真空預(yù)壓軟基處理工程管理

陳 晶

(中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 天津300074)

真空預(yù)壓軟基處理工程管理

陳 晶

(中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 天津300074)

真空預(yù)壓荷載軟基處理不會(huì)引起地基失穩(wěn)，因而施工時(shí)無須控制加荷速率，荷載可一次快速施加，加固速度快且工期短。施工機(jī)具和設(shè)備簡單，便于操作；施工方便，作業(yè)效率高，加固費(fèi)用低，因此適用于大規(guī)模地基加固，易于推廣應(yīng)用。對堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種預(yù)壓方法進(jìn)行對比，針對青島藍(lán)色硅谷創(chuàng)業(yè)路等5條道路市政工程采取真空預(yù)壓軟基處理的優(yōu)點(diǎn)及施工中需要注意的問題進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對工程中細(xì)部的施工流程進(jìn)行了詳細(xì)說明。

真空預(yù)壓 工程管理 效果

我國沿海地區(qū)分布著大量近代沉積的軟土地層，這種軟土地層含水量高、孔隙比大、滲透性差、強(qiáng)度及承載力低，且具有明顯的流變性和一定的結(jié)構(gòu)性，在這種軟弱地基上修建工程必須進(jìn)行加固處理。對軟土地基進(jìn)行加固處理，可采用預(yù)先加壓的方法，使大部分沉降在預(yù)壓過程中完成，從而相應(yīng)提高地基強(qiáng)度。預(yù)壓法適用于淤泥質(zhì)粘土、淤泥與人工沖填土等軟弱地基。預(yù)壓的方法有堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種，其對比情況見表1。

跟據(jù)對比，采用真空預(yù)壓法比采用堆載預(yù)壓對土體的影響要小，而且加固速度快、工期短。真空預(yù)壓屬于排水固結(jié)法，是在地基表面鋪設(shè)密封膜，通過特制的設(shè)備抽成真空，使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道內(nèi)形成負(fù)壓，加速孔隙水排出，從而使土體固結(jié)、強(qiáng)度提高的軟土地基加固法。

1 工程簡介

項(xiàng)目為青島藍(lán)色硅谷創(chuàng)業(yè)路等5條道路市政工程，鉆探揭示項(xiàng)目中部分路基段為軟土路基，軟土路基段現(xiàn)有地貌主要是經(jīng)人工改造形成的蝦池，場地下普遍存在含有機(jī)質(zhì)淤泥粉質(zhì)粘土等深厚軟土，經(jīng)設(shè)計(jì)討論后其軟基處理工程采用打設(shè)塑料排水板＋真空聯(lián)合路基填筑預(yù)壓(以下簡稱真空預(yù)壓)的處理方案。

真空預(yù)壓的覆蓋膜采用3層密封膜＋密封膜上、下兩層保護(hù)土工布，膜下濾管管道采用直徑Φ60,mm軟式透水管。透水管采用φ60,mm塑料軟管，加工后外包土工織物濾水層，并捆綁結(jié)實(shí)；濾水層應(yīng)只透水氣不透砂。在管壁上每隔5,cm鉆一個(gè)直徑8～10,mm的小孔，梅花形或者正方形布置，制成花管，外包3層尼龍砂窗布，最外層用一層透水濾布包裹嚴(yán)密，濾布采用150,g/m2長絲針刺土工布。連接管件采用硬塑料管和膠管，抗壓強(qiáng)度不小于1.0,MPa，長度300,mm左右，管件套入濾管的長度不小于100,mm。

表1 堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓對比分析Tab.1 Comparative analysis of preloading and vacuum preloading

