黃孝祿

(福建譽(yù)豐建設(shè)工程有限公司，福建 寧德 352100)

1 工程概況

某排澇渠設(shè)計(jì)渠深為5.2 m，渠底的寬度為19.6 m，渠底高程為-1.5 m。對(duì)全雙工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆孔檢測(cè)和地質(zhì)測(cè)繪后發(fā)現(xiàn)，工程下部為淤泥質(zhì)土層，土層的厚度在25 m以上。地基承載力差，為了保證上部施工順利卡鉆，首先，要對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)采用真空預(yù)壓堆載法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，處理斷面如圖1所示。

圖1 真空預(yù)壓堆載處理斷面(單位：mm)

2 在施工過(guò)程中使用堆載預(yù)壓

2.1 主要的過(guò)程

對(duì)地基進(jìn)行施工的主要過(guò)程如下：對(duì)分布的蝦池田埂進(jìn)行清理，清理施工地點(diǎn)，確定進(jìn)行真空預(yù)壓的輪廓→在施工場(chǎng)地安裝排水管→處理好真空泵→對(duì)施工地點(diǎn)建立排水板→對(duì)密封溝進(jìn)行施工操作→使用砂對(duì)墊層進(jìn)行鋪設(shè)→通過(guò)土工布對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行鋪設(shè)→施工地點(diǎn)鋪設(shè)密封膜→使用土工布對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行鋪設(shè)→保持真空狀態(tài)→對(duì)施工的高程進(jìn)行計(jì)算→填土→停泵卸載。進(jìn)行此項(xiàng)操作所需要的時(shí)間暫定90 d，加固所需要的時(shí)間應(yīng)當(dāng)按照施工的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整[1]。

2.2 對(duì)排水設(shè)施的施工操作

鋪設(shè)砂墊層時(shí)需要在原地面進(jìn)行，在鋪設(shè)時(shí)需使用中、粗砂，并對(duì)砂墊層的高度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。鋪設(shè)砂墊層所需的厚度為1.0 m左右，使用的材料最好是中粗砂，將其中的小石子分離出來(lái)，尤其是要將有棱角的石子挑出來(lái)。在鋪設(shè)砂墊層時(shí)需在真空的條件下進(jìn)行，在修筑邊坡時(shí)需按照1∶2鋪設(shè)到原地表標(biāo)高。在使用中、粗砂墊層時(shí)需按照：材料中的含泥量<5%，滲透系數(shù)≥2×10-2cm/s，砂子的密度≥1.5 g/cm3，砂的粒徑需保持在0.74～0.84 mm范圍內(nèi)，這樣就能發(fā)揮反濾的效果，在砂里面不能存在有機(jī)物和雜質(zhì)[2]。

2.3 對(duì)排水板的施工操作

鋪設(shè)排水板時(shí)需要按照正方形的形狀進(jìn)行布置，相隔的距離為1.0 m，并對(duì)排水板的標(biāo)高進(jìn)行相應(yīng)的控制，在底部需到達(dá)粉質(zhì)黏土層0.5 m的位置并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的控制。按照地質(zhì)勘察的實(shí)際情況,淤泥底面標(biāo)高產(chǎn)生了比較大的變化，在進(jìn)行插板之前根據(jù)現(xiàn)有的鉆孔資料，使用插板機(jī)按照10 m的網(wǎng)絡(luò)間距實(shí)施探摸，保證插深達(dá)到要求后才可以進(jìn)行插板作業(yè)。在插板的過(guò)程中深度沒(méi)有超過(guò)20 m，就必須要使用SPB-B型排水板。

在對(duì)排水板進(jìn)行接長(zhǎng)時(shí)，需要使濾膜保持敞開(kāi)的狀態(tài)，接著再將其板芯對(duì)接，搭接的長(zhǎng)度≥200 mm，然后把濾膜進(jìn)行包裹，最后須要通過(guò)訂書釘來(lái)完成連接工作。

排水板在施工的過(guò)程中垂直度應(yīng)當(dāng)保持在1.5%的范圍內(nèi)，并且長(zhǎng)度應(yīng)<0.5 m。此外，還可在該板的附近450 mm的范圍內(nèi)再打一根。施工中的排水板數(shù)量應(yīng)<總數(shù)量的5%。施工的過(guò)程中需使用靜壓壓入式插板機(jī)，在插板機(jī)的位置須使用記錄儀。在完成插板時(shí)需進(jìn)行驗(yàn)收，達(dá)到施工要求后，立刻通過(guò)墊層砂完成填孔，并且在墊層的位置設(shè)置排水板。

