摘 要:真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加固軟土地基既能有減小地基工后沉降，又能在很大程度上提高地基的承載能力。但要運用該方法在實際工程施工中取得良好的加固效果，其合理的施工工藝的研究就十分重要。本文以真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工技術(shù)及監(jiān)測方法為研究對象，分析了其整個施工工藝流程和監(jiān)測系統(tǒng)組成，相信對同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞:真空聯(lián)合 堆載預(yù)壓法 施工工藝 監(jiān)測

中圖分類號:TU7\t\t\t文獻標識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0078-01

瑞典皇家地質(zhì)學(xué)院杰爾曼(w.Kjellman)教授于1952年首先提出真空預(yù)壓法加固地基的模型，其模型與目前常規(guī)的真空預(yù)壓加固軟土地基的工法基本相同。該法的提出引起了學(xué)術(shù)界和工程界的極大關(guān)注，我國在20世紀50年代末和20世紀60年代初開始對這一方法進行研究，但當(dāng)時沒能使之成功用于現(xiàn)場地基的加固。20世紀80年代，以交通部第一航務(wù)工程局為主，天津大學(xué)、南京水利科學(xué)院土工所參加的聯(lián)合攻關(guān)小組，對真空預(yù)壓加固軟土地基的施工工藝和設(shè)計方法等方面做了不少工作，成功地解決了水氣分離問題，使膜下真空度穩(wěn)定在530Inln汞柱，先后在塘沽新港進行了幾次現(xiàn)場試驗后獲得成功，并于1985年12月通過了國家技術(shù)鑒定。目前我國真空預(yù)壓法的工藝技術(shù)在真空度和大面積加固方面處于國際領(lǐng)先水平，應(yīng)用也越來越廣泛。此后該工法得到很大的發(fā)展，從單一的真空預(yù)壓法加固軟土地基發(fā)展到真空聯(lián)合堆載、真空聯(lián)合電滲、真空聯(lián)合降水、真空聯(lián)合碎石樁加固軟土地基等系列工法。

1 概述

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加固軟土地基既能有減小地基工后沉降，又能在很大程度上提高地基的承載能力。但要運用該方法在實際工程施工中取得良好的加固效果，其合理的施工工藝的研究就十分重要。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法主要包括排水系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、場地填筑系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)。

(1)堆載前要采取可靠措施保護密封膜及密封查漏工作，防止堆載時刺破密封膜;(2)堆載底層部分應(yīng)選顆粒較細且不含硬塊狀的堆載物，如砂料等，這一點特別重要，一旦在土體填筑過程中造成真空膜的破壞，將影響土體的正常填筑。(3)選擇合適的堆載時間和荷重。堆載部分的荷重為設(shè)計荷載與真空等效荷載之差。如果堆載部分荷重較小，可一次施加;荷重較大時，應(yīng)根據(jù)計算分級施加。(4)加固區(qū)內(nèi)差異沉降控制問題。

2 施工工藝

施工前必須對欲加固區(qū)的土層分布進行十分認真的分析，特別是對含有硬夾層、透水性好的流沙層深厚復(fù)雜軟土地基，這些將影響抽真空的成敗與否，所以前期的地質(zhì)補勘工作很重要。補勘后就可以進行施工準備工作，測量放線、工設(shè)備及材料進場、場地平整、挖四周排水溝，為后面的排水系統(tǒng)施工打好基礎(chǔ)。

2.1 排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)主要由豎向排水系統(tǒng)和水平排水系統(tǒng)兩大部分組成，下面分別論述。

(1)豎向排水系統(tǒng)。

真空負壓是通過打設(shè)在地基中的豎向排水體向下傳遞給土體的。豎向排水體有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等形式，目前工程中應(yīng)用的最多的是塑料排水板。

(2)水平排水系統(tǒng)。

水平排水系統(tǒng)采用鋪設(shè)砂墊層，其材料采用透水性好的砂料、細碎石、砂礫石或復(fù)合土工材料褥墊。一般采用級配良好的中粗砂墊層，含泥量不大于3％，滲透系數(shù)不低于10～3cm/s，厚度一般為30cm～40cm。砂墊層應(yīng)該均勻、密實，表面平整，碾壓后經(jīng)檢驗達中密D>0.67就可以進行元件埋設(shè)和豎向排水系統(tǒng)施工。

2.2 抽真空系統(tǒng)

