曾杰

摘 要：真空預壓法處理軟土地基在圍海造地工程中廣泛應(yīng)用，本文結(jié)合一個位于廣東省東莞地區(qū)具體工程實例，簡介設(shè)計技術(shù)要點，監(jiān)測和檢測要求，證明真空預壓法在當?shù)氐鼗幚淼男Ч黠@，為類似地區(qū)的地基處理提供較好的參考。

關(guān)鍵詞：地基處理 現(xiàn)場試驗 真空預壓法 施工效果

1.前言

我國于1985年通過真空預壓法的國家技術(shù)鑒定，由于真空預壓法在處理軟土地基時具有不會使土體側(cè)向擠出、施工期短、對環(huán)境影響小、經(jīng)濟效益明顯等優(yōu)點，因而在水運工程中得到了廣泛的應(yīng)用，其處理方法及施工技術(shù)都逐漸趨于成熟。

2.真空預壓法原理

真空預壓法（Vacuum Preloading）是指利用抽真空的方法，使土體中形成一個局部的負壓源，通過降低砂井或排水板中的孔隙水壓力而使土體中的孔隙水排出，從而增加有效應(yīng)力來壓密土體的地基加固方法。

具體如圖1所示。

施工步驟首先在原地基上打入塑料排水板作為豎直排水體，然后在地基表面鋪墊一定厚度的砂墊層，在砂墊層中鋪設(shè)排水濾管。將不透氣的薄膜鋪設(shè)在砂墊層之上，薄膜四周埋入土中，通過埋設(shè)在砂墊層中的排水濾管將膜下砂墊層中的空氣抽出，從而使砂墊層和排水板中形成負的真空壓力，使排水板和周圍土體之間形成孔壓差，土體中的孔隙水在壓力差的作用下滲流到排水板中，通過排水濾管排出土體，以達到固結(jié)的目的。真空預壓系統(tǒng)由抽真空系統(tǒng)、排水排氣系統(tǒng)和密封系統(tǒng)三部分組成。

3.工程概況

本工程場地位于廣東省東莞沙田東沙港，岸線處于東江南支流與獅子洋相接處的南岸。本工程場地整平標高為 +5.20m，地基處理范圍為北側(cè)邊界以內(nèi)5m、南側(cè)邊界以內(nèi)11.2m、西側(cè)邊界18m以內(nèi)范圍。按區(qū)域采用真空預壓法進行地基處理，預壓區(qū)域分為A1，A2兩區(qū)，總面積約為48038m2。

在本項目的勘察深度范圍內(nèi)，揭示的基巖為白堊系的沉積砂巖，上覆土層為新近人工填土層、第四系全新統(tǒng)珠江三角洲沖積層?；鶐r上覆土層自上而下分別為填土層（Qhml）和第四系全新統(tǒng)珠江三角洲沖積層（Qhal）；下伏基巖為白堊系（K）泥質(zhì)粉砂巖。

4.地基處理技術(shù)要求

4.1地基處理分區(qū)施工順序

施工順序：A1區(qū)→ A2區(qū)

地基處理分區(qū)施工原則是保證進出碼頭通道不受地基處理施工影響。施工承包單位可在確保上述原則的前提下，根據(jù)現(xiàn)場施工進度情況，合理調(diào)整施工順序。

4.2.地基處理理論計算

（1）固結(jié)度計算

采用打設(shè)垂直塑料水板進行地基加固屬三維固結(jié)問題，可采用太沙基三維軸對稱固結(jié)理論來計算。排水板可按等效砂井簡化，當不考慮涂抹及井阻影響時，地基固結(jié)度計算公式如下：

（3）地基處理效果分析

由于場地區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況的差異，并且結(jié)合規(guī)范建議的沉降經(jīng)驗系數(shù)的取值范圍。計算得本工程真空預壓區(qū)施工期地基處理沉降：500mm～778mm。

