淺談無砂直連真空預(yù)壓FDP新工藝進(jìn)行軟基處理的應(yīng)用-以廣東省珠海市橫琴某地塊軟基處理項目為例

■石敏俊

（廣東省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊　廣東　珠?！?19002）

淺談無砂直連真空預(yù)壓FDP新工藝進(jìn)行軟基處理的應(yīng)用-以廣東省珠海市橫琴某地塊軟基處理項目為例

■石敏俊

（廣東省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊廣東珠海519002）

廣東省珠海市為沿海城市，局部區(qū)域為填海而成，由于存在較厚淤泥層，一般前期需進(jìn)行軟基處理，否則存在很大的沉降風(fēng)險和后患。作者從事巖土工程勘察與施工工作多年，以廣東省珠海市橫琴某地塊軟基處理項目為例，介紹了采用無砂直連真空預(yù)壓FDP新工藝進(jìn)行軟基處理的施工管理及質(zhì)量控制，以供同行參考學(xué)習(xí)。

軟基處理FDP新工藝施工管理質(zhì)量控制

0　前言

近年來，軟基處理越來越多的用于建筑項目場地施工中，廣東地區(qū)應(yīng)用較多的軟基處理方法為排水固結(jié)法，但其處理周期長且處理效果往往不夠理想。因此，文章介紹了無砂直連真空預(yù)壓FDP新工藝進(jìn)行軟基處理在實際中的應(yīng)用，力求為類似工程施工提供參考。

1　FDP快速軟基處理技術(shù)的原理

FDP快速軟地基處理技術(shù)是一種基于真空預(yù)壓技術(shù)原理，集多項創(chuàng)新技術(shù)而成的軟基處理技術(shù)，它是集暢通式排水板技術(shù)（Flow）、直通與無砂墊層技術(shù)（Direct）、土體增壓技術(shù)（Pressurize）于一體的真空預(yù)壓技術(shù)，其技術(shù)原理如下圖所示。

該技術(shù)可以明顯降低井阻、涂抹效應(yīng)對排水固結(jié)的不利影響，減少排水通道的堵塞，減少真空度隨深度的衰減，可以避開傳統(tǒng)技術(shù)中對砂資源的依賴，最終實現(xiàn)提高加固效果、縮短工期、節(jié)約工程造價的目的。

2　FDP快速軟基處理技術(shù)的主要特點

2.1直通與無砂墊層

采用特制的掌形接頭（本項目采用具有專利的碟型接頭）將豎向塑料排水板與水平真空管直接連接，使真空度在真空管與排水板之間暢通傳遞，既避免了真空度的損失，又取消了砂墊層。

（1）避免真空度的損失有利于提高軟基加固效果，縮短工期。

（2）取消砂墊層則可以避開對砂資源的依賴，緩解砂源不足對工程建設(shè)的制約，同時也節(jié)省了購買砂墊層產(chǎn)生的較高費用，有利于控制工程造價。

2.2暢通式排水板技術(shù)

暢通式塑料排水板是由濾膜和芯板通過特殊工藝連成一體，它的這種特殊結(jié)構(gòu)，使其具有整體性好、抗拉強(qiáng)度大、通水量大的特點。根據(jù)淤泥中粘土顆粒的粒徑分布靈活調(diào)整濾膜孔徑的大小，能夠有效克服粘粒在排水板濾膜周圍富集而造成的淤堵現(xiàn)象，達(dá)到最好的暢通式效果。

2.3土體增壓技術(shù)

通過向待處理地基內(nèi)施打特殊微孔增壓管，間歇性地對軟土地基增壓，短時間內(nèi)增加深層土體的超孔隙水壓力，從而加速土體排水固結(jié)。該效果類似于在真空預(yù)壓的基礎(chǔ)上，聯(lián)合一定厚度的堆載料，從而形成類似于真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的加固效果。另一方面，通過對地基增壓，可以在淤泥層中形成若干水平向裂縫，形成新的水平向排水通道，使孔隙水在該裂縫通道內(nèi)定向流動，加速土體固結(jié)，從而提高軟基加固效果、縮短軟基加固的時間。

3　本項目軟基處理的施工管理和質(zhì)量控制

（1）本項目面積約6萬平方米，在已平整場地上打設(shè)塑料排水板，局部土質(zhì)較軟處需要采取鋪設(shè)荊笆等措施。

（2）塑料排水板打設(shè)施工深度及規(guī)格按圖紙要求進(jìn)行，將排水板露出一定長度并用專用碟形接頭連接。塑料排水板應(yīng)滿足設(shè)計及技術(shù)指標(biāo)要求。

