盧珊珊，石　鑫

(1.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江　杭州　310020；2.浙江省水利河口研究院，浙江　杭州　310020)

?

真空預壓技術在某墾區(qū)河道軟基處理工程中的應用

盧珊珊1,2，石鑫1,2

(1.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江杭州310020；2.浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020)

真空預壓法作為一種簡便快速、經(jīng)濟實惠的地基處理方法，已經(jīng)在全國各地得到了廣泛的運用。針對溫州市某墾區(qū)河道，為滿足邊坡穩(wěn)定要求，在河道駁岸以及上部景觀結構施工前進行地基處理是非常必要的。對多種地基處理法進行比選后，采用真空預壓法進行軟基處理。

真空預壓法；軟基處理；排水固結法

1　問題的提出

工程建設中經(jīng)常遇到軟土和不良地基，主要包括：軟黏土、有機質土和泥炭土、松散的砂土和粉土、人工填土等，當天然地基中的軟土和不良地基土不能滿足建筑物的穩(wěn)定、變形以及滲透的要求時，就需要對地基進行加固處理。地基加固處理目的包括：①提高土體抗剪強度，保證河道邊坡穩(wěn)定；②提高地基承載力，滿足使用期荷載使用要求；③降低土體壓縮性，滿足構筑物后期沉降控制要求[1]。

軟基處理應根據(jù)軟土厚度、工程特點和工期要求采用合理的處理方法。溫州地區(qū)目前廣泛采用的軟基處理方法包括真空預壓法、堆載預壓法、水泥攪拌樁法等幾種形式。

2　工程實例

2.1墾區(qū)河道簡介

擬開挖墾區(qū)河道屬于墾區(qū)濱海綠帶景觀工程。河道西臨墾區(qū)規(guī)劃道路、東臨已建成海堤，道路工程目前處于堆載預壓階段，海堤已竣工驗收。擬開挖河道處已有一條底高程0.00～1.00 m的臨時河道。

按照景觀部分施工圖，河寬30～65 m，自西北—東南方向展布。擬建場地原為灘涂，后經(jīng)吹填形成陸域，擬開挖河道河底高程為-1.00 m。河岸兩側為景觀植被、小品等，為達到景觀效果，兩岸堆土起伏、高程不一。

按照景觀部分施工圖，在常水位河寬較窄的河道，常水位岸線以下按1∶5的坡度放坡到河底，基本型式見圖1。

圖1　河道駁岸典型斷面圖

按照景觀部分施工圖，在局部常水位河寬較寬、有親水棧道以及平臺處的河道，常水位岸線以下按1∶8的坡度放坡到河底，基本形式見圖2。

圖2　河道駁岸典型斷面圖(有親水棧道及平臺段)

2.2水文地質

河道常水位為2.60 m，河道20 a一遇澇水位為3.26 m。地基土主要設計參數(shù)見表2。

表2　地基土設計計算主要參數(shù)建議采用值表

注：表中直剪Cc、Φc為固結快剪試驗的標準值，設計使用時乘以0.7系數(shù)或按經(jīng)驗折減取值，吹填土按0.5～0.6系數(shù)折減。

2.3地基處理方案比較

針對墾區(qū)河道的軟基處理工程,將真空預壓法、堆載預壓法、水泥攪拌樁法進行對比(見表1)。

表1　地基處理方案比較表

根據(jù)溫州地區(qū)已建工程的工程經(jīng)驗，真空預壓法適合本工程，且工期較短、工程投資較低。

2.4設計目的

選取2個河道典型斷面進行直接開挖河道條件下施工完建期的岸坡穩(wěn)定計算。

計算結果見表3。

表3　穩(wěn)定計算結果匯總表

以斷面1和斷面2為例，計算簡圖見圖3～4。

圖3　斷面1穩(wěn)定計算簡圖

圖4　斷面2穩(wěn)定計算簡圖

計算結果顯示，若直接開挖河道，施工期河道東、西側岸坡穩(wěn)定安全系數(shù)均不能滿足規(guī)范要求。這是因為河道的開挖及景觀綠帶兩側的填方降低了岸坡穩(wěn)定性，分析結果可知，河道岸線離海堤內(nèi)側坡腳較近，填土高度較高、坡度較陡的地方穩(wěn)定系數(shù)尤其低。另外，通過計算簡圖可知，最危險滑弧有可能穿過海堤的拋石子堤或閉氣土方，這對海堤堤身結構完整性和滲流穩(wěn)定都是不利的。