4.3真空預壓（A區(qū)）設(shè)計

工序及設(shè)計參數(shù)：（1）各區(qū)塊施工順序：A1區(qū)→A2區(qū)；（2）場地整平至+5.20m；（3）鋪0.4名厚中粗砂墊層至標高+5.60m；（4）插塑料排水板正方形布置，間距為1.2m；（5）施打雙排泥漿攪拌墻樁結(jié)構(gòu)，單樁設(shè)計直徑為700mm，縱橫彼此搭接200mm，間距為500mm。（6）埋設(shè)真空濾管與檢測設(shè)備于砂墊層頂面下約 20～25cm，濾管中平行距離不大于6.5m；（7）鋪設(shè)密封膜；（8）真空泵管路連接、試抽真空；（9）真空度保持在80Kpa以上，并且定期觀察；（10）固度達設(shè)計要求后停抽真空，進行加固檢測；（11）施工完畢后，粘土密封墻位置換填深度為1.5m繼配碎石處理；（12）20t振動壓路機碾壓至無輪跡，達到壓實度在深度0～80cm范圍>93%要求為止。機械碾壓后整平至交工面標高+4.80m。

5.真空預壓施工技術(shù)要求

5.1鋪設(shè)排水砂墊層。

排水砂中墊層材料為粗砂，含泥量<5%，滲透系數(shù)不小于5×10-3cm/s。砂墊層鋪設(shè)底標高+5.2m，厚度為0.4m。中粗砂墊層鋪設(shè)偏差要求-0.05～+0.05m，干密度不小于15kN/m3。砂墊層的檢測為10000m3檢測一次。

5.2插入塑料排水板。

其規(guī)格、質(zhì)量和排水性能要求必須符合《水運工程塑料排水板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JTS206—1-2009）的各項指標規(guī)定。

5.3進行真空預壓施工。

（1）現(xiàn)場清理；（2）鋪設(shè)真空濾管鋪；（3）膜下真空度觀測表應(yīng)經(jīng)過檢測部門檢驗合格后方予使用；（4）鋪設(shè)密封膜；（5）真空泵安裝；（6）真空預壓過程控制。

5.4真空預壓卸載條件。

a.按實測沉降曲線推算的固結(jié)度不小于90%； b.實測地面沉降速率連續(xù)10天平均沉降量不大于2 mm/d。

5.5機械碾壓。

6.控制標準、檢測及監(jiān)測要求

為了控制地基處理施工過程中軟基的穩(wěn)定、減少工后沉降及差異沉降，必須制定詳細的監(jiān)控方案，借助相關(guān)儀器對施工過程中土體的應(yīng)力應(yīng)變及孔隙水壓力的變化進行嚴密的監(jiān)控，以確保施工安全并科學的指導施工；施工結(jié)束后為確保能達到設(shè)計要求，還必須進行相關(guān)的施工質(zhì)量檢測；其控制標準要求如下：

（1）土體沉降：沉降控制每晝夜≤30 mm。（2）土體側(cè)向位移：邊樁及測斜管位移≤5mm/d，最大累積水平位移值Lmax<20cm。（3）孔隙水壓力：孔隙水壓力增量與荷載增量比值即∑△U/∑△P≤60%。

7.結(jié)束語

近年來我國實施了大量的對軟弱土層的地基處理項目，其原因都離不開軟弱土層厚度不均，工后總沉降量和差異沉降量巨大。特別是在經(jīng)濟發(fā)達的珠江三角洲地區(qū)，由于地質(zhì)原因的特殊性應(yīng)用真空預壓法進行地基處理的工程項目越來越多。隨著港口建設(shè)的日益增加，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，像真空預壓，強夯法，真空聯(lián)合堆載預壓法等對深厚軟土層的地基處理技術(shù)方法也越來越多地應(yīng)用在實際工程中去。

參考文獻：

[1]港口工程地基規(guī)范.JTS.147-1-2010.

[2]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范.JGJ79-2012，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，2013.

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