探析市政道路軟土地基加固中真空預(yù)壓法的應(yīng)用

■章照紅 ■江西錦宇建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 鄱陽 333100

1 真空預(yù)壓法概況

真空預(yù)壓法指的是通過對(duì)覆蓋在地面上的密封膜進(jìn)行抽空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，從而使粘性土層在壓力的作用下固結(jié)起來的一種方法。也就是在總應(yīng)力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力的方法。真空預(yù)壓系統(tǒng)主要是由抽真空系統(tǒng)和排水排氣系統(tǒng)兩部分組成。真空預(yù)壓系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)真空度在75kpq－80kpa之間，覆蓋膜的上下壓差保持在80kpa－95kpa之間。在利用真空預(yù)壓法處理軟土地基的時(shí)候，首先在原地基的表面上鋪墊一層具有一定厚度的砂墊層，然后在土體中打入砂井、袋裝砂井、塑料排水板等作為數(shù)值排水體，之后就可以把不透氣的薄膜鋪設(shè)在砂墊層頂面上。在鋪設(shè)薄膜的時(shí)候，要把薄膜四周埋入不透水的土中。最后通過砂墊層中的管道，利用一定的設(shè)備，將薄膜下砂墊層中的空氣抽出，使其形成相對(duì)負(fù)壓。因?yàn)橥馏w中打入的砂井滲透性比較大，該負(fù)壓能夠快速的傳遞到砂井深部，從而在砂井和砂井周圍土體之間形成孔壓差，使土體中的孔隙水順著管道流出，已到達(dá)固結(jié)土體的作用。真空預(yù)壓法具有施工方便、工藝簡單、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，在利用真空預(yù)壓法處理地基的時(shí)候，不會(huì)產(chǎn)生土體的側(cè)向擠出變形，破壞工程的穩(wěn)定性，因此可以被廣泛的應(yīng)用到各種工程地基處理當(dāng)中。

隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)增長步伐的加快，對(duì)于市政道路建設(shè)要求更加的嚴(yán)格。在市政道路建設(shè)中，軟土地基施工質(zhì)量直接決定著市政道路建設(shè)的質(zhì)量。軟土地基指的是強(qiáng)度低、壓縮性高的地基土層，這部分的地基具有壓縮性大、含水量高、厚度不均等特點(diǎn)。軟土路基的性質(zhì)和特點(diǎn)決定了道路路基施工的復(fù)雜度，在市政道路工程中，如果沒有處理好軟土地基，就可能出現(xiàn)軟土地基的沉降過大，道路不穩(wěn)定等問題，嚴(yán)重影響市政道路建設(shè)質(zhì)量。因此我們要把真空預(yù)壓法應(yīng)用到市政道路軟土路基加固的過程中，從而在保證道路工程施工安全的前提下，降低道路路基施工成本，縮短工程施工時(shí)間，提高市政道路工程施工質(zhì)量。