抽真空系統(tǒng)包括主、濾管布置及鋪設(shè)，主管出膜裝置、抽真空設(shè)備與安裝。敷設(shè)濾管前，先對場地進行測量，然后按設(shè)計施工圖的幾何關(guān)系，放線主、濾管位置。濾管敷設(shè)前，對管子的接長和交叉，應(yīng)事先加工二通、三通、四通軟接頭配件，以便施工時好用。施工操作員要特別注意管子連接部位的施工質(zhì)量，必須做到不漏氣。濾管的末端要用木塞或PVC圓板封死，然后套上預(yù)先縫制好的反濾管布套，再扎牢即可。

2.3 密封系統(tǒng)

密封系統(tǒng)主要包括真空膜及鋪設(shè)、密封溝開挖與回填、真空膜保護及土層深部密封、拉裂縫處理等。真空膜鋪設(shè)前，要求派專人，逐一檢查場地表面，是否有尖銳器物，如鐵絲頭等，發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時清理，以免刺破密封膜而漏氣。而后在砂礫層上鋪設(shè)10cm厚的細砂，表面要求達到平整且壓實，然后鋪一層土工布，土工布的頂破強度要求≥1600N，然后再鋪真空膜。

3 監(jiān)測系統(tǒng)

真空聯(lián)合堆載預(yù)壓加固軟基的監(jiān)測裝置，主要有膜下真空度和泵上真空度觀測的真空表，用于觀測加固場地沉降的沉降標和測定地下孔隙水壓力的孔壓計、測斜儀、水位觀測孔、土體及塑料排水板中真空度等，埋設(shè)位置和數(shù)量符合設(shè)計要求。

3.1 表面沉降觀測

表面沉降觀測目的，以了解沉降速率、總沉降量和地基平均固結(jié)度。表面沉降板的埋設(shè):在埋設(shè)點地面挖50cm×50cm×3cm的土坑，內(nèi)鋪50cm左右的黃砂，整平壓實;將沉降板平放在坑內(nèi)，保證板面水平，并回填土整平壓實;沉降板的金屬測桿、套管和接駁的垂直偏差率應(yīng)不大于1.5%，金屬測桿直徑為4cm，測桿應(yīng)與底板焊接為一體;套管采用塑料管，直徑為10cm，具有一定的強度和剛度。

3.2 水平位移觀測

土體水平位移是控制場地填筑速率的重要參數(shù)。由于真空預(yù)壓使場地中心形成負壓區(qū)，即相當(dāng)于土體上施加了圍壓，此時側(cè)向位移表現(xiàn)為向場地中心移動的趨勢，有利于填土穩(wěn)定。而在堆載預(yù)壓加固填土?xí)r，水平位移主要是作為控制加荷速率、保證堆載安全的控制指標。

3.3 孔隙水壓力觀測

與位移資料相比，實測孔隙水壓力會更好的提供關(guān)于土體破壞情況的最早跡象。對于估計固結(jié)過程和確定填土施工速率來說，測定孔隙水壓力也是一種基本手段。了解抽填過程中土體內(nèi)孔隙水壓力的變化情況，主要是用來控制填土速率，判斷土體的整體穩(wěn)定性，根據(jù)測出的孔隙水壓力隨時間的變化過程線，反算土層的加固系數(shù)及不同時間的固結(jié)度，進而推算土體加固強度的增長情況，以確定下一級施加荷載的大小和時間，最終判定土體加固效果和加固的終止時刻。

3.4 分層沉降觀測

分層沉降觀測可以查明沉降發(fā)生的層位，為地基處理提供科學(xué)的依據(jù)。分層沉降觀測可以得到不同深度土層在加固過程中的沉降曲線，了解各土層的壓縮情況，判斷加固達到的有效深度及各深度土層的固結(jié)程度，為計算沉降的研究及設(shè)計提供驗證的資料.

3.5 真空度觀測

膜下真空度的量測有助于了解真空壓力隨時間的變化情況，得到真空荷載隨時間的變化曲線;砂井中真空度的量測有助于了解真空度沿垂直排水通道中的傳遞規(guī)律及真空度的傳遞損失，判斷真空荷載在垂直方向上的分布情況、影響深度，判斷有效加固深度;淤泥中真空度的量測有助于了解在淤泥中真空度隨時間的發(fā)展過程，從而判斷淤泥的加固效果和固結(jié)程度。

參考文獻

[1]\t任世杰.塑料排水板處理軟土路基施工技術(shù)[J].鐵道建筑，2005(11).

[2]\t石洋海，魏麗敏，任世杰.真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓加固效果分析[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2007(7).