軟基處理真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工要點(diǎn)

尹文平

摘要：軟土地基壓縮性高、強(qiáng)度低，直接在軟土地基上進(jìn)行市政道路建設(shè)難以滿足工后沉降的要求，須對軟土地基進(jìn)行處理。本文通過對青島高新區(qū)雙高公路結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測資料對軟基處理效果進(jìn)行分析評價(jià)，采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理后的地基工后沉降滿足要求，能夠很好地達(dá)到軟基處理的目的。

關(guān)鍵詞：軟基處理 真空聯(lián)合 堆載預(yù)壓施工

一、工程案例

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法是在真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其通過負(fù)壓真空（壓力）和堆載（正壓）使土體中的孔隙水產(chǎn)生不平衡的水壓力，孔隙水在這種不平衡力的作用下通過豎向排水通道（塑料排水板或袋裝砂井）逐漸排出，使土體產(chǎn)生固結(jié)變形，具有真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的雙重加固效果。青島高新區(qū)雙高公路，擬建路線位于青島市的城陽區(qū)。路線起自青島市城陽區(qū)內(nèi)省道 218 白沙河大橋南岸，與仙山西路順接，沿白沙河南岸展線，在白沙河治理工程的橡膠壩西側(cè)跨越白沙河，路線轉(zhuǎn)向西偏北，設(shè)大橋跨越白沙河、墨水河、洪江河，路線沿墨水河河口生態(tài)保護(hù)區(qū)、濕地體育公園北側(cè)前行，設(shè)大橋跨越羊毛溝，與現(xiàn)有火炬大道順接，到達(dá)路線終點(diǎn)。路線全長7.611km。根據(jù)道路總體設(shè)計(jì)，擬建場地 K1+600～K7+611 路基段，其中（K1+600～K1+900）約 300 m 為粉砂淤泥質(zhì)海岸地貌，經(jīng)人工改造為鹽田、蝦池，后人工回填形成現(xiàn)在場區(qū)，場地下淤泥質(zhì)黏土埋深較淺（厚度小于 3.0 m）；地面標(biāo)高 4.0 m～5.0 m，最大高差約為 1.0 m。（K1+900～K7+611）地表為養(yǎng)蝦池、鹽池及灘涂地，場地地形較平坦，近期由于人為活動(dòng)，養(yǎng)蝦池、鹽池林立，荒草叢生。地面標(biāo)高 0.6 m～1.4 m，最大高差約為 1.0 m。地貌類型為濱海堆積平原，其上部濱海相淤泥、淤泥質(zhì)黏土屬不良地基土，據(jù)其物理力學(xué)特征，具有高壓縮性、高靈敏度、欠固結(jié)（Pc

二、方案比選

方案一：真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法是通過負(fù)壓真空（壓力）和堆載（正壓）使土體中的孔隙水產(chǎn)生不平衡的水壓力，孔隙水在這種不平衡力的作用下通過豎向排水通道（塑料排水板或袋裝砂井）逐漸排出，使土體產(chǎn)生固結(jié)變形，具有真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的雙重加固效果。

方案二：復(fù)合地基方案。按照國內(nèi)外軟基處理的工程經(jīng)驗(yàn)以及規(guī)范規(guī)定，軟基處理的方案很多，水泥攪拌樁復(fù)合地基也是常采用的軟基處理方案，其原理是在軟土地基中攪拌摻入一定量的水泥等固化劑，使之固化，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理 - 化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的地基，進(jìn)而提高土體的強(qiáng)度。但是，水泥攪拌樁進(jìn)行地基處理需要相當(dāng)長的時(shí)間讓水泥土達(dá)到一定的強(qiáng)度，因此需要的工期較長。綜合上述各種軟基處理方案的比較，對于軟土厚度大于 3.0 m的超深軟基（樁號：k1+900～k7+611，軟土厚度平均為 7.0 m 軟基段），軟基處理設(shè)計(jì)推薦采用打設(shè)塑料排水板，進(jìn)行真空聯(lián)合堆載預(yù)壓（方案一）

軟土地基的處理方式一般有強(qiáng)夯法、排水固結(jié)法、水泥土攪拌法等。強(qiáng)夯法處理深度有限，工期較長，水泥土攪拌法處理深度最多至 15 m。排水固結(jié)法分為堆載預(yù)壓與真空聯(lián)合堆載，堆載預(yù)壓法預(yù)壓時(shí)間長、預(yù)壓土方量大； 而真空聯(lián)合堆載具有工期較短、工程投資低、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)地質(zhì)情況、工程建設(shè)的規(guī)模及工程投資，選定采用真空聯(lián)合堆載排水固結(jié)法。

