李福寶，王順利

（青島市政工程設(shè)計(jì)研究院，山東青島 266071）

0 前言

軟弱粘土層在沿海地區(qū)分布廣泛，其在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的沉降。為滿足工程建設(shè)的需要，減小其沉降變形，提高承載力和穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行加固處理。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法是軟土地基加固方法的一種，在處理該類軟土地基方面能夠起到良好的效果，在工程中得到了普遍應(yīng)用。

青島四方新區(qū)歡樂(lè)濱海城項(xiàng)目為青島市“環(huán)灣保護(hù)、擁灣發(fā)展”的重點(diǎn)啟動(dòng)項(xiàng)目，其位于環(huán)灣大道瑞昌路出口處，東臨環(huán)灣大道，西臨膠州灣見(jiàn)圖1）。該區(qū)域場(chǎng)地為近年來(lái)經(jīng)圈圍膠州灣東側(cè)部分水域，并陸續(xù)回填、吹填而成，為典型的沿海軟土地基。濱海城內(nèi)的規(guī)劃?rùn)MB 3路的軟土地基加固采用了真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法，并取得了良好的效果。

圖1 工程位置示意圖

1 工程概述

規(guī)劃?rùn)MB3路為濱海城內(nèi)的一條東西向道路，道路寬度為14m，全長(zhǎng)約400m。根據(jù)場(chǎng)區(qū)內(nèi)地勘報(bào)告，場(chǎng)區(qū)主要為第四系全新統(tǒng)人工填土層、海相沉積層、上更新統(tǒng)陸相沼澤化層及上更新統(tǒng)洪沖積層，其上部土層分布特征及其物理力學(xué)主要性質(zhì)如下：

第①層，沖填土：該層為沖填淤泥在區(qū)內(nèi)淤積形成，其層厚為0.80～10.50m，平均厚度較大，成分均一，強(qiáng)度極低，壓縮性大。第①1層，雜填土層 其層厚為2.10～13.40m，以回填碎石土為主，混較多塊石、磚塊、混凝土塊等建筑垃圾，局部區(qū)域含少量生活垃圾，個(gè)別鉆孔局部揭露有中～細(xì)砂。第④層、含淤泥粉細(xì)砂：該層局部分布，其層厚為0.50～6.00m，以粉細(xì)砂為主，混淤泥或淤泥質(zhì)土含量約25%～35%，含有機(jī)質(zhì)及腐爛植物體，夾有貝類殘骸，砂質(zhì)均勻，手感細(xì)膩。該層地基承載力基本容許值 [fa0]=70k Pa，變形模量E0=4.0M Pa。第⑥層、淤泥：該層廣泛分布于場(chǎng)區(qū)，其層厚為1.20～9.40m，塑性較差，局部相變?yōu)榉奂?xì)砂。

根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)情況的描述，可知場(chǎng)區(qū)上層軟弱土遍布，且土層較厚，具有高含水量、大孔隙比、高壓縮性、低強(qiáng)度等特性，為不良地基土層，需要進(jìn)行路基加固處理。

2 工程加固設(shè)計(jì)

由于該種軟土具有高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度、低滲透性等特點(diǎn)，采用強(qiáng)夯加固容易出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象而影響加固效果；軟土層較厚，采用換填法會(huì)大幅度增加工程造價(jià)；樁擠密法等加固方法造價(jià)高且施工質(zhì)量難以控制。綜合比較后，本工程采用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法進(jìn)行地基加固。

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓設(shè)計(jì)包括排水系統(tǒng)及預(yù)壓系統(tǒng)兩大部分。排水系統(tǒng)主要由密封帷幕、塑料排水板及砂墊層等組成。預(yù)壓設(shè)計(jì)堆載為30k Pa，待真空度達(dá)到設(shè)計(jì)值并穩(wěn)定后進(jìn)行加載，采用堆土方法實(shí)現(xiàn)。

（1）密封帷幕

為保證真空預(yù)壓的密封性，在待處理路基周圍先用密封帷幕的方式進(jìn)行封堵，然后進(jìn)行排水板的施工。帷幕采用樁徑為0.6m的雙排攪拌樁，樁縱橫向咬合均為0.2m（見(jiàn)圖2）。

圖2 帷幕樁平面示意圖（單位：m）

（2）塑料排水板及砂墊層

塑料排水板規(guī)格為100mm×4mm，打設(shè)長(zhǎng)度為12m，正方形布置，間距0.8m。排水砂墊層采用清潔中粗砂，含泥量不大于3%，砂墊層厚度為50cm，分階段鋪設(shè)，施工場(chǎng)地平整后先鋪25c m砂墊層，排水板施工結(jié)束后再鋪25cm砂墊層。

（3）真空預(yù)壓

膜下真空度設(shè)計(jì)值為80k Pa，密封膜采用三層聚乙烯薄膜。真空濾管采用Φ60mm PVC管，管壁打設(shè)網(wǎng)眼且外包一層濾網(wǎng)。射流泵和濾管、濾管之間用兩通、三通和四通連接。

3 工程施工

施工過(guò)程主要為真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓兩個(gè)過(guò)程：真空預(yù)壓包括設(shè)置豎向排水體及水平向排水體、設(shè)置抽真空裝置、密封、抽真空；當(dāng)真空度達(dá)到一定值以上后，在真空薄膜上分級(jí)分次加載，以滿足設(shè)計(jì)要求。具體施工工藝如下：

