真空預壓軟基處理施工技術研究

李海濤

摘要：真空預壓是在將要加固的軟土地基上鋪設一層水平砂墊層，在砂墊層下施工排水通道，在砂墊層里鋪設塑科排水管道，再將不透氣的密封土工膜鋪在砂墊層上，通過地面上安裝的射流真空泵，將薄膜下土體中的空氣和水抽出，形成真空產(chǎn)生付壓，使土體得以排水團結。

關鍵詞：真空預壓軟基處理高速公路

0引言

真空預壓的施工工藝比較復雜，適用于不舍透水砂層的軟土處理段落，當處理土層中有充足的水源補給的透水屢時，要采取一定的措施隔斷透水層。采用這種措施土體固結快，強度相應提高，可提高填土速度，縮短工期，而不至于在施工時發(fā)生猾移。土體內(nèi)固結壓力分布比較均勻，可使施工期的沉降速度加快，并減少次固結沉降，能較快的減少工后沉降，但這種處理措施的造價相對比較高?，F(xiàn)以某高速公路項目施工情況舉列說明。

1工程概況

某高速公路項目一標段用真空預壓軟基處理方案。主要工程數(shù)量有：加固面積4438平米。砂墊層(80CM)3670立方，塑料排水板42471米，PVC管1203米。有紡土工布9118平米，預壓土方2843立方。該段地處于淤泥質粘土、亞粘土地質段。本工程工期要求緊、質量要求高，時間短任務重。為此根據(jù)實際要求對軟土地基段采用抽真空聯(lián)合堆載預壓的處理方法。

2施工方案

根據(jù)本段工程進展現(xiàn)狀，已完成了打設塑排板(塑料排水板的簡稱，下同)的工作。下步工作便是鋪設砂墊層，敷設主、支濾管、再鋪設砂墊層，埋設監(jiān)測裝置，挖密封溝，鋪設細砂，鋪設一層有紡土工布和二層真空膜回填密封溝，安裝射流泵相應的管路，抽真空、觀測等等。下面說明其做法(順序由上而下)：

2.1一層砂墊層前，要對場地表面平整。整平的場地內(nèi)高差≤5cm。砂墊層鋪設厚度20cm，且均達到均勻、密實、表面平整。塑排板外露頭應出露至砂墊層表面，并倒向一側，以避免砂礫從塑排板端部漏入塑排板芯與濾膜之間，形成井阻現(xiàn)象影響膜下、真空度向深部的傳遞。

2.2敷設干、支濾管前，先對場地進行測量。然后按設計施工圖紙的集合關系，施放出干、支濾管的走向線。主、支濾管的材料，分別采用PVC管，主管采用巾100、支管中60、濾管上必須打濾眼，濾眼直徑8ram，間距4cm，為防止砂礫進入主、支濾管內(nèi)堵塞管道，應用有紡土工布(300g／m)纏繞。濾管鋪設前，對管子的接長和交叉，應事先加T_--通、三通、四通軟接頭配件，以便施工使用。施工人員要特別注意管子連接部位的施工質量，必須做到管子不漏氣。

2.3開挖密封溝當?shù)谝粚由皦|層鋪設完畢，在敷設濾管的同時，便可安排一部分人遠開挖密封溝，密封溝的內(nèi)邊口至濾管部距離應≥3.00m，溝深≥1.5m，底寬≥O.3m，上口寬≥1.5m-2.0.溝宜挖入粘土內(nèi)，若就地無粘土時，應考慮將密封溝的尺寸比上述擴大0.3m0.5m，然后從外地運來粘土加以回填0.3m-O.5m(一定夯實)至要求端面尺寸。沿密封溝的邊緣，在場周圍填筑擋水梗，以利抽真空時場地覆水，便于增加場地內(nèi)的荷載，提高加固場地的密封程度。

2.4埋設監(jiān)測裝置真空預壓加固軟基的監(jiān)測裝置，主要是膜下真空度和泵上真空度觀測的真空表，用于觀測加固場地沉降標和測定地下孔隙水壓力的孔壓計等，埋設的位置和數(shù)量符合設計要求。

2.5二次鋪設砂墊層當主、支濾管鋪設完畢，連續(xù)射流泵的管子接好，切經(jīng)檢驗無誤時，即立即鋪設第二層砂墊層，厚度20cm(壓實)，表面平整。厚度均勻。

2.6鋪細沙和土工及真空膜先在砂墊層上鋪設10cm的細沙。表面達到平整且密實。然后鋪一層(300g／m)有紡土工布，土工布的頂破強度要求>／1600N，在其上再鋪設真空膜，真空膜的技術標準應.滿足下列要求：真空密封膜單層厚度大干0.14ram；抗拉強度≥100N／5cm；圃球頂破強度≥100KN：延伸率≥240％；滲透系數(shù)≤1.OE-10cm／s：膜間搭接長度1.5-2.0m，膜的搭接方法必須用熱合黏法。

鋪設的土工布和真空膜的松緊要適度，不宜過緊或太松，過緊了因抽真空和加堆載引起地基的沉降.可能會使膜被拉破而損壞。太松了會影響下真空度的上升。

真空膜的熱合黏接，一定要認真細微，不得出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

土工布的搭接采用手工或機械縫合都可以，但縫制的線條要平直、均勻、結實?？p線用尼龍粗線。

鋪設真空前，要求派專人。逐一檢查場地表面是否有尖銳器物，如鐵絲頭、沙子中的尖銳石頭、貝殼等，如發(fā)現(xiàn)時予以處理，免得刺破密封膜而漏氣。

2.7回填密封溝在真空膜鋪設完畢后，即對密封溝回填，真空膜的外邊緣，應沿密封溝被坡面、溝底、鋪至外坡面上50cm止。回填土應采用不含硬塊的粘土，回填時要夯實，保證場地四周密封而不露氣。