為滿足河道邊坡穩(wěn)定、海堤背水側整體穩(wěn)定、海堤堤身結構完整性以及后期綠化帶景觀設施的要求，在河道駁岸以及上部景觀結構施工前進行真空預壓處理。和一般的真空預壓工程不同，該景觀河道沿河向寬度不一，兩岸堆土起伏、高程不一，所以不同河段的真空預壓處理范圍與排水板處理深度不同。

3　真空預壓方案設計

3.1設計條件

河道開挖在地基處理之后進行(即軟基處理完成后，再進行河道開挖)。設計條件見表4。

表4　真空預壓設計條件表

3.2方案設計

真空預壓施工前進行場地整平；預壓斷面從上到下分別為2層密封膜、1層200 g/m2的無紡土工布、0.50 m厚的中粗砂墊層、1層30 kN/m的編織土工布；為了保證密封性，在真空預壓區(qū)域周邊打設單排黏土圍封樁，間距0.50 m，樁體進入不透水土層至少0.50 m；豎向采用C型塑料排水板插設，塑料排水板底高程為-9.00～-17.50 m，正方形布置，排水板間距為0.90 m。典型斷面見圖5。

本次真空預壓要求膜下真空度穩(wěn)定地保持在85 kPa 以上。試抽氣后膜下真空壓力達到85 kPa 后可開始計時，并轉入正常抽真空階段，時間為100 d。

圖5　真空預壓典型斷面圖

3.3穩(wěn)定計算

以斷面1和斷面2為例，確定真空預壓范圍，并根據(jù)計算所得的強度增長指標，進行軟基處理后的岸坡穩(wěn)定計算，計算結果見表5。

表5　穩(wěn)定計算結果匯總表

根據(jù)JTS 147-2—2009《真空預壓加固軟土地基技術規(guī)程》的規(guī)定，當軟土層深厚，對以穩(wěn)定性控制的工程，排水板打設深度應超過危險滑動面下3.00 m。經(jīng)計算，本次真空預壓排水板底標高為-9.00～-17.50 m。

4　結　語

(1)若按景觀綠帶施工圖中的河道駁岸設計直接開挖河道，對河道邊坡穩(wěn)定、海堤背水側整體穩(wěn)定、海堤堤身結構完整性、海堤滲透穩(wěn)定均帶來不利影響，必須在河道駁岸以及上部景觀結構施工前進行地基處理。

(2)通過比選，并根據(jù)溫州地區(qū)已建工程的工程經(jīng)驗，真空預壓法適合本工程，且工期較短、工程投資較低。

(3)與大多數(shù)真空預壓項目不同，本工程針對墾區(qū)景觀河道的軟基處理，河岸兩側為景觀植被、小品等，且為達到景觀效果，兩岸堆土起伏、高程不一，所以不同河段要求的真空預壓處理深度不同。

(4)真空預壓處理后，經(jīng)計算，河道邊坡穩(wěn)定安全性以及海堤背水坡整體穩(wěn)定安全性均滿足規(guī)范要求。

[1]婁炎編．真空排水預壓法加固軟土技術[M].北京：人民交通出版社,2002.

[2]徐鍇,梅國雄,宰金珉,等.真空預壓土體的變形研究[J].巖土力學，2007(11)：2471-2474.

[3]徐宏,鄧學均,齊永正,等.真空預壓排水固結軟土強度增長規(guī)律性研究[J].巖土工程學報，2010(2)：285-290.

[4]龔曉南,岑仰潤.真空預壓加固軟土地基機理探討[J].哈爾濱建筑大學學報，2002(2)：7-10.

(責任編輯姚小槐)

2016-01-15

盧珊珊(1987- )，女，工程師，碩士，主要從事水工結構研究工作。

TU472.3+3

B

1008-701X(2016)03-0064-03

10.13641/j.cnki.33-1162/tv.2016.03.019