真空預壓法在市政工程軟土地基處理中的應用

劉忠彥

（貴州瑞華建筑工程有限公司 貴州貴陽 550002）

1 引言

真空預壓施工技術主要被應用于含水量較大的軟土地基加固處理中，不僅施工方式便捷、加荷速度快，而且不需要堆載施工材料，不會對地基結構穩(wěn)定性造成不良影響，逐漸被應用于市政工程施工中。為了促進該項技術的推廣，亟需對其應用方式進行深入研究。

2 真空預壓法概述

在市政工程施工中，如果出現(xiàn)軟土地基，則需要采取有效的加固處理。在真空預壓施工技術的應用中，需要在地基內鋪設砂井或者塑料排水板，然后在其上鋪設砂墊層，最后鋪設密封薄膜，通過吸水管道，可采用真空設備抽氣，將膜內空氣排出，在薄膜內外，可產(chǎn)生氣壓差，進而促進土體中水分的排出，對土體起到固結效果，同時還能夠避免地基出現(xiàn)不均勻沉降問題。在軟土地基處理中，真空預壓施工所采用的設備簡單，而且不需要堆載和卸載，對比其他的處理方法，真空預壓法有幾個優(yōu)勢：①真空預壓壓力可以一次性施加，極大的縮短了處理工期；②預壓經(jīng)濟成本較低，且節(jié)約了加載成本；③對環(huán)境的污染較??；④無需大型設備，工藝簡單，便于大面積施工；⑤質量比較容易控制，處理效果好。

3 工程概況

在某市政工程施工中，首先對施工場地地質條件和水文條件進行勘察，本次軟基處理總面積4945.7m2，地基含水量比較大，綜合考慮施工技術條件以及地基施工要求，選用成熟可靠、應用廣泛、經(jīng)驗豐富的真空預壓工藝。

4 軟土地基真空預壓施工技術

4.1 土工織物及砂墊層

本項目預留區(qū)原土層沉淀晾曬時間較短，承載力較差，為確保砂墊層施工，需在淤泥層上鋪設土工織物。嚴格把控驗收程序，重點對土工布的縫紉、土工格柵的搭接、鋪設方向進行驗收，確保鋪設面層的抗拉和抗剪能力。土工布采用包縫，搭接寬度50mm，縫合尼龍線強度控制在150N，鋪設時繃緊、拉挺，避免折皺、扭曲。土工格柵塊與塊之間相鄰土工格柵搭接3格，拼接采用尼龍繩進行連接。鋪設方向：土工布經(jīng)線與整平基線垂直。砂墊層鋪設前嚴格進行見證取樣送檢工作，待砂料檢測合格，方可進行使用。中細砂含泥量不大于10%，滲透系數(shù)不小于1×10-3cm/s，干容重不小于15kN/m3，中粗砂含泥量不大于5%，滲透系數(shù)不小于5×10-3cm/s，干容重不小于15kN/m3。施工過程要求分層攤鋪，嚴格把控砂墊層厚、標高、平整度驗收工作。

4.2 塑料排水板

在真空預壓施工過程中，塑料排水板施工是十分重要的施工工序，其施工質量對于真空預壓施工效果會產(chǎn)生較大影響。在塑料排水板進場前，首先需要對其質量、排水性能、規(guī)格等進行檢查，并且，在按監(jiān)理抽檢送檢程序（20萬m/組）送檢合格后方可使用。在本工程施工中，塑料排水板型號為：原生料SPB-B、C型排水板，采用液壓式插板機進行施工。塑料排水板相鄰間距為1m，根據(jù)已放樣確定的區(qū)域范圍內，用鋼尺進行校對驗收。施工過程中，嚴格控制打板間距、深度、垂直度、回帶、斷帶、割板

預留長度。樁管下插時的垂直度偏差應該控制在1.5%以內。管靴與板位標記的偏差應控制在7cm內，塑料排水板的平面距差不得大于±10cm，施工時回帶長度不可超過0.5m，否則在該板位旁200mm內重新插入補打一根。施工過程嚴謹進行全程旁站，認真填寫旁站記錄，對補打、回帶、斷帶根號，做好詳細說明記錄。排水板施工過程，盡可能沿同一方向前進，杜絕液壓插板機回旋，以免破壞板頭。在插板完成后，應該及時采用砂料填滿，并在板的周邊鉆孔，將排水板板頭埋進砂墊層中，防止淤泥進入板芯，堵塞通道，影響排水效果。

