真空预压方法在软基处理中的应用:真空预压软基处理
时间：2019-05-17 03:22:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】真空预压是我国沿海地区软土地基处理的常用方法。本文结合笔者在工程中的实践经验，介绍真空预压方法在我国南部沿海地区软基处理中的应用。 【关键词】真空预压， 软基处理
【 abstract 】 vacuum preloading is in China"s coastal areas of soft ground treatment commonly used method. The author discusses the experience in engineering practice, this paper introduces vacuum preloading method in our country south coastal areas of the application of the soft foundation treatment.
【 key words 】 vacuum preloading, soft foundation treatment
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
由于软土的欠固结特性，在软土地区进行工程建设时，在回填土荷载和土体自身荷载的联合作用下，土体会慢慢固结，表现出来的就是地基的下沉。地基的下沉会引起建筑物自身的开裂，水管爆裂、道路开裂等，增加巨额的维修费用，甚至会危及人民群众的生命财产安全，因此在工程主体结构建设前，一般要求先对地基进行加固处理。
1 软土的工程地质性质
软土是淤泥和淤泥质土的总称，主要由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少置腐殖质组成。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
2 真空预压的加固原理
真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水通道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。
当抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结。
真空预压的原理主要反映在以下几个方面：
1)薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载。
2)地下水位降低，相应增加附加应力。
3)封闭气泡排出，土的渗透性加大
真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空，使膜内外形成气压差，使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压是在负超静水压力下排水固结，为负压固结的一种。
3 施工流程和要点
真空预压施工前，应充分作好施工准备工作，制定施工技术措施。检验砂袋或排水板、聚氯乙烯薄膜及中粗砂是否符合技术标准及设计要求，并将检验报告提交监理工程师审核批准。在取得监理工程师批准后，开始进行真空预压的下一步施工。
真空预压施工流程一般流程：铺设下层砂垫层→砂面整平→测量放线→施工袋装砂井或塑料排水板→铺设主支滤排水管→铺设上层砂垫层→砂面整平→铺设聚氯乙烯薄膜→施工密封沟→设置测量标志→安装真空泵→抽真空预压固结土层→沉降观测和监测和数据分析→卸载和土方回填→竣工验收。
施工时应严格按照工序图进行，其施工要点及质量控制和检验方法如下:
1) 机具定位时要保证锤中心与地面定位在同一点上，按3 %的检查频率和用经纬仪观测控制导向架的垂直度。
2) 施工前应对材料进行检查，塑料排水板要有足够的韧性和渗透系数，砂袋要足够密实。材料露天堆放应有遮盖，切忌长时间暴晒。
3) 施工时设专人观测套管的入土深度，桩机出现移位时要及时更正，确保定位正确，套管垂直，深度符合设计要求。
4) 桩尖平端与导管靴配合要适当，避免错缝，防止淤泥或砂土进入导管，增大对塑料的阻力，提管时将塑料排水板拉断或带出。拔管时应注意垂直起吊，带出砂袋或排水板长度不得大于0. 5 m ，若发现上述现象，应在距原桩位30cm处重新补打。
5) 密封膜的施工：密封膜采用2层聚氯乙烯薄膜，单层厚度0.3mm，平接方式搭接，搭接宽度不小于100cm，并通过热粘法拼接。密封膜应埋入加固区四周的密封沟内，并分层填土压实。
6) 挖密封沟：有粘土幕墙处，利用粘土幕墙施工时形成的沟作为压膜沟，将密封膜踩入其中。没有粘土幕墙处，可以在处理边界挖沟做压膜沟。对于软土地基处理范围内有砂层的，应当施工粘土幕墙止水。
7）抽真空时，要求按照设计荷载，试抽时应该派人巡查，发现密封膜有漏气现象及时修补。正式抽气后抽出的水覆于膜上，做为外加荷载。
8)施工完毕后要及时按隐蔽工程验收标准进行检查验收，并拍照。
4 工程应用
某房建项目位于广州市南沙区黄阁镇，场地地质状况不良，为淤泥质居多，根据地看报告揭示，场地土层可分为：填土、海陆交互相海冲（淤泥）积成因的淤泥、冲积成因的粉质粘土、淤泥质土、中粗砂（砾砂），残积成因的粉质粘性土；下伏基岩为燕山期的花岗岩，按风化程度分为：全风化层、强风化层、中风化层和微风化层。其中海陆交互相海冲（淤泥）积层厚度3.90～28.70m、冲洪积层的淤泥质土层厚0.80～16.00m，因此该场地淤泥层厚度较大且分布不均匀。为了控制场地的工后沉降和差异沉降，特别是建筑物（采用桩基础）与室外地坪的沉降差，需对整个场地进行软基处理。根据工期要求并综合考虑场地周边材料供应条件，最终确定采用真空预压法对场地进行软基处理。设计预压荷载不小于85KPa，真空预压时间为3个月，工后沉降不大于25cm。
该项目于2010年4月初开始抽气，4月10真空度达到设计的85 KPa，截至7月13日累计抽气时间达93天，整个过程的沉降曲线见图1。后业主组织召开专家技术分析会认为，本项目采用超载预压，实际回填土厚度平均约1.4m，根据检测数据推断地基的工后沉降小于25cm，软基处理效果可以满足本工程需要，同意卸载。
5 结束语
软土地基的处理是我国沿海地区工程建设的难点。真空预压处理软土地基的施工要点为排水板的质量、密封墙（密封沟）的施工质量和抽气过程中真空度的控制。工程经验告诉我们真空预压是一种简单、快捷、经济、行之有效的软基处理方法。
参考文献：
[1]中交第一公路工程局有限公司主编，公路路基施工技术规范（JTG F10-2006），北京：人民交通出版社，20007.7。
[2]洪毓康，土质学与土力学[M] ，北京:人民交通出版社,2002。
[3]胡中雄、潘林有，软土地基和预压法地基处理，北京：机械工业出版社，2004.7。
图1 真空预压沉降过程曲线
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
