沿海地區(qū)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工方法

孫士家

(青島建工集團有限公司 266061)

沿海地區(qū)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工方法

孫士家

(青島建工集團有限公司 266061)

本方法在實施真空預(yù)壓法的同時在地基上部進行堆載，能夠同時發(fā)揮真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓各自的優(yōu)勢，使土體壓縮的更加密實，沉降量更大，土體的物理力學(xué)性質(zhì)得到更好的改善，可提高加荷速率、縮短工期，使地基沉降在施工期內(nèi)得以基本完成，從而有效減少地基工后沉降。

沿海地區(qū) 真空 聯(lián)合堆載預(yù)壓 施工方法

沿海地區(qū)正處于經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展階段，而公路的建設(shè)對地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展起著極大的促進作用。軟土地基處理一直是公路施工中的技術(shù)難題，因此，處理好公路的軟土地基，減少道路工程的工后沉降，保證道路安全、順暢、高效顯得尤為重要。

在沿海地區(qū)廣泛分布著海相沉積的軟弱粘土層，具有高含水量、高壓縮性、低強度、低滲透性等特點。傳統(tǒng)的超載預(yù)壓法雖然造價低，但工期長；復(fù)合地基（深層攪拌樁、粉噴樁、CFG 樁等）的造價相對較高；為解決這一問題，青島建工集團有限公司在青島市雙積路高紅段工程中，采用將真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓相結(jié)合的真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法，既滿足道路施工工藝的要求，又能節(jié)省工期，造價介于前兩者之間，且能大幅提高軟基加固的效果。

1.操作要點：

1.1 鋪設(shè)墊層之前，必須進行場地地表水疏干、整平場地，鋪設(shè)一層土工布其上鋪設(shè)下墊層（風(fēng)化砂，顆粒均勻，無硬塊）。

1.2 排水砂墊層應(yīng)采用透水性好的中粗砂，能起到一定反濾作用，避免土顆粒滲入墊層的空隙中阻塞排水通道。

1.3 塑料排水板采用塑料袋包裹無紡?fù)凉げ紴V膜，打設(shè)塑料排水板的平面間距偏差不得大于50mm，垂直度偏差不大于1.5%，拔管后露出排水砂墊層頂面的塑料排水板長度為200mm。塑料排水板不得搭接。

1.4 真空分布濾管的布設(shè)

濾管一般設(shè)在排水砂墊層中部，濾管周圍必須用砂填實、嚴(yán)禁架空、漏填，并應(yīng)防止尖銳物露出排水砂墊層頂面刺穿密封膜。濾管采用直徑60毫米塑料軟管，打孔加工后外包土工織物濾水層，并捆扎結(jié)實，濾水層應(yīng)只透水、汽，不透砂。真空濾管可用膠管連接，膠管套入濾管長約100mm，并用鉛絲綁緊，鉛絲接頭嚴(yán)禁朝上。

1.5 真空密封系統(tǒng)施工

1．鋪設(shè)密封膜

密封膜要求氣密性好，抗老化能力強、韌性好，抗穿刺能力強。密封薄膜鋪設(shè)應(yīng)避免在抽真空前各個環(huán)節(jié)下的太陽光的直接照射，為確保在真空預(yù)壓全過程中密封性，采用3層密封膜，按照先后順序同時鋪設(shè)。在采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓時，應(yīng)在3層密封膜上下各鋪設(shè)一層土工布，以保護密封膜不受破壞。鋪密封膜前，應(yīng)把出膜彎管與濾管連接好，并培實砂子，同時做好射流泵、膜下真空度測頭、監(jiān)測傳感原件等真空預(yù)壓所需的加載及監(jiān)測裝置出膜時的真空密封處理，以保證真空預(yù)壓的效果。

2．止水帷幕樁施工

為了保證抽真空密閉效果，在真空預(yù)壓區(qū)周圍設(shè)置止水帷幕，采用素粘土漿液打設(shè)止水帷幕。止水帷幕縱向為5根粘土樁/2延米（樁徑縱向搭接0.2m），樁徑0.6m，施工工藝為4攪2噴，拌合粘土泥漿。止水帷幕頂面開挖密封壓膜溝時，塑料排水管不剪斷，應(yīng)沿溝邊向上插入到砂墊層中至少0.2m。用素粘土回填密封溝和填筑覆水圍埝。密封壓膜溝深度可根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，但必須切斷斷水層，最淺進入不透水層頂面以下0.5m。

3．真空度測頭

密封膜下真空測頭埋設(shè)在砂墊層中間，分別布置在角點和加固區(qū)中心，角點膜下真空度測頭距加固區(qū)邊線（密封溝中心線）約10米。

1.6 真空設(shè)備及施工工藝

1．真空泵采用射流真空泵，要求形成不小于0.096Mpa的真空壓力。真空預(yù)壓要達到膜內(nèi)真空不低于650mm汞柱，抽真空連續(xù)有效時間約為120天，停止抽真空時間最終按照監(jiān)測的卸載標(biāo)準(zhǔn)確定。