（3）將碟形接頭與濾管及主管用螺紋鋼絲支管和干管連接，并與真空泵連接好。

（4）其上需要再鋪設(shè)一層土工布作為保護(hù)。土工布規(guī)格300g/m，在工廠縫合，現(xiàn)場搭接寬度不小于200mm。

（5）安裝水汽分離罐，再將分離罐與真空系統(tǒng)連接起來，具體見下圖。排水管與泵之間采用螺旋鋼絲塑料密封管連接，直徑25-30mm。

（6）設(shè)置地面沉降標(biāo)，埋設(shè)檢測儀器，監(jiān)測由第三方專業(yè)檢測單位實施。

（7）挖密封溝和鋪密封膜，密封溝最淺要挖至不透水土層頂面以下500mm，密封膜埋入密封溝內(nèi)，然后堆擋水圍埝進(jìn)行膜上覆水。密封膜采用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，要求在工廠熱合一次成型，若現(xiàn)場拼接，搭接寬度不小于2m，密封膜嚴(yán)禁采用再成材料且能達(dá)到設(shè)計及技術(shù)指標(biāo)要求。

（8）連接抽真空設(shè)備開始抽氣，分三個階段進(jìn)行抽氣，第一階段真空壓力控制在30-50KPa，時間2-5天；第二階段真空壓力控制在50-70KPa，時間2-5天；第三階段真空壓力控制在70-85KPa，時間2-5天。至滿足膜下真空度大于85KPa后再抽氣約80天，此時開泵率要求達(dá)到100%，總計抽氣時間在90天左右，具體還應(yīng)滿足卸載標(biāo)準(zhǔn)要求：根據(jù)實測沉降曲線推算固結(jié)度達(dá)到85%且淺層載荷板試驗地基承載力達(dá)到100KPa。本工程采用大功率的節(jié)能型集成真空泵，抽真空效果大大好于傳統(tǒng)的小型真空射流泵，真空泵連接示意圖如下。

（9）滿足卸載標(biāo)準(zhǔn)后，停止抽氣，然后進(jìn)行卸載，并進(jìn)行相應(yīng)的效果檢驗。

4　本項目軟基處理的效果檢驗

根據(jù)軟基處理現(xiàn)場2016年2月監(jiān)測及檢測結(jié)果，本項目軟基處理達(dá)到了設(shè)計預(yù)期的效果，具體見以下三個方面。

4.1根據(jù)實測沉降曲線推算固結(jié)度

地基固結(jié)度采用太沙基和巴倫理論計算。計算地基的沉降過程采用應(yīng)變固結(jié)度。計算應(yīng)變固結(jié)度時通過計算不同時刻的應(yīng)力固結(jié)度，根據(jù)應(yīng)力固結(jié)度與應(yīng)變固結(jié)度的關(guān)系，將應(yīng)力固結(jié)度轉(zhuǎn)換為應(yīng)變固結(jié)度，由已知的最終沉降量和應(yīng)變固結(jié)度得到地基的沉降過程曲線。真空預(yù)壓施工過程中主要通過對表層沉降的觀測，得出施工過程的沉降數(shù)據(jù)，再根據(jù)恒載后的時間節(jié)點的沉降量曲線推算最終沉降量。最近觀測的沉降量與推算的最終沉降量之比值即為固結(jié)度。根據(jù)軟基處理現(xiàn)場2016年2月份表層沉降的監(jiān)測推算出固結(jié)度均大于85%，滿足設(shè)計要求。

4.2實測沉降速率

根據(jù)軟基處理現(xiàn)場2016年2月監(jiān)測的連續(xù)10天實測沉降速率平均值均小于2mm/d，滿足設(shè)計要求。

4.3淺層載荷板試驗

本項目選取了三個點進(jìn)行淺層載荷板試驗，三個試驗點處的場地的極限承載力均大于200kPa，承載力特征值均大于100kPa，滿足設(shè)計要求。

5　結(jié)束語

本項目根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用無砂直連真空預(yù)壓FDP新工藝進(jìn)行軟基處理，并采用了一些專利技術(shù)和節(jié)能方法，在項目施工過程中產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，并為新工藝在軟基地區(qū)的推廣和應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。軟基處理工程環(huán)節(jié)多，施工技術(shù)復(fù)雜，必須對施工過程中的每個細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)的監(jiān)督和把控，加強(qiáng)施工管理和質(zhì)量控制，并把現(xiàn)場監(jiān)測提到一定高度，各參建單位必須重視其實施過程及計算結(jié)果，這樣才能得到保證真空預(yù)壓的效果。

[1]本項目的軟基處理設(shè)計方案、監(jiān)測成果及檢測報告；

[2]地基處理手冊（第三版）.2008 ISBN 978-7-112-09101-0；

[3]陳振平.淺談?wù)婵疹A(yù)壓沉降監(jiān)測方法及固結(jié)度計算.中國水運.1006-7973（2012）07-0253-02；

[4]朱禮江.真空預(yù)壓法軟基處理技術(shù)初探.城市建設(shè)理論研究2014年第10期。

TU41.8[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-84-2