2 施工工藝流程

本工程主要內(nèi)容為鋪設(shè)風(fēng)化砂工作墊層、排水砂墊層、施打塑料排水板、粘土圍幕樁密封墻及真空預(yù)壓等。

①鋪設(shè)砂墊層采用含泥量小于3%,的中粗砂，干密度大于1.5,t/m3，滲透系數(shù)大于1×10-2,cm/s。②鋪設(shè)塑料排水板，其排列方式為正方形布置，間距0.6,m，打設(shè)深度為7.0,m，砂墊層頂面板頭預(yù)留長度為0.25,m，最后將0.25,m板頭埋入砂墊層中。鋪設(shè)塑料排水板的施工工序?yàn)椋簻y量定位→布設(shè)樁點(diǎn)→樁機(jī)就位→對準(zhǔn)樁點(diǎn)→下落樁管、啟動(dòng)振錘→樁管沉入設(shè)計(jì)深度→上撥樁管→樁頭露出砂面→割帶→裝帶→移機(jī)至下一樁位。③打設(shè)雙排粘土樁密封墻，隔斷透氣透水層，利于密封膜鋪設(shè)。在地基處理區(qū)和非處理區(qū)之間存在著透氣透水層，這一土層將直接影響真空預(yù)壓的加固效果，為了提高加固效果和工程質(zhì)量，按設(shè)計(jì)要求在每個(gè)加固區(qū)的周邊打設(shè)一道連續(xù)的密封墻來切斷透氣透水層，從而保證加固區(qū)的密封性，確保預(yù)壓區(qū)不透氣透水，并為鋪膜創(chuàng)造良好的條件。④挖壓膜溝，鋪土工布和密封膜，開挖時(shí)保證斷面尺寸，切斷透水層，壓膜溝處的塑料板不剪斷，沿溝邊向上插入到砂墊層中，插入長度不少于25,cm。邊坡符合設(shè)計(jì)要求。挖完后請監(jiān)理工程師驗(yàn)收。打設(shè)粘土圍幕樁密封墻的壓膜溝下口寬1.2,m，溝深1.0,m。密封墻施工必須嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)深度，且樁徑必須相交0.2,m，以保證密封墻有良好的密閉性。⑤土工布和密封膜的鋪設(shè)，壓膜溝開挖后，全部處理區(qū)鋪設(shè)一層規(guī)格為400,g/m2的土工布，接著鋪設(shè)3層密封膜，密封膜采用厚度為0.12～0.14,mm聚乙烯或聚氯乙烯膜工廠熱合而成。密封膜鋪完后，再鋪設(shè)一層規(guī)格為400,g/m2的保護(hù)土工布，最后在壓膜溝內(nèi)將鋪好的土工布和膜邊壓住，人工踩壓密實(shí)。施工工序?yàn)椋簻y量定位→清理場地→挖壓膜溝→密封墻施工→鋪設(shè)3層密封膜及密封膜上、下兩層保護(hù)土工布(規(guī)格：400,g/m2)→布設(shè)真空裝置、抽氣→布設(shè)沉降桿、測繪鋪膜后高程。

3 施工管理注意事項(xiàng)

3.1 工程在打設(shè)完塑料排水板的施工區(qū)域進(jìn)行真空預(yù)壓加固地基

真空預(yù)壓的膜內(nèi)真空度不低于650,mm汞柱(相當(dāng)于80,kPa)，抽真空有效(恒壓)時(shí)間約為55,d，最終的卸載標(biāo)準(zhǔn)為：按實(shí)際沉降曲線推算的固結(jié)度符合設(shè)計(jì)要求85%,為準(zhǔn)；連續(xù)5～10,d實(shí)際沉降速率不大于2.0,mm/d。

3.2 利用沿真空預(yù)壓邊緣排水板向外挖設(shè)的攪拌溝槽(粘土圍幕溝)

利用沿真空預(yù)壓邊緣排水板向外挖設(shè)的攪拌溝槽(粘土圍幕溝)，將真空預(yù)壓真空射流泵從軟土地基抽出的孔隙水，排至粘土圍幕溝，設(shè)抽水泵排除真空預(yù)壓區(qū)外，汛期排水應(yīng)加大布設(shè)抽水泵的密度從而解決出現(xiàn)的問題。