2.4 施工過(guò)程中管路的鋪設(shè)

排水管主要分為支濾管以及主(干)管，在鋪設(shè)主管時(shí)需要使用100 mm的PVC塑料管來(lái)完成，管壁的厚度d>2.3 mm，并使用吸水膠管來(lái)完成和真空泵之間的連接，主管的位置需要設(shè)置在預(yù)壓區(qū)的附近。

在鋪設(shè)支濾管的過(guò)程中需通過(guò)φ60 mmPVC塑料硬管來(lái)完成。濾管壁的厚度d>2 mm，在管壁的位置需要間隔5 cm的距離鉆1個(gè)8 mm的孔，將其制作為花管，在外面需要包90 g/m2的土工布來(lái)進(jìn)行隔離。并且，無(wú)紡布不能出現(xiàn)破損的情況，濾管之間的距離保持在6 m。在對(duì)主管和支濾管連接的過(guò)程中需要通過(guò)三通、四通完成。管路需埋在墊層之下的30 cm位置[3]。

2.5 密封膜的使用

在完成砂墊層的平整后,埋入觀測(cè)的相關(guān)設(shè)備，需在真空膜和砂墊層中間的位置設(shè)置250 g/m2無(wú)紡布，無(wú)紡布的規(guī)格為刺土工布。在完成此項(xiàng)操作后，需在上面覆蓋聚氯乙烯薄膜，然后將薄膜的四周埋在土里面，接著再對(duì)其進(jìn)行密封。膜在進(jìn)行粘接的過(guò)程中需要使用平搭接的方式，搭接所需要的長(zhǎng)度>15 mm。

2.6 施工過(guò)程中的抽真空操作

在對(duì)真空設(shè)備進(jìn)行埋沒(méi)的過(guò)程中需要將其埋在濾管之間，按照1500 m2一個(gè)點(diǎn)排布置。抽真空時(shí)需要通過(guò)7.5 kW射流真空泵來(lái)完成，保證使用的真空泵控制的面積>1000 m2。為了使設(shè)備發(fā)揮最大的作用，在真空泵的附近，對(duì)邊緣的位置進(jìn)行加固，并且還要保證進(jìn)水口和出口膜處于同一水平。在抽取時(shí)，真空度水平應(yīng)≥85 kPa，而且還要保證其穩(wěn)定性不受影響。

2.7 在處于真空的情況下使用堆載預(yù)壓的方式進(jìn)行施工

在施工的過(guò)程中在真空膜的上面鋪設(shè)350 g/m2的無(wú)紡布，使用的無(wú)紡布應(yīng)當(dāng)為刺土布。然后在其上面鋪設(shè)1.0 m厚砂墊層，真空度的水平≥80 kPa，在完成此項(xiàng)操作的10 d后，在砂墊層的上面開(kāi)始堆載預(yù)壓操作。使用的堆載材料為砂質(zhì)黏土，在對(duì)砂質(zhì)黏土進(jìn)行碾壓時(shí)，厚度需保持在0.3 m，密實(shí)度需保持在93%。

施工過(guò)程中的堆載厚度需要按照上高程為準(zhǔn)。砂墊層需要使用中、細(xì)砂，施工材料的規(guī)格為：材料中的含泥量為10%，粒徑≥0.075 mm，應(yīng)大于總質(zhì)量的85%。并且還要通過(guò)砂質(zhì)黏土來(lái)進(jìn)行回填操作。

3 對(duì)施工操作進(jìn)行檢測(cè)

在施工時(shí)，為了使工程的質(zhì)量符合施工要求，需對(duì)與施工有關(guān)的施工信息、地質(zhì)信息等進(jìn)行全面了解，保證施工的效果。所以，在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，需對(duì)施工操作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，主要包括的內(nèi)容有深層位移、空隙壓力、膜下真空度、表層沉降等。以下是對(duì)這些監(jiān)測(cè)的內(nèi)容所作出的說(shuō)明：

3.1 對(duì)施工過(guò)程中的表層沉降狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)

按照1500 m2布置設(shè)置1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的密度排列沉降觀測(cè)指標(biāo)，沉降盤需要在設(shè)置排水板前埋在砂墊層里面，并對(duì)沉降量進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)，在完成鋪膜操作后須馬上把沉降板放到膜上并進(jìn)行埋放，在埋放的過(guò)程中，薄膜不能出現(xiàn)破損，需要在膜上鋪設(shè)1層土工布，并將其保護(hù)好，設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)標(biāo)志。

