水氣分離式真空預(yù)壓技術(shù)在淤泥軟基處理中的應(yīng)用

郝思東

摘 要：在日常施工的時(shí)候，軟基處理的主要施工技術(shù)就是水氣分離式真空預(yù)壓技術(shù)。對(duì)工程實(shí)際案例進(jìn)行認(rèn)真分析，仔細(xì)探究了水氣分離式真空預(yù)壓技術(shù)，并對(duì)水氣分離式真空預(yù)壓技術(shù)的使用情況進(jìn)行仔細(xì)的分析，可為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：水氣分離式 真空預(yù)壓施工技術(shù) 排水板

在淤泥軟基處理過(guò)程中，水氣分離式真空預(yù)壓技術(shù)受到了廣泛運(yùn)用，其具有工程投資小，施工方便、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。水氣分離真空預(yù)壓系統(tǒng)的組成部分主要有兩個(gè)，即水氣分離式真空泵和水氣分離罐體。與傳統(tǒng)的小型射流真空泵技術(shù)進(jìn)行比較，水氣分離真空泵的性能得到了不斷的提高，比如壓縮比、抽氣量、極限真空和抽氣速率等。

1.工程概況

某工程位于渤海50路與港池西圍埝之間，北臨太重二期工程，南臨黃河道。需要處理區(qū)域的南北向長(zhǎng)度可以達(dá)到1000m，東西向長(zhǎng)度可以達(dá)到600m，總處理面積可以達(dá)到60萬(wàn)m2。施工位置土質(zhì)為淤泥，含水量較高，壓縮性大，透水性差，淤泥厚度達(dá)到了29.3～36.8m，屬于超厚淤泥軟基，為了保證淤泥軟基處理效果，設(shè)計(jì)采用水氣分離式真空預(yù)壓施工技術(shù)進(jìn)行淤泥軟基層的施工。

2.淤泥軟基處理方案

在對(duì)地基進(jìn)行處理的時(shí)候，主要使用的處理技術(shù)為深層水氣分離式真空預(yù)壓技術(shù)與淺層抽水固結(jié)法進(jìn)行有效的連接，鋪設(shè)一層無(wú)紡布和編織布在泥面的表面上，人工設(shè)置原生排水板，其方向?yàn)樨Q向，有效間距為1m，按照正方形進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)將水平濾管鋪設(shè)好，使濾管與排水板進(jìn)行有效連接。濾管的上面需要鋪設(shè)一層無(wú)紡布和兩層土工格柵，接著將兩層密封膜鋪設(shè)在上面，將真空設(shè)備連接好，并進(jìn)行試抽氣，對(duì)真空泵進(jìn)行分批次開啟，并使用淺層抽水固結(jié)法進(jìn)行處理。在淺層排水固結(jié)50d后進(jìn)行深層真空預(yù)壓聯(lián)合處理，先在處理區(qū)四周設(shè)置圍堰，高度為0.6m，吹填黑砂0.8m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分層吹填，打設(shè)排水板，埋設(shè)檢測(cè)儀器，鋪設(shè)濾管，濾管與排水板連接，將射流泵安裝好，同時(shí)將密封溝挖掘好，把三層密封膜鋪設(shè)在上面，接著進(jìn)行回填處理，使用真空泵設(shè)備進(jìn)行抽氣處理，當(dāng)卸載標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到設(shè)計(jì)值以后，可以將抽氣工作停止了，詳見圖1所示。

3.水氣分離式真空預(yù)壓施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1鋪設(shè)塑料排水板

（1）在進(jìn)行施工之前，要先對(duì)加固區(qū)域的積水和雜物進(jìn)行處理，然后對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平，要求場(chǎng)地的高差控制在25cm以內(nèi)。

（2）工作墊層。鋪設(shè)一層編織布和一層無(wú)紡布土工格柵在工作墊層上，在進(jìn)行施工的時(shí)候，土工布格柵的有效搭接寬度需要保持在10cm左右。

（3）設(shè)置豎向排水板。對(duì)該工程的實(shí)際情況進(jìn)行仔細(xì)分析，排水板的主要材質(zhì)為B型塑料，排水板的主要外型大小為厚0.4cm，寬度為10cm，鋪設(shè)的時(shí)候按照正方形進(jìn)行施工，排水板之間的有效距離需要保持在0.8m左右。排水板初定長(zhǎng)度為5.1m，進(jìn)入淤泥中的深入要控制在4.5m左右，外部漏0.6m，板的寬度方向和加固區(qū)域長(zhǎng)度方向保持平行。

（4）按照設(shè)計(jì)分區(qū)的情況把各區(qū)邊界線放出來(lái)，測(cè)定出板的最佳位置，同時(shí)做好詳細(xì)的標(biāo)記，板位誤差一定要控制在3cm以內(nèi)。各區(qū)設(shè)置的塑料排水板數(shù)量一定要滿足設(shè)計(jì)的要求，按照設(shè)計(jì)的要求來(lái)對(duì)塑料排水板的高度進(jìn)行設(shè)置，不要出現(xiàn)淺向偏差的情況。

（5）人工對(duì)塑料排水板進(jìn)行插設(shè)的時(shí)候，易于導(dǎo)致不均勻的情況發(fā)生，使濾膜被撕壞。

（6）在剪斷塑料排水板的時(shí)候，裸露在外的長(zhǎng)度需要保持在60cm以上。

（7）測(cè)量人員要測(cè)定出鋪設(shè)濾管的位置，為了便于濾管和排水板之間進(jìn)行連接，一般將濾管布置在排水板之間。對(duì)排水板進(jìn)行綁扎時(shí)要和濾管緊貼，以便可以形成有效的通道。