2．加固區(qū)與真空泵間連接的真空管路不僅應(yīng)滿足總排水量需要的過水?dāng)嗝?，管路間的連接點亦需要嚴(yán)格密封處理，保證真空度在管內(nèi)傳遞不受損失，并且排水通暢。在真空管路中應(yīng)設(shè)置止回閥和截門。

1.7 真空預(yù)壓荷載的施加步驟

1．安裝出膜裝置：真空密封膜是被加固土體與大氣隔絕的有效措施，必須嚴(yán)格進行真空密封處理，使其滿足高真空條件下的密封要求，除射流真空泵出膜裝置、膜下真空度測頭出膜裝置、監(jiān)測傳感元件出膜裝置及根據(jù)軟土施工檢測需要而增加的檢測項目的出膜裝置外，其他均不應(yīng)再增設(shè)。

2．按已設(shè)定的出膜裝置，安裝好射流真空泵、真空管、離心泵與射流泵連接管路，其真空壓力表及監(jiān)測傳感器的膜上真空密封。

3．接好泵、真空管及膜內(nèi)真空壓力傳感器，并測記初讀數(shù)。

4．連接好真空管、采用的連接管及排水管，并在射流箱內(nèi)注滿水。

5．在加固范圍內(nèi)按設(shè)計要求在密封膜上布設(shè)沉降觀測點，在布設(shè)過程中對密封膜采用保護措施，壓好底座，防止傾倒刺破密封膜。

6．開動離心泵進行真空抽氣。在抽真空過程中，特別是初期，由于砂墊層和持力層及土體氣體排出，體積增大，使射流箱內(nèi)循環(huán)水減少，應(yīng)采取連續(xù)補水措施，在抽真空過程中保持水箱充滿、水溫正常。

1.8 進行真空聯(lián)合堆載預(yù)壓時，應(yīng)先進行抽真空，當(dāng)真空壓力達到設(shè)計要求并穩(wěn)定后，再進行堆載，并繼續(xù)抽真空。堆載時密封膜上50cm路堤填料必須采用人工鋪設(shè)，鋪設(shè)材料為細(xì)粒填料，以防止破壞密封膜。堆載前期碾壓設(shè)備應(yīng)采用輕型或中型設(shè)備，并增加碾壓遍數(shù)以保證壓實度。堆載時應(yīng)邊推邊攤平，并碾壓密實。應(yīng)避免局部堆載過高引起地基的破壞。

1.9 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓卸載標(biāo)準(zhǔn)

1．按實測沉降曲線推算的固結(jié)度大于90%；

2．連續(xù)10天實測沉降量速率不大于1.5mm/天。

4.總結(jié)

青島市雙積公路高紅段第三合同段路基工程采用了真空聯(lián)合堆載預(yù)壓進行軟基處理。沿線路基分布在粉砂淤泥質(zhì)海岸地貌內(nèi)，地下水位埋深0～4m。表層為：黃褐色素填土，以粘性土為主，含砂礫，下為淤泥、淤泥質(zhì)亞粘土，青灰色～灰黑色，呈軟塑～流塑狀態(tài)，局部有機質(zhì)富集。本工程軟基處理于2010年7月28日開始真空抽氣，于2010年7月31日真空度達到設(shè)計要求，真空堆載于2010年9月13日開始，截止2010年11月16日堆載完成，截止2010年12月8日已持續(xù)穩(wěn)定抽真空129天，平均累計沉降量479.5mm，平均沉降速率為1.10mm/d，按實測沉降曲線推算采用雙曲線法推算的固結(jié)度為81.55%，采用三點法推算的固結(jié)度為90.27%。各項監(jiān)測指標(biāo)均符合真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟基的監(jiān)測指標(biāo)變化的一般規(guī)律，開始卸載。

從現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)表明表層沉降、分層沉降、孔壓、測斜、邊樁位移、地下水位等各項監(jiān)測指標(biāo)均符合真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟基的監(jiān)測指標(biāo)變化的一般規(guī)律，能夠同時發(fā)揮真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓各自的優(yōu)勢，使土體壓縮的更加密實，沉降量更大，使地基沉降在施工期內(nèi)得以基本完成，從而有效減少地基工后沉降。

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[2]陳環(huán)，真空預(yù)壓法機理研究十年，港口工程，1991，NO,417-2.

[3]李剛，王福勝，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法的設(shè)計與施工，內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2004，NO.6 63-64

[4]黃知元，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法在高速公路軟基加固中的應(yīng)用，重慶交通學(xué)院學(xué)報，2003，NO.9 80-84

[5]楊昌健，真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法在加快軟基預(yù)壓沉降施工中的應(yīng)用，公路交通技術(shù)，增刊，2003，NO.9，80-84

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1007-6344（2015）04-0108-01