沉降觀測(cè)的數(shù)據(jù)誤差應(yīng)當(dāng)保持在2 mm內(nèi)，插排水板的情況需要間隔24 h的時(shí)間進(jìn)行1次觀測(cè)，等到壓力>80 kPa時(shí)須間隔48 h的時(shí)間進(jìn)行1次觀測(cè)。等到馬上進(jìn)行停抽真空時(shí)，對(duì)沉降值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并得出固結(jié)度，保證沉降的情況符合施工的要求。

3.2 在進(jìn)行加固之前和完成之后進(jìn)行鉆孔取土

在開(kāi)始加固前，需對(duì)鉆孔的位置進(jìn)行選取，在完成加固后需在觀測(cè)孔的周圍進(jìn)行取樣。土樣選取的位置需按照實(shí)際的施工情況進(jìn)行選取，施工時(shí)需按照《工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(DBJ50/T—043—2016)中的內(nèi)容進(jìn)行，主要的內(nèi)容包括：

(1)黏性土的物理狀況，通常就是指液性指數(shù)、塑性指數(shù)、塑限、液限、空隙比、飽和情況、天然含水率、相對(duì)密度、天然重度，在力學(xué)方面的指標(biāo)主要是抗剪強(qiáng)度(快剪、固結(jié)快剪)、壓縮系數(shù)或無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、壓縮指數(shù)等。

(2)有機(jī)質(zhì)含量、靈敏度、前期固結(jié)壓力、固結(jié)系數(shù)(固結(jié)和高壓固結(jié)試驗(yàn))、土的滲透系數(shù)等。

3.3 對(duì)孔隙位置的水壓力情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)

對(duì)空隙位置的水壓力狀況進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)，需在分區(qū)的狀態(tài)下完成，并使用傳感器設(shè)備，通常使用的設(shè)備為振弦空隙壓力計(jì)，在此過(guò)程中將其進(jìn)行埋設(shè)。在深度方面，需要在間隔為3 m的位置設(shè)立傳感器，深度需按照淤泥厚度來(lái)確定。在埋設(shè)的過(guò)程中需按照分孔的方式來(lái)完成，在抽真空時(shí)需間隔24 h的時(shí)間進(jìn)行1次觀測(cè)，等到壓力達(dá)到80 kPa時(shí)需要每次間隔48 h的時(shí)間，按照得到的數(shù)據(jù)，水壓力的變化情況和抽取的速率基本相同，并對(duì)獲得的固結(jié)、強(qiáng)度進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。

3.4 對(duì)分層沉降的狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)

在分區(qū)的位置需要設(shè)置觀測(cè)孔，等到插板完成后再開(kāi)始埋設(shè)。抽真空的過(guò)程中，需要1次/2 d對(duì)觀測(cè)孔進(jìn)行觀測(cè)，到達(dá)滿載時(shí)，需要1次/5 d進(jìn)行觀測(cè)。按照得到的結(jié)果分析沉降變化的狀況。

3.5 對(duì)位移的狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)

在施工的過(guò)程中需要把測(cè)斜管埋沒(méi)在分區(qū)的附近，在保證測(cè)斜管不會(huì)發(fā)生變形的情況之下將其進(jìn)行埋沒(méi)，深度≥3 cm。在堆載時(shí)和抽真空的過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的觀察，1次/2 d進(jìn)行觀測(cè)，得到滿載時(shí)，1次/5 d進(jìn)行觀測(cè)。

4 結(jié) 論

在本次施工的過(guò)程中，通過(guò)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法進(jìn)行施工后，固結(jié)沉降在抽真空的過(guò)程中就已經(jīng)結(jié)束了。通過(guò)研究后發(fā)現(xiàn)沉降情況基本滿足施工的要求，并且在進(jìn)行此項(xiàng)操作的過(guò)程中受到真空的影響，地基里面始終存在著負(fù)壓現(xiàn)象。堆載會(huì)導(dǎo)致水壓力持續(xù)增加，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)就會(huì)造成固結(jié)和排水的速度加快，而且不會(huì)出現(xiàn)意外狀況。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑地基處理技術(shù)規(guī)范：JGJ 79—2012[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[2] 謝艷.真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法處理軟地基施工工藝[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2017(3)：94-95.

[3] 魏遠(yuǎn)波.上壩排澇泵站擋土墻軟土地基處理設(shè)計(jì)[J].黑龍江水利科技，2012，40(12)：59-60.