4.3 鋪設真空濾管及膜下測頭布置

排水板施工后對排水板板頭埋設、場地清理進行驗收。施工過程附帶的淤泥、地表的堅硬物體，需進行徹底清理，避免影響排水性能。真空傳遞主管采用通徑為76mm，濾管通徑為φ50mmUPVC管。在管壁上每隔5～8cm鉆直徑φ5～7mm的小孔，外包一層質量為90g/m2紡土工布作為過濾層，要求無紡土工布參透系數(shù)K＞5×10m-3cm/s，只透水不透砂，同時，對于包裹濾管的無紡布，也應該進行完整性檢查，避免出現(xiàn)破損，同時保證包扎嚴密。在濾管連接過程中，可采用柔性膠管套接的方式，將套接長度控制在100mm以內，這樣才能夠避免在地基沉降過程中發(fā)生斷裂。濾管間距6m，溝深約250mm，入溝深度約250mm，并用砂粒填平。驗收過程中，對真空傳遞管連接、濾管無紡布端頭部位包扎、管溝埋設深度進行驗收。膜下測頭布置于2條濾管中間，砂層30cm深度處，離開加固邊界不小于5m。真空測頭經(jīng)細管從密封膜引出和真空表相連接，杜絕真空測頭與濾管或主干管相接情況，以準確、直觀反映膜下真空度。

4.4 鋪設密封膜

密封膜進場后，嚴格進行見證取樣送檢，經(jīng)具有檢測資質的檢測部門檢驗合格后給予使用。在密封膜鋪設時，應該盡量選擇沒有風或者風力比較小的天氣，同時均勻鋪設密封膜，各處膜的松緊大致均勻，避免拉的過緊造成膜破裂，在鋪設完成后，還需要在密封膜的四周位置采用壓邊條壓住。為了保證密封效果。驗收過程檢查密封膜是否有漏氣情況，發(fā)現(xiàn)漏氣位置采用聚乙烯膠水進行粘接。檢查泥漿攪拌墻密封膜人工踩膜深度，踩膜需超過1m，確保真空密封性能。檢查出膜口密封性能，出膜口位做好包扎、粘接，并用黏土覆蓋、壓實。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，為了保證密封膜的密封效果，對相應位置增鋪無紡土工布。

4.5 真空泵安裝及試抽真空

嚴格把控設備驗收工作，真空泵額定功率、水箱、閘閥、止回閥其規(guī)格參數(shù)、按設計要求進行驗收。真空表均應有出廠合格證，且在使用前經(jīng)檢定后才允許使用。真空射流泵額定功率不小于7.5kW，同時還應該保證能夠形成96kPa以上的真空壓力。督導落實、執(zhí)行已審批的《真空預壓專項施工方案》開展安裝工作。在真空泵安裝過程中，各個設備的連接順序為電機、水泵、水箱、閘閥、止回閥、出膜口，在各個設備的連接位置，需要采用橡膠墊，提升密封性能。在真空泵安裝過程中，還應該注意將進水口和出膜口控制在同一平后面內，這樣有利于膜下水的排出，在最大程度上發(fā)揮出真空泵的應用效果。在真空泵系統(tǒng)安裝安城后，即可對其進行調試，當真空射流泵上真空度能夠達到96kPa后，即可試抽。在真空過程中，為了避免對周邊土體造成破壞，應該注意嚴格控制開泵速率，如果膜下真空度已經(jīng)達到40kPa，則需要注意檢查漏洞，發(fā)現(xiàn)后及時修補。試抽真空期間，嚴謹進行真空度巡視、記錄工作。發(fā)現(xiàn)跳閘、真空度異常、真空膜破損如實做好記錄，并通知施工方做好維護工作。在本工程施工中，根據(jù)施工現(xiàn)場檢查驗收，當膜下真空度達到85kPa時，即可開始恒載計時。

4.6 真空預壓恒載施工

施工恒載天數(shù)為85d，期間所有真空泵24h運行，不得停泵。針對真空預壓恒載過程的控制工作，施工期間嚴格做好真空度巡視、膜下真空度監(jiān)測、電表用電量監(jiān)測工作，認真填寫監(jiān)理日志、真空度巡視記錄。督導施工單位配備足夠真空流射泵，確保發(fā)生故障時替代使用。其膜下真空度需達到85kPa以上，發(fā)現(xiàn)真空度未達85kPa，則當天不予計時，順延恒載天數(shù)。每天根據(jù)各區(qū)用電電流與電表讀數(shù)進行核對，做好真空度記錄并隨時分析觀測資料，通過對孔隙水應力、沉降速率、水位變化等數(shù)據(jù)分析，及時督導施工單位針對數(shù)據(jù)反映的薄弱環(huán)節(jié)加大處理力度。

5 結語

綜上所述，本文主要結合工程實例，對真空預壓施工技術在市政工程軟土地基處理中的應用方式進行了詳細探究。真空預壓施工速度比較快，不需要對地基堆載材料，在加荷過程中，也不會對地基結構穩(wěn)定性造成不良影響。在具體的施工過程中，應該注意加強排水體、濾管、土工布、密封膜施工管控，對整個施工過程進行監(jiān)測管理，合理選擇最佳施工時間，并加強預壓施工控制，這樣才能夠提升真空預壓施工質量，促進軟土地基穩(wěn)定性的提升。