真空聯合堆載預壓加固軟土地基監(jiān)測實例簡析

夏康++姚偉

摘要：本文在真空聯合堆載預壓法加固軟土地基理論與實驗的基礎上，依托當前軟土地基處理項目工程，對以下幾個項目進行實驗：對真空聯合堆載預壓試驗段進行了監(jiān)測工作：對真空度、孔隙水壓力、分層沉降、深層土體水平位移等進行監(jiān)測，并對監(jiān)測成果進行分析。通過對現場施工前后十字板剪切試驗、施工前后鉆孔取土試驗對加固前后的地基土的各項物理力學指標以及土體強度進行對比分析，以檢測加固效果。

關鍵詞：軟基監(jiān)測 真空聯合堆載預壓法 效果檢測

1 緒論

1.1 概述 我國連云港地區(qū)廣泛分布著海相沉積的軟弱粘性土層。這種土的特點是含水量大、壓縮性高、強度低、透水性差且不少情況埋藏深厚。由于其壓縮性高、透水性差，在建筑物荷載作用下會產生相當大的沉降和沉降差，而且沉降延續(xù)時間很長，有可能影響建筑物的正常使用。另外，由于其強度低，地基承載力和穩(wěn)定性往往滿足不了要求。因此，這種地基通常需要采取措施，排水固結法就是處理軟基的有效方法之一。

1.2 主要監(jiān)測項目 本文在真空聯合堆載預壓法加固軟土地基理論與實驗的基礎上，依托當前軟土地基處理項目工程，對以下幾個項目進行實驗：對真空聯合堆載預壓試驗段進行了監(jiān)測工作：對真空度、孔隙水壓力、分層沉降、深層土體水平位移等進行監(jiān)測，并對監(jiān)測成果進行分析。通過對現場施工前后十字板剪切試驗、施工前后鉆孔取土試驗對加固前后的地基土的各項物理力學指標以及土體強度進行對比分析，以檢測加固效果。

2 真空聯合堆載預壓法加固現場實例

2.1 工程概況 連云港徐圩港區(qū)預制廠位于徐圩圍堤吹填1區(qū)東北角，目前吹填1區(qū)的陸域采用30萬噸航道產生的疏浚土吹填形成。本次工程地基采用真空預壓聯合堆載、堆載及淺層置換等方法進行加固。其中真空預壓及真空預壓聯合堆載區(qū)面積為8.06萬m2，本工程后續(xù)使用荷載較高，視地基處理效果決定是否進行二次處理。

2.2 地質資料 根據場地周邊圍堤鉆孔資料揭露，本工程陸域范圍內各層土均屬第四系全新統（Q4）沖洪積物。土層主要由淤泥、粘性土、砂性土組成。

①-2淤泥：灰色，流塑，光滑，土質均勻，局部間夾粉砂薄層，該層壓縮性極高，靈敏度中等，工程地質性質差，①-2層淤泥是本工程重點處理的土層。

2.3 地基處理施工工藝 本次工程真空預壓及真空預壓聯合堆載總面積為8.06萬m2。真空預壓聯合堆載法先在地基加固區(qū)鋪設竹排及編織土工布一層，后人工攤鋪厚度為0.5m的山皮土和0.5m中粗砂墊層，插打塑料排水板，待濾管鋪設完成后繼續(xù)鋪設250g/m2無紡布、三層密封膜。安裝真空泵并開始抽真空，試抽10～15天穩(wěn)定無漏氣后進行堆載。堆載前先在真空膜上鋪250g/m2無紡土工布和0.5m粉細砂保護層，再進行土石料堆載，每級堆載厚度為1.0m，時間間隔為1個月，堆載石料容重≥17kN/m3，抽真空有效時間為165天，要求完成總固結度在80%以上方能卸載，堆載的同時加強對圍堤的深層水平位移的監(jiān)測。

3 現場實測監(jiān)測數據分析

3.1 真空度監(jiān)測 本項目真空度的監(jiān)測通過對真空度表進行讀數進行監(jiān)測。施工過程中每1000m2左右布置一個真空表。本工程的監(jiān)測數據顯示抽真空期間真空度基本能穩(wěn)定打到80kPa以上，部分幾個點小于或接近80kPa是由于施工過程中未嚴格按照設計要求施工，導致出現漏氣孔，但都及時發(fā)現予以補救，真空度即恢復到80kPa以上。

3.2 孔隙水壓力監(jiān)測 孔隙水壓力的測試方法：通過頻率讀數儀對埋設在土體內孔隙水壓力計頻率（Hz）數據采集，經過計算，換算成孔隙水壓力和超孔隙水壓力（kPa）變化值。

在真空預壓期間及時整理孔隙水壓力-時間關系曲線，確定不同時間固結度，為加載、卸載時間的確定提供可靠的依據，本工程要求，孔隙水壓力與荷載之比小于0.5時，即可持續(xù)加載。

真空聯合堆載預壓加固區(qū)的孔隙水壓力變化規(guī)律：抽真空后地基孔隙水壓力迅速下降，孔壓下降幅度隨著深度遞減；開始堆載后，地基孔壓開始回升，堆載結束后，在真空作用下，孔壓再次下降，最后趨于穩(wěn)定。

附加應力增幅參照設計標準，石料容重按17kN/m3計算。各區(qū)域石料堆載期間孔壓增量與荷載比滿足設計要求△u/△p<0.5要求，如果出現超出控制標準數據，需提出警報，待進一步穩(wěn)定后再恢復堆載。

3.3 分層沉降監(jiān)測結果 本項目分層沉降的監(jiān)測通過對埋設的磁環(huán)深度進行測量，就可得到不同深度的土層在加固過程中的沉降量。采用《建筑地基處理技術規(guī)范》JTJ 79-2012中推薦的三點法來推算最終沉降量。

從監(jiān)測數據可以看出，吹填土層內分層沉降固結度由上而下逐漸變小。

3.4 深層水平位移監(jiān)測結果 本項目深層水平位移監(jiān)測是通過測斜儀觀測不同深度土體的側向變形監(jiān)測深層土體的位移。

埋設測斜管的目的是為了監(jiān)測圍堤的穩(wěn)定性，從監(jiān)測數據可以看出，圍堤位移量滿足設計位移量小于5mm/d控制標準，處于可控范圍內。

3.5 效果檢測分析 通過加固前后十字板剪切試驗，加固前后鉆孔取土試驗，整理實驗資料，檢驗加固效果對比圖如圖1所示。

從圖1中可以看出，加固后十字板剪切強度有所增加，土體孔隙比參數減小，說明真空聯合堆載預壓處理效果較好。

3.6 本章小結 通過以上對現場檢測試驗分析可以得出以下結論：①抽真空期間真空度基本能穩(wěn)定達到80kPa以上，說明保證真空度的穩(wěn)定是取得顯著加固效果的前提。②地基中孔隙水壓力是指在預壓荷載作用下的孔隙水endprint