3.3 最關(guān)鍵的技術(shù)問題——密封問題

密封問題關(guān)系到真空預(yù)壓的加固效果甚至工程的成敗。密封不好，膜下的真空度就難以形成，或根本無法形成，也就達(dá)不到預(yù)期的效果。一般表層的密封問題主要是加固區(qū)周邊的密封溝深度不夠或密封膜開裂造成漏氣，此外，有時(shí)砂墊層中存在有棱角的碎石，在抽真空的過程中，會(huì)造成密封膜的開裂。為防止這種情況發(fā)生，在砂墊層上先鋪土工布，再鋪設(shè)密封膜。

3.4 當(dāng)密封膜下真空度不低于80,kPa時(shí)汞柱才可進(jìn)行密封膜上部路基施工

膜上第1層路基填筑施工時(shí)，密封膜上部需先鋪設(shè)一層保護(hù)土工布，膜上第1層路基填筑厚度不小于0.2,m，采用輕型壓路機(jī)輕型壓實(shí)，第2層路基填筑厚度不大于0.3,m，采用靜壓壓實(shí)，并應(yīng)滿足路基壓實(shí)度要求。第1層填料要求為風(fēng)化砂細(xì)粒材料，風(fēng)化砂內(nèi)含顆粒最大粒徑不大于5.0,cm，第1、2層路基填筑時(shí)宜采用輕型運(yùn)輸工具，并不得損壞密封膜，要求第1、2層路基填筑施工時(shí)，應(yīng)密切注意膜下真空度的變化，發(fā)現(xiàn)漏氣，應(yīng)及時(shí)處理。第1、2層路基填筑以后，其上部路基填筑可進(jìn)行正常施工。

4 總 結(jié)

青島藍(lán)色硅谷創(chuàng)業(yè)路等5條道路市政工程采用了真空預(yù)壓的軟基處理方案，使整體工程進(jìn)展順利，施工采用的機(jī)具及設(shè)備簡單，方便操作，作業(yè)效率大大提高，加固速度快，工期短，大幅降低了工程軟基處理的加固費(fèi)用。我國沿海地區(qū)多，軟土地層含水量大、孔隙比大、滲透性差、強(qiáng)度及承載力低，應(yīng)大力推廣真空預(yù)壓軟基處理的方法，這對我國沿海城市的建設(shè)將有很大的推動(dòng)作用。■

［1］ 黃松濤. 超軟土地基加固現(xiàn)場常見問題及處理對策[J]. 水運(yùn)工程，2008(10)：176-182.

［2］ 蘇國祥，王簡年. 真空預(yù)壓軟基處理工程監(jiān)測[J]. 港工技術(shù)，2009(7)：116-119.

［3］ 尹培林，王新. 真空聯(lián)合堆載預(yù)壓軟基監(jiān)測[J]. 水運(yùn)工程，2015(3)：61-65.

Engineering Management of Soft Foundation Treatment by Vacuum Preloading Method

CHEN Jing
(North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300074，China)

Soft foundation treatment using vacuum pressure load does not cause instability of the foundation and allows the rapid and once for all application of load without controlling the rate of loading，which features a fast reinforcement speed and a short time limit for project．As construction machines and equipment are simple and easy to operate and feature convenient operation，high efficiency and low cost of reinforcement，they are suitable for large-scale foundation reinforcement and easy to popularize and apply．This paper compares preloading method with vacuum preloading method and describesthe application of vacuum preloading in soft foundation treatment in Chuangye Road and other 4 roads in Blue Valley in Qingdao city．The advantages of the method and matters worthy attention during the construction were discussed and details of some construction processes were elaborated.

vacuum preloading method；engineering management；effect

TU997

A

1006-8945(2016)03-0028-03

2016-01-26