低位高真空分層預(yù)壓擊密法施工的質(zhì)量控制方法

黃健

摘 要：本文通過(guò)低位高真空分層預(yù)壓擊密法在道路工程中的應(yīng)用，分析了其在深厚軟弱淤泥層中的地基處理效果。

關(guān)鍵詞：低位高真空分層預(yù)壓擊密法，地基處理，沉降

引言

隨著我國(guó)城市進(jìn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，公共交通道路建設(shè)成為了城市化的首要任務(wù)之一。是推動(dòng)城市發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。在城市道路建設(shè)過(guò)程中不可避免的遇到軟土路基，特別是當(dāng)?shù)缆沸枰┻^(guò)魚塘、濱湖地區(qū)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到較為深厚的軟弱土層，一般情況下都不能滿足城市道路的使用要求。對(duì)軟土路基進(jìn)行處理是確保城市道路的正常使用的一個(gè)重要條件，選擇一種質(zhì)量可靠，工期短、造價(jià)低的軟基處理工法則是軟基處理的重中之重。

2 工程概況

大龍灣片區(qū)經(jīng)三路道路建設(shè)工程位于安徽省、蕪湖市、二壩鎮(zhèn)。本標(biāo)段總長(zhǎng)度689.189m，軟基處理路段為K0+00～K0+185，K0+245～K0+689.189，處理總長(zhǎng)度約629m，面積約48886㎡（包括交叉口以及外擴(kuò)部分的面積）。地基處理寬度：道路標(biāo)準(zhǔn)段寬度為60m，軟基處理邊線為道路紅線外擴(kuò)2m，即標(biāo)準(zhǔn)段地基處理寬度為64m，非標(biāo)準(zhǔn)路段也按照道路紅線外擴(kuò)2m的原則實(shí)施，橋頭段為了保證結(jié)構(gòu)層邊坡要求，軟基處理邊線為道路紅線外擴(kuò)8m，地基處理如下。

3地基處理方案

根據(jù)工程地質(zhì)條件，采用低位高真空分層預(yù)壓擊密法進(jìn)行地基處理。低位高真空分層預(yù)壓擊密法是一種專利工法。其分為兩個(gè)階段，第一階段為地位預(yù)壓，通過(guò)在土體中設(shè)置豎向及水平向的排水通道，對(duì)軟土層進(jìn)行預(yù)壓，加快軟弱土層的排水固結(jié)，達(dá)到消除深層軟弱土層大部分沉降的目的；第二階段為高真空擊密，通過(guò)設(shè)置真空管強(qiáng)制對(duì)軟弱土層進(jìn)行排水，同時(shí)結(jié)合強(qiáng)夯施工，在路基表層形成一定厚度的硬殼層，提高路基表層的承載能力及回填模量。

低位預(yù)壓階段：場(chǎng)地清淤清表后鋪設(shè)水平排水墊層，水平排水墊層設(shè)計(jì)采用中粗砂，厚度不小于40cm，要求含泥量小于5%，參透系數(shù)大于5×10-3cm/s。豎向排水通道采用塑料排水板，正方形布置，間距1.1m，插設(shè)深度為（2-2）淤泥質(zhì)粘土層底部，平均插板深度為9.5m。真空預(yù)壓密封系數(shù)采用1層土工布2層真空膜，膜下砂墊層內(nèi)鋪設(shè)水平臥管與真空泵相連，主管采用Ф63的PVC管；濾水管采用Ф50的PE管，在濾水管上四周打孔，孔的直徑為6mm，空間距5-6cm，正三角形布置，管外包裹過(guò)濾材料阻止細(xì)砂進(jìn)入濾水管。濾管和主干管由二通、三通、四通連接，接頭位置用膠帶密封，阻止砂進(jìn)入濾水管。真空預(yù)壓系統(tǒng)安裝完成后，即可開始真空泵進(jìn)行預(yù)壓，通過(guò)場(chǎng)地布置的真空表實(shí)時(shí)檢測(cè)真空度的提高情況。真空度穩(wěn)定后，在地質(zhì)處理范圍內(nèi)覆水1.0m。

高真空擊密階段：低位預(yù)壓卸載后，回填60cm山坡石，要求回填山坡石的最大粒頸不大于20cm，含泥量不大于20%，然后進(jìn)行高真空擊密施工。真空管深管間距8.0m×3.5m，長(zhǎng)度6m，淺管間距4.0m×3.5m，長(zhǎng)度3m。開始排水約3-5天或地下水位降至底面以下1.5-1.8m后進(jìn)行第一遍擊密，共三遍擊密，第一遍點(diǎn)夯，夯擊能量800-1000kN.M，擊數(shù)2-3擊，第二遍點(diǎn)夯，夯擊能量800-1000kN.M，擊數(shù)2-3擊，第三遍為滿夯，夯擊能量600kN.M。擊數(shù)1擊，錘印相互搭接1/4錘徑。

圖1 真空管布置示意圖 圖2 點(diǎn)夯擊密點(diǎn)布置示意圖

4 施工過(guò)程質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1清平、整平控制要點(diǎn)

1）清除場(chǎng)地雜草；

2）場(chǎng)地整平后，復(fù)核整平后的場(chǎng)地標(biāo)高，場(chǎng)地清表后的標(biāo)高控制在2.6～2.7m；

4.2鋪設(shè)砂墊層控制要點(diǎn)