2.8按照設計，要求每個處理段按800-1200m²安裝一臺7.5KW真空泵，并配備一定數(shù)量的設備備用，以便于射流泵出現(xiàn)故障時能夠及時維持設計要求真空度。連接射流泵的主濾管的管子。連接真空管子和沉降桿，由膜下伸至膜土時一定要處理好真空表管子和沉降標桿，由膜下伸至膜上時，定要處理好真空膜的關系，不得有漏氣現(xiàn)象發(fā)生。另行在行人必經(jīng)之路，鋪麻袋草墊以保護真空膜。

2.9試抽氣在上述一切工作完成(此時場地未覆水)，電源接通后，便可以試抽氣。通過試抽氣，檢查場地的密封程度，檢查儀表、設備運行狀況，觀測真空度上升速度等。一般情況下，試抽氣一周內(nèi)膜下真空上升到80KPa左右，即認為密封狀況良好，可以進入正常穩(wěn)定抽氣階段。

2.10鋪土工布、細沙和粘土當由試抽氣進八穩(wěn)定抽氣階段達到10天以上后，即可在真空膜上鋪設第二層土工布，覆蓋全場地至密封溝的外邊緣。一則保護真空膜不受上部堆載施工的破壞，二則增強場地的整體效果，三則使地受力均勻，在土工布再鋪設20cm厚的細沙和30cm粘土層。

2.11穩(wěn)定抽氣如前所述。由試抽氣使膜下真空度上升至一80KPa以上，且保持穩(wěn)定，便可認為進入穩(wěn)定抽氣階段。

該階段的工作應做好真空表、沉降標、孔壓計的觀測和記錄。做好真空表的觀測和記錄，每小時不少于10次，(每日三班)，沉降觀瀏要求開始一月內(nèi)，一天兩次，上下午各一次(間隔12小時左右)；一個月后，每天一次，孔隙水壓力觀測。水平位移觀測要求每天一次。

2.12拆除設備，監(jiān)測裝置等當穩(wěn)定抽氣達四個月，場地的平均沉降量達到了設計要求，且最后的沉降量小于10mm時，再征得監(jiān)理工程師的同意后，便可進入維持抽氣階段。維持階段的抽氣，一般不超過15天。維持抽氣結束后，立即組織人員拆除涉筆，監(jiān)測裝置。至此、抽真空的外部工作全部結束。

2.13編制竣工資料工程竣工、將編制下列資料：開、竣工報告、設計更改函、工程數(shù)量結算表。

3進度計劃

按工期要求，穩(wěn)定抽氣的時間預計100天，則加上抽氣前的準許工作20天時間所以每個處理段近四個月。組織機構：針對真空預壓施工特點。開工準備階段施工人員需要多一些，月10-15人(含電工、電焊工、測量員)。進入穩(wěn)定抽氣階段。人員可逐漸減少，一塊場地1-2人進行各種觀測記錄。

4質量保證措施

真空預壓的施工和其他工程施工一樣，工程質量的優(yōu)劣，主要取決于人的因素。為此，我項目在本工程的施工中主要抓住人的因素進行工程質量管理。措施如下：①施工前，對所有參與施工人員進行一次思想教育，將提高工程質量的重要性和應搞好工程質量講解清楚使之充分認識到搞好本工程質量的重要性，重視搞好工程質量的施工。②做好施工前的技術交底，使施工人員明確與本工程有關的設計、規(guī)范要求，在施工中做好心中有數(shù)。③要求質檢員、材料員、施工員、嚴把材料關。對購進物資，不僅要有產(chǎn)品的合格證、質保書、還要廠方提供廠家營業(yè)執(zhí)照、購進材料必須驗收，只有經(jīng)驗收合格的材料才能用語施工。④制定獎懲措施，工程施工中將每月進行一次施工質量評比。對工程質量搞的好的場地進行表揚獎勵，搞的差的給予批評罰款。采用激勵機制，搞好工程質量。

5安全措施

為了確保工程的安全生產(chǎn)，保證無事故發(fā)生，全面貫徹安全生產(chǎn)第一，預防為主的方針，我公司調集精兵強將，成立了安全領導小組。組長由軟基處理作業(yè)隊長擔任，配有專職安全員一名，并制定了有關安全制度和措施。①凡進入施工現(xiàn)場人員，必須戴好安全帽，嚴格按照施工規(guī)范進行施工，不得違章指揮和違章操作。嚴格交接制度，嚴禁酒后作業(yè)。②設備進場后，有關人員必須嚴格檢查機械每個部件及安裝情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保設備安全正常運行。③安全人員隨時檢查設備安全運行情況，特別是加強用點安全管理。④電動機應按照施工規(guī)范。進行接地、接零，電纜、照明線路等需要架空的必須架空。⑤所有操作人員必須持證上崗。⑥對違反安全制度的人員、安全員、可按警告、罰款、清除出場等處理。

6環(huán)境保護

①組織人員認真學習國家環(huán)保的有關政策及法規(guī)。②材料場地應堆放整齊，每班交接時，應及時清理現(xiàn)場和垃圾，做到文明施工③控制燥聲，按有關規(guī)定，施工現(xiàn)場燥聲不應大于50分貝。④真空預壓處理。工作時抽出的地下水應及時派入河道水溝，不能直接排入農(nóng)田、魚塘、以防環(huán)境污染。

總之，真空預壓加堆載預壓對淺層軟土的處理效果較好，對使用荷載較小的軟基地基，使用真空預壓方案可縮短工期，較為經(jīng)濟合理。但目前該理論沒有得到完全有效驗證。尚需要更多的實驗工作。