（1）塑料排水板施工：先將場(chǎng)地地表水疏干，平整埂壩進(jìn)行場(chǎng)地整平，鋪設(shè)一層有紡編織布及一層土工布，五層荊芭片，其上鋪設(shè)工作墊層(回填料為風(fēng)化砂或海砂)，然后鋪筑2 5c m中砂墊層，插板機(jī)在墊層上作業(yè)，打設(shè)塑料排水板。排水板施工后，將表面平整，然后鋪設(shè)真空濾管。

（2）真空濾管布置：真空濾管采用Φ60mm PVC管(打孔后外面包裹土工布)，濾管縱向布置間距7m，橫向布置間距6m，濾管交叉處用十字接頭連接。管路連接好之后，進(jìn)行25cm表面砂墊層的施工，把排水板頭和真空濾管埋人砂墊層中，墊層表面平整，無(wú)尖狀物。抽真空管路從濾管上接出，經(jīng)密封由出膜器通出，將出膜器與射流式真空泵連接。

（3）密封薄膜施工：密封膜采用三層聚乙烯薄膜，每層膜厚度0.12～0.14mm，膜之間采用一次熱合成型連接。為保證密封薄膜不受損，可在砂墊層上先鋪一層400g/m2無(wú)紡布，然后進(jìn)行密封薄膜施工。薄膜現(xiàn)場(chǎng)粘結(jié)時(shí)，應(yīng)保持粘結(jié)部位的清潔，粘貼時(shí)在縫下墊一塊長(zhǎng)條形光面木板，上膠后用力壓緊，然后抽板后移，依次沿縫向后粘接，注意剛粘結(jié)部分不能馬上受力。

（4）真空預(yù)壓：射流泵、沉降標(biāo)等布置后，調(diào)整各種觀測(cè)儀器的初讀數(shù)，進(jìn)行開(kāi)泵試抽氣，以檢驗(yàn)各種設(shè)備是否正常工作，同時(shí)細(xì)致檢查薄膜的密封情況，以及各裝置接頭連接情況，發(fā)現(xiàn)漏氣的地方應(yīng)立即進(jìn)行處理。試抽階段的檢查是一項(xiàng)十分必要的工作，對(duì)保證膜下真空度有著很重要的影響。試抽氣一般5～10d，當(dāng)真空度達(dá)60k Pa，抽氣正常，真空預(yù)壓開(kāi)始。真空度達(dá)到80k Pa以后，穩(wěn)定真空度直到工程結(jié)束。

4 工程檢測(cè)

本工程總處理面積約為8000m2，日投入7.5 k W真空泵9臺(tái)，平均每臺(tái)真空泵承擔(dān)約900m2的處理面積。2010年8月19日開(kāi)始抽真空，經(jīng)查漏補(bǔ)漏，12d后真空度達(dá)到80k Pa并一直穩(wěn)定在80k Pa以上，略低于泵上真空約5k Pa，并逐漸穩(wěn)定，效果很好，抽真空至2010年11月19日結(jié)束，共歷時(shí)90d?？紤]到工期因素，堆載在膜下真空度穩(wěn)定在80k Pa后立即施加，累計(jì)填筑高度1.5m。

加固施工過(guò)程中，為了及時(shí)掌握加固進(jìn)程，驗(yàn)證加固效果，委托青島市勘察測(cè)繪研究院對(duì)工程進(jìn)行了真空度、地表沉降、孔隙水壓力等的數(shù)據(jù)檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明，至2011年1月，土層平均固結(jié)度達(dá)到9 7.5%，監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均沉降速率為-1.5m m/d，孔隙水壓力基本趨于穩(wěn)定，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，地基加固達(dá)到了預(yù)期要求，見(jiàn)圖3。

5 結(jié)語(yǔ)

圖3 孔隙水壓力變化示意圖（豎向：kPa，水平：day）

本工程運(yùn)用真空聯(lián)合堆載預(yù)壓方法進(jìn)行軟土地基加固，充分發(fā)揮了真空預(yù)壓法及堆載預(yù)壓法兩種軟基處理方法的優(yōu)勢(shì)，加速了軟土路基排水固結(jié)的速度，施工中路基的穩(wěn)定性得到了保證，該種軟基加固的施工工藝及質(zhì)量控制方法得到了進(jìn)一步驗(yàn)證，可供類似工程參考。

[1]黃松濤.超軟土地基加固現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)問(wèn)題及處理對(duì)策[J].水運(yùn)工程,2008(1 0):176-182.

[2]朱定.對(duì)于真空聯(lián)合堆載預(yù)壓路基沉降預(yù)測(cè)方法的探討[J].公路工程,2008,33(4):145-147.

[3]石洋海,魏麗敏,任進(jìn)杰.真空堆載聯(lián)合預(yù)壓加固效果分析[J].公路交通科技,2007(7):87-89.

[4]金小榮.真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加固軟基試驗(yàn)及理論研究[D].杭州:浙江大學(xué)博士論文,2007.

[5]于海成,席寧中,李業(yè)龍.真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理大面積軟土地基變形規(guī)律及分析[J].2009,25(3):61-64.

[6]董志良,胡利文,張功新.真空及真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加固地基的機(jī)理與理論研究[J].水運(yùn)工程,2005(9):83-91.