3.2連接排水板和連接真空支管

鋪設(shè)好排水板后，安排施工人員使用剪刀剪平臨近的兩根排水板。然后將在四通接頭中插入排水管，最后將其固定好。連接好排水管以后，使用鋼絲軟管將四通手型接頭連接好。防止四通手型接頭上的鋼絲軟管出現(xiàn)脫落的情況，在進(jìn)行連接的時(shí)候，一定要將鋼絲軟管插到最佳位置。連接完成后，立即使用釘槍固定好。

3.3真空主管連接

在布置真空管主管道的時(shí)候，需要依據(jù)區(qū)域長(zhǎng)邊的方向進(jìn)行施工，將管道兩側(cè)40m左右的范圍進(jìn)行全部覆蓋。按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，真空主管覆蓋的有效范圍需要達(dá)到1000m2以上，將抽真空出口預(yù)留好，并使其與水氣分離罐實(shí)現(xiàn)有效連接。

3.4連接真空支管和主管

使用主管上的四通和三通把三條真空支管連接好，接著將臨近的真空單元體進(jìn)行有效連接，從而使單元體與真空支管實(shí)現(xiàn)有效連接，防止出現(xiàn)排水效果差或者是支管變形的情況。

3.5水氣分離罐埋設(shè)

按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，將水氣分離罐設(shè)置在加固區(qū)域的中間位置，水氣分離罐埋入到土體中的深度為55cm左右，這樣就可以使罐體的穩(wěn)定性和牢固性得到不斷提高。罐體安裝完成以后，需要使用砂子將四周回填好。為了使后期的施工得以順利開展，需要將回填設(shè)置成為緩坡的形式。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，一個(gè)區(qū)域共布置了3個(gè)水氣分離罐體。

3.6鋪設(shè)淺層密封膜

使用聚氯乙烯薄膜或者是二層聚乙烯來(lái)充當(dāng)密封膜，在施工的時(shí)候，使用淤泥將膜的四周壓實(shí)，這樣可以有效預(yù)防漏氣的情況出現(xiàn)。密封膜的下部鋪設(shè)一層土工布（200g/m2），以免膜下的碎石或粗顆粒將密封膜刺破后出現(xiàn)漏氣的情況。在密封膜鋪設(shè)的時(shí)候，依據(jù)區(qū)域的前后順序進(jìn)行鋪設(shè)。密封膜鋪設(shè)好以后，需要安排專人進(jìn)行仔細(xì)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)破損的情況，就要立即采取措施進(jìn)行處理。先用清水將破損位置清理干凈，接著使用膠水貼將破損位置粘貼好，此項(xiàng)工作完成后接著進(jìn)行下一項(xiàng)施工。在鋪膜的時(shí)候，一邊鋪膜，一邊用砂子壓膜，這樣就可以有效預(yù)防起風(fēng)后將膜吹毀。

3.7 連接水氣分離罐和水氣分離真空泵

將密封膜、編制土工布和無(wú)紡布土工布鋪設(shè)好以后，可以對(duì)真空膜和區(qū)分離罐法蘭內(nèi)部的土工布進(jìn)行裁剪了，罐體的上下部分使用螺絲進(jìn)行固定。安裝完水氣罐以后，真空泵和水氣分離罐可以使用軟管進(jìn)行連接。

3.8抽真空

啟動(dòng)水氣分離式真空泵的電機(jī)以后，接著將總閥門進(jìn)行關(guān)閉，認(rèn)真觀察真空泵上真空表的數(shù)值。當(dāng)真空度達(dá)到98kPa以后，打開總閥門，接著將真空度經(jīng)管道插入到水氣分離罐中。連接排水閥的自動(dòng)止回閥會(huì)始終處于關(guān)閉的狀態(tài)，水氣分離罐里面的真空度就會(huì)比較高，借助集水口把真空度傳入到真空管系統(tǒng)里面。在排出土體中的水和氣體的時(shí)候，可以使用排水板將其從真空系統(tǒng)集中到水氣分離罐里面，最終將其全部排出。

4 .分析水氣分離式真空預(yù)壓施工效果

在進(jìn)行施工的時(shí)候，主要使用的施工技術(shù)為水氣分離式真空預(yù)壓技術(shù)，設(shè)置的水氣分離罐體數(shù)量為3個(gè)。在真空預(yù)壓施工的時(shí)候，使用水氣分離式真空泵和射流真空泵同時(shí)施工。大量的實(shí)踐證明，使用抽真空進(jìn)行排水作業(yè)要比傳統(tǒng)的施工技術(shù)節(jié)約一半的能耗，因此，水氣分離式真空預(yù)壓系統(tǒng)的環(huán)保效果和節(jié)能效果比較突出。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)該項(xiàng)施工技術(shù)的成果，委托第三方對(duì)累計(jì)平均沉降量、沉降速率、膜下真空度和空隙水壓力等進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量，全部滿足設(shè)計(jì)的要求。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)實(shí)際的施工案例進(jìn)行了仔細(xì)的分析，深入探究了水氣分離式真空預(yù)壓施工技術(shù)的詳細(xì)情況，得出在一樣的抽真空時(shí)間段里，水氣分離式真空預(yù)壓工藝的孔隙水壓力消散、膜下真空度、沉降速度、沉降量等都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，并且在施工簡(jiǎn)易程度方面、施工環(huán)保性方面、施工安全方面具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)，值得大力推廣和應(yīng)用。

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