砂墊層厚度不小于40cm，砂墊層采用中砂，含泥量要求小于5%，滲透系數(shù)大于5×10-3cm/s，干密度不宜小于15kN/m3。

（1）砂墊層的鋪設(shè)誤差控制在±50mm；

（2）砂墊層中不應(yīng)有貝殼、帶棱角的石子等硬物，一旦發(fā)現(xiàn)，立刻清除；

（3）砂墊層鋪設(shè)前要對(duì)進(jìn)砂口進(jìn)行必要處理，清除周邊的淤泥，推土機(jī)推砂時(shí)嚴(yán)禁將泥塊混入砂中，鋪設(shè)完成后對(duì)場(chǎng)地砂墊層進(jìn)行巡監(jiān)，及時(shí)清除泥塊。

4.3排水板施工控制要點(diǎn)

排水板間距為1.1m×1.1m，正方形布置，每根排水板打設(shè)長(zhǎng)度不小于9m，以塑料排水板穿透③層淤泥，進(jìn)入④-1層粘土0.5m控制。

塑料排水板在水平排水墊層表面外露長(zhǎng)度為200mm，塑料排水板打設(shè)完畢后，須將外露部分橫向彎折并埋入水平排水墊層中，埋深不小于200mm。

1）排水板板位偏差控制在±100mm以內(nèi)；

2）控制排水板豎向垂直度，其垂直度偏差不大于±1.5%；

3）插管底部的管靴應(yīng)有淤泥擋泥裝置，淤泥不得進(jìn)入套管內(nèi)，發(fā)現(xiàn)套管內(nèi)進(jìn)入淤泥應(yīng)立即改進(jìn)套管端口施工工藝，控制套管內(nèi)進(jìn)淤泥的數(shù)量在總插板數(shù)量的5%以內(nèi)；

4.4支管、主管的布置控制要點(diǎn)

支管間距6m，埋深于砂墊層頂部以下20cm；主管需均勻布置，且滿足每800～900㎡一臺(tái)真空泵，沒(méi)有特殊情況需按圖紙執(zhí)行；

主管采用Ф63PVC管，支管采用50PE管。主管不打眼，起連接作用；支管四周打孔，孔徑為6mm，孔間距5-6cm，正三角形布置管外包裹過(guò)濾材料阻止細(xì)砂進(jìn)入濾水管；

1）在砂墊層中開挖的砂溝控制在20～30cm，將所有管路放入放入砂溝內(nèi)并將砂溝用砂回填平整并人工踩實(shí)，砂溝內(nèi)嚴(yán)禁存在泥塊；

2）連接時(shí)要檢查管路狀態(tài)是否完好，支管濾膜是否破損，如有破損要用土工布重新包扎或繩子將松開的濾膜綁扎牢固，綁扎處需要無(wú)紡布包裹以免戳破密封膜；

4.5.土工布、真空膜控制要點(diǎn)

在砂墊層表面按序鋪設(shè)1層土工布、2層真空膜，真空膜周邊要全部埋入淤泥質(zhì)土層中。

1）根據(jù)加固區(qū)域形狀和尺寸設(shè)計(jì)密封膜的加工尺寸，并應(yīng)考慮埋入密封溝的部分，同時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況預(yù)留足夠的地基沉降變形富裕量，防止密封膜拉裂；

2）鋪設(shè)密封膜前，要認(rèn)真清理平整砂墊層，并將露出砂墊層的排水板插入砂墊層中；

3）鋪膜時(shí)應(yīng)統(tǒng)一指揮，嚴(yán)禁任意用力，同時(shí)注意風(fēng)向，確保密封膜在鋪設(shè)過(guò)程中完好無(wú)損；

4.6圍堰、覆水控制要點(diǎn)

空膜鋪好試抽正常后，修筑圍堰，圍堰高度為2m，覆水深度為1.5m。

1）圍堰位置位于密封溝外側(cè)，對(duì)于施工小區(qū)間的圍堰，需先在膜上鋪設(shè)一層土工布，用以保護(hù)真空膜；

2）時(shí)刻關(guān)注真空度，檢查真空膜是否漏氣，發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象及時(shí)補(bǔ)救；

3）現(xiàn)場(chǎng)真空維護(hù)人員應(yīng)檢查排查修補(bǔ)漏氣點(diǎn)，確保真空壓力穩(wěn)持在80KP以上。

4.7回填砂土控制要點(diǎn)

預(yù)壓卸載后，先清掉處理范圍內(nèi)用于修筑圍堰的清表土，以及密封溝內(nèi)泡水的土，按照設(shè)計(jì)回填標(biāo)高要求，回填彌補(bǔ)標(biāo)高的砂土，地坪回填標(biāo)高為4.3m，交工標(biāo)高為4.2m。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料的分析以及第三方檢測(cè)單位對(duì)于地基處理效果的檢測(cè)，可以得到以下結(jié)論：

（1）低位高真空分層預(yù)壓擊密法在本工程地基處理中應(yīng)用是成功的，加固效果明顯。

（2）針對(duì)本工程較深厚的軟土層，通過(guò)第一階段低位預(yù)壓的處理，可以有效的提高軟土層的強(qiáng)度，在預(yù)壓期間使軟土層完成大部分的沉降，達(dá)到減少工后沉降的目的。

（3）通過(guò)第二階段高真空擊密處理，可以再場(chǎng)地表層形成一定厚度的硬殼層，提高場(chǎng)地表層的承載力與回彈模量，滿足道路使用要求。

（4）通過(guò)再本工程道路的成功應(yīng)用，可以推斷“低位高真空分層預(yù)壓擊密法”同樣適用于其他地區(qū)存在深厚軟土層的道路地基處理工程。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔曉南主編.地基處理手冊(cè)（第三版）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[2]工程地質(zhì)手冊(cè)（第四版）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[3]黃增加，張嵐.淺談低位高真空分層預(yù)壓擊密法軟土地基處理.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014.2（195）.