2 真空預(yù)壓法在市政道路軟土地基加固中的應(yīng)用

2．1 做好地基表面沉降工作

要想正確的對(duì)軟基沉降進(jìn)行分析，就需要首先對(duì)地基表面沉降進(jìn)行觀測，表面沉降觀測是軟基沉降分析的基礎(chǔ)，表面沉降的變化規(guī)律是控制市政道路工程施工進(jìn)度和安排后期施工的重要指標(biāo)，是確定理論研究結(jié)果的最直接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，能夠最直接的反應(yīng)市政道路地基的加固效果。要想利用真空預(yù)壓法做好道路地基表面沉降觀測工作，我們首先要做好真空預(yù)壓階段各測點(diǎn)的沉降資料收集工作，從資料中我們得出道路路基加固過程中土體的變化特點(diǎn)。例如，某市利用真空預(yù)壓法處理市政政道路軟土地基，抽真空一共歷時(shí)兩個(gè)月，在整個(gè)處理過程中，最大沉降量達(dá)到420mm，按照工程設(shè)計(jì)的要求，利用真空預(yù)壓法處理軟土地基的總沉降量應(yīng)該在350左右，而實(shí)際的最大沉降量已經(jīng)超過觀測的數(shù)值。如果按照工程設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行計(jì)算，主固結(jié)平均固結(jié)度也已經(jīng)超過的設(shè)計(jì)數(shù)值的百分之百左右。在利用真空預(yù)壓法處理道路軟土地基的時(shí)候，在真空預(yù)壓的范圍內(nèi)，如果邊緣沉降度較小，真空預(yù)壓中心地帶沉降比較大，整個(gè)加固區(qū)表現(xiàn)為土體向里收縮的趨勢(shì)，這就說明真空預(yù)壓法可以加速土體的沉降、提高土體固結(jié)的質(zhì)量，此外還有利于穩(wěn)定加固土體。從統(tǒng)計(jì)的加固區(qū)各測點(diǎn)表面沉降表格中得出，最大沉降速率在55.0mm/d左右，最小沉降率在－5mm/d左右，平均最大沉降速率在8.52mm/d。從軟土地基表面沉降隨時(shí)間變化曲線圖可以看出，剛開始抽真空的時(shí)候，土體沉降速率比較大，保持抽真空的速度和量不變，隨著時(shí)間的延長，土體沉降速率在逐漸變緩，這說明土體固結(jié)變化速率也是一個(gè)逐漸變小的過程，同時(shí)這些說明，真空預(yù)壓方法在道路軟土路基加固的過程中比堆載預(yù)壓方法具有一定的優(yōu)勢(shì)。在利用真空預(yù)壓法處理道路軟土地基的過程中，當(dāng)在一個(gè)時(shí)間上停止抽真空后，土體沉降會(huì)有所反彈，平均反彈量在8mm，從這個(gè)數(shù)據(jù)變化中也可以得出，利用真空預(yù)壓法處理道路軟土路基可以有效保證路面結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生大的沉降。

2．2 控制好孔隙水壓力

孔隙水指的是儲(chǔ)存在松散土粒之間孔隙中的地下水，廣泛分布在軟土土體、堆積平原、山間盆地當(dāng)中。在市政道路軟土地基施工的過程中，孔隙水是影響軟土地基加固的主要因素，因此在軟土地基具體施工的過程中，一定要處理好土體中的孔隙水問題。利用真空預(yù)壓法處理市政道路軟土路基的時(shí)候，最主要的就是利用空氣壓力處理好土層孔隙水，從而起到固結(jié)土體的作用。因此，在利用真空預(yù)壓法處理市政道路軟土地基的過程中，要對(duì)土體孔隙水壓力進(jìn)行觀測，以直接、全面的了解軟土地基土體的固結(jié)狀態(tài)，通過觀測抽真空的過程中土層孔隙水壓力的變化規(guī)律，分析地基土體的固結(jié)機(jī)理。要對(duì)不同深度的孔壓變化進(jìn)行觀測和記錄，通過分析不同深度孔壓隨時(shí)間變化的規(guī)律，研究利用真空預(yù)壓法加固道路軟土地基的機(jī)理和土體強(qiáng)度的增長規(guī)律，從而更好的利用土體本身的變化規(guī)律，更高效、高質(zhì)的完成道路軟土地基加固工作。一般來說，在真空預(yù)壓階段，有不同深度的孔隙水壓力三個(gè)測點(diǎn)隨著時(shí)間的延長總體呈下降趨勢(shì)，其中，真空產(chǎn)生的壓力越大，孔壓下降的速率就越塊，相反則越慢。這說明真空壓力會(huì)隨著豎向排水體向地基深處傳遞，軟土地基加固效果顯著。通過對(duì)土體孔隙水壓力變化進(jìn)行觀測，我們得出，沿著深度方向?qū)⒖紫端畨毫ο⒅祻拇蟮叫∨帕校婵疹A(yù)壓法加固軟基的深度也就越大，這可以有效的消除下臥軟土層的部分次固結(jié)沉降，從而降低了施工之后地基發(fā)生較大沉降情況的發(fā)生。

3 結(jié)語

綜上所述，真空預(yù)壓法指的是通過對(duì)覆蓋在地面上的密封膜進(jìn)行抽空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，從而使粘性土層在壓力的作用下固結(jié)起來的一種方法。把真空預(yù)壓法應(yīng)用到市政道路軟土路基加固的過程中，通過做好地基表面沉降工作、控制好孔隙水壓力，能夠在保證道路工程施工質(zhì)量的前提下，降低道路路基施工成本，縮短工程施工時(shí)間。

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