三、施工工藝

（1）鋪設(shè)砂墊層之前，先進(jìn)行場地地表水疏干、整平場地，鋪設(shè)一層土工布，一層雙向拉伸塑料土工格柵，其上鋪設(shè)工作墊層（回填料為風(fēng)化砂），場地整平標(biāo)高為 1.5 m。

（2）密封壓膜溝深度可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定，但必須切斷透水層，最淺進(jìn)入不透水層頂面以下 0.5 m，邊坡宜為 2∶1。

（3）開挖密封壓膜溝時(shí)，塑料排水板不剪斷，應(yīng)沿溝邊向上插入到砂墊層中至少 0.2 m。

（4）用素黏土回填密封溝和填筑覆水圍埝。

（5）打設(shè)塑料排水板的平面間距偏差不得大于 50 mm，垂直度偏差不得大于1.5%，拔管后露出地面的塑料排水板長度為200 mm。

（6）密封膜采用三層聚乙烯或聚氯乙烯簿膜，要求在工廠熱合一次成形，若現(xiàn)場拼接，搭接寬度不小于 2 m。

（7）真空預(yù)壓是指膜內(nèi)真空度不低于 650 mm 汞柱，抽真空有效時(shí)間約為 90 d，最終按照卸載標(biāo)準(zhǔn)確定。

（8）為了充分保證抽真空密閉效果，每個(gè)真空預(yù)壓區(qū)周圍設(shè)置了黏土圍幕，用素黏土漿液打設(shè)黏土圍幕，要求其滲透系數(shù)小于 5×10- 8cm/s。

（9）真空預(yù)壓卸載標(biāo)準(zhǔn)：按實(shí)測沉降曲線推算的固結(jié)度大于90%；連續(xù) 10 d 實(shí)測沉降速率不大于 1.5 mm/ d。

四、軟基處理真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工質(zhì)量控制

1.排水系統(tǒng)的質(zhì)量控制

塑料排水板應(yīng)具有良好的力學(xué)性能和排水性能，芯板的抗拉強(qiáng)度不小于150N/10cm，排水能力不 低 于 40cm3/s；濾套縱向抗拉強(qiáng)度干態(tài)不小于30N/cm，濕態(tài)不小于25N/cm，滲透系數(shù)不小于5x10-4cm/s塑料排水板要具有耐酸堿抗腐蝕性 .PVC排水支濾管必須完全埋設(shè)在砂墊層內(nèi)，管外包裹一層無紡?fù)凉げ?，起過濾作用.檢查抽真空設(shè)備/排水主管/出膜器/吸水管的連接口、保證密封良好，確保氣密性。透水砂墊層必須采用滲水率較高的潔凈中粗砂，

細(xì)度模數(shù)宜大于3.0，滲透系數(shù)不小于5x10-3cm/s含泥量小于3%，且不能含有貝殼、尖銳石塊等，以免劃破真空膜。

2.密封系統(tǒng)的質(zhì)量控制

密封系統(tǒng)包括真空膜和密封溝，是使預(yù)壓區(qū)土體內(nèi)部形成真空并達(dá)到和保持預(yù)定真空 度的關(guān)鍵組成部分。真空膜材料抗拉強(qiáng)度應(yīng)不小于50N/cm，圓球頂破不小于280N，梯形撕裂不小于40N；密封溝必須挖至進(jìn)入淤泥層不小于1m，真空膜鋪至溝底以淤泥壓實(shí)固定。真空膜鋪好后，禁止穿硬底鞋在膜上行走。正式開抽前應(yīng)進(jìn)行試抽，以檢查真空膜和密封溝是否存在“漏氣”現(xiàn)象，當(dāng)試抽達(dá)到30—40kPa時(shí)，若真空膜面層發(fā)出“咝咝”聲響，可判斷出響處有穿孔應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)；若密封溝中水流集中流向一處，可判斷該處密封溝密封不嚴(yán)實(shí)，應(yīng)進(jìn)行返工處理。

結(jié)束語

通過對青島高新區(qū)雙高公路工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓較堆載預(yù)壓大大節(jié)約了工期，同時(shí)疊加了單純的真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的優(yōu)勢，真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓能夠有效地減少工后沉降，使公路軟基達(dá)到建設(shè)要求，達(dá)到預(yù)壓和超載的目的，是一種比較理想的公路軟基處理方法。

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