5-6cm，正三角形布置，管外包裹過濾材料阻止細砂進入濾水管。濾管和主干管由二通、三通、四通連接，接頭位置用膠帶密封，阻止砂進入濾水管。真空預壓系統安裝完成后，即可開始真空泵進行預壓，通過場地布置的真空表實時檢測真空度的提高情況。真空度穩定后，在地質處理范圍內覆水1.0m。

高真空擊密階段：低位預壓卸載后，回填60cm山坡石，要求回填山坡石的最大粒頸不大于20cm，含泥量不大于20%，然后進行高真空擊密施工。真空管深管間距8.0m×3.5m，長度6m，淺管間距4.0m×3.5m，長度3m。開始排水約3-5天或地下水位降至底面以下1.5-1.8m后進行第一遍擊密，共三遍擊密，第一遍點夯，夯擊能量800-1000kN.M，擊數2-3擊，第二遍點夯，夯擊能量800-1000kN.M，擊數2-3擊，第三遍為滿夯，夯擊能量600kN.M。擊數1擊，錘印相互搭接1/4錘徑。

圖1 真空管布置示意圖 圖2 點夯擊密點布置示意圖

4 施工過程質量控制要點

4.1清平、整平控制要點

1）清除場地雜草；

2）場地整平后，復核整平后的場地標高，場地清表后的標高控制在2.6～2.7m；

4.2鋪設砂墊層控制要點

砂墊層厚度不小于40cm，砂墊層采用中砂，含泥量要求小于5%，滲透系數大于5×10-3cm/s，干密度不宜小于15kN/m3。

（1）砂墊層的鋪設誤差控制在±50mm；

（2）砂墊層中不應有貝殼、帶棱角的石子等硬物，一旦發現，立刻清除；

（3）砂墊層鋪設前要對進砂口進行必要處理，清除周邊的淤泥，推土機推砂時嚴禁將泥塊混入砂中，鋪設完成后對場地砂墊層進行巡監，及時清除泥塊。

4.3排水板施工控制要點

排水板間距為1.1m×1.1m，正方形布置，每根排水板打設長度不小于9m，以塑料排水板穿透③層淤泥，進入④-1層粘土0.5m控制。

塑料排水板在水平排水墊層表面外露長度為200mm，塑料排水板打設完畢后，須將外露部分橫向彎折并埋入水平排水墊層中，埋深不小于200mm。

1）排水板板位偏差控制在±100mm以內；

2）控制排水板豎向垂直度，其垂直度偏差不大于±1.5%；

3）插管底部的管靴應有淤泥擋泥裝置，淤泥不得進入套管內，發現套管內進入淤泥應立即改進套管端口施工工藝，控制套管內進淤泥的數量在總插板數量的5%以內；

4.4支管、主管的布置控制要點

支管間距6m，埋深于砂墊層頂部以下20cm；主管需均勻布置，且滿足每800～900㎡一臺真空泵，沒有特殊情況需按圖紙執行；

主管采用Ф63PVC管，支管采用50PE管。主管不打眼，起連接作用；支管四周打孔，孔徑為6mm，孔間距5-6cm，正三角形布置管外包裹過濾材料阻止細砂進入濾水管；

1）在砂墊層中開挖的砂溝控制在20～30cm，將所有管路放入放入砂溝內并將砂溝用砂回填平整并人工踩實，砂溝內嚴禁存在泥塊；

2）連接時要檢查管路狀態是否完好，支管濾膜是否破損，如有破損要用土工布重新包扎或繩子將松開的濾膜綁扎牢固，綁扎處需要無紡布包裹以免戳破密封膜；

4.5.土工布、真空膜控制要點

在砂墊層表面按序鋪設1層土工布、2層真空膜，真空膜周邊要全部埋入淤泥質土層中。

1）根據加固區域形狀和尺寸設計密封膜的加工尺寸，并應考慮埋入密封溝的部分，同時應根據實際情況預留足夠的地基沉降變形富裕量，防止密封膜拉裂；

2）鋪設密封膜前，要認真清理平整砂墊層，并將露出砂墊層的排水板插入砂墊層中；

3）鋪膜時應統一指揮，嚴禁任意用力，同時注意風向，確保密封膜在鋪設過程中完好無損；

4.6圍堰、覆水控制要點

空膜鋪好試抽正常后，修筑圍堰，圍堰高度為2m，覆水深度為1.5m。

1）圍堰位置位于密封溝外側，對于施工小區間的圍堰，需先在膜上鋪設一層土工布，用以保護真空膜；

2）時刻關注真空度，檢查真空膜是否漏氣，發現漏氣現象及時補救；

3）現場真空維護人員應檢查排查修補漏氣點，確保真空壓力穩持在80KP以上。

4.7回填砂土控制要點

預壓卸載后，先清掉處理范圍內用于修筑圍堰的清表土，以及密封溝內泡水的土，按照設計回填標高要求，回填彌補標高的砂土，地坪回填標高為4.3m，交工標高為4.2m。

5結束語

通過對施工現場實測資料的分析以及第三方檢測單位對于地基處理效果的檢測，可以得到以下結論：

（1）低位高真空分層預壓擊密法在本工程地基處理中應用是成功的，加固效果明顯。

（2）針對本工程較深厚的軟土層，通過第一階段低位預壓的處理，可以有效的提高軟土層的強度，在預壓期間使軟土層完成大部分的沉降，達到減少工后沉降的目的。

（3）通過第二階段高真空擊密處理，可以再場地表層形成一定厚度的硬殼層，提高場地表層的承載力與回彈模量，滿足道路使用要求。

（4）通過再本工程道路的成功應用，可以推斷“低位高真空分層預壓擊密法”同樣適用于其他地區存在深厚軟土層的道路地基處理工程。

參考文獻：

[1]龔曉南主編.地基處理手冊（第三版）.中國建筑工業出版社.

[2]工程地質手冊（第四版）.中國建筑工業出版社.

[3]黃增加，張嵐.淺談低位高真空分層預壓擊密法軟土地基處理.建筑工程技術與設計，2014.2（195）.