鄒秋云

珠海水務(wù)集團(tuán)有限公司 廣東珠海 519000

摘要：采用真空預(yù)壓法處理珠海西部地區(qū)某水廠擴(kuò)建工程軟基，處理淤泥層的平均厚度達(dá)到6m以上，軟基上施加真空壓力80kPa，90d后地基表面沉降量達(dá)到80cm以上，地基平均固結(jié)度超過90%，滿足設(shè)計(jì)要求處理后的軟土地基物理力學(xué)性質(zhì)變化明顯，表明采用真空預(yù)壓法處理本工程軟基是可行的，同時(shí)對(duì)真空預(yù)壓過程中的施工、監(jiān)測(cè)等進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：真空預(yù)壓；軟基；沉降；監(jiān)測(cè)

1 工程概況

水廠一期設(shè)計(jì)規(guī)模12萬m 3/d。本期（二期）設(shè)計(jì)規(guī)模16萬m 3/d，遠(yuǎn)期水廠擴(kuò)建至60萬m 3/d。水廠現(xiàn)狀一期圍墻范圍內(nèi)用地面積6.9萬m2，水廠二期及遠(yuǎn)期用地6.0萬m2。水廠本期建設(shè)16萬m 3/d的常規(guī)處理工藝流程和28萬m 3/d的污泥處理工藝流程，部分構(gòu)筑物土建規(guī)模按水廠終期60萬m 3/d考慮建設(shè)。本次擴(kuò)建工程內(nèi)容主要包括：機(jī)械混合折板絮凝平流沉淀池（下疊清水池）、V型濾池、反沖洗泵房、綜合加藥間、排泥池、濃縮池、污泥平衡池、脫水機(jī)房及配電間、鼓風(fēng)機(jī)房及反沖洗泵房等工程內(nèi)容。擬建場(chǎng)地有厚度不均的淤泥，為了滿足場(chǎng)坪及道路的使用要求，需對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行軟基處理，總處理面積約33429m2。

2 地質(zhì)情況

2.1 地形地貌

擬建項(xiàng)目場(chǎng)地位于珠海市斗門區(qū)，東鄰X589線主干道，場(chǎng)地西、北鄰近山區(qū)，東南逐漸平緩，為丘陵與濱海平原過渡帶地貌單元?，F(xiàn)場(chǎng)地內(nèi)分布有人工堆填的素填土，林木、植被密布及零星溝塘，場(chǎng)地總體地勢(shì)北高南低，地面高程 -1.92～5.92 m，地形起伏較大。

2.2 地層巖性

據(jù)鉆探結(jié)果，場(chǎng)地內(nèi)自上而下分布有第四系全新統(tǒng)人工填土層，、第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積層、第四系全新統(tǒng)殘積土層及寒武系八村群砂巖。各地層工程地質(zhì)特征分述如下：

2.3 地下水

擬建項(xiàng)目場(chǎng)地勘察深度內(nèi)地下水為多層狀的含水結(jié)構(gòu)，主要分布有上層滯水、孔隙潛水和基巖裂隙水。上層滯水分布于人工素填土中，水量貧乏；孔隙潛水賦存于第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積層的礫砂（中砂、細(xì)砂）中，具有微承壓性，富水性、透水性較好，水量一般；基巖裂隙水分布于風(fēng)化砂巖裂隙中，水量中等。場(chǎng)地內(nèi)的淤泥、粉質(zhì)粘土和砂質(zhì)粘性土③為相對(duì)隔水層或弱透水層。場(chǎng)地地下水主要受大氣降水及地下水逕流補(bǔ)給，以蒸發(fā)及地下水逕流排泄。地下水位隨季節(jié)而變化，施工期間正值平水期，測(cè)得鉆孔內(nèi)穩(wěn)定地下水位埋深0.35～2.81m，相當(dāng)于標(biāo)高- 0.38～4.74m，預(yù)計(jì)年水位差1.80m（最低地下水位埋深1.85m，最高地下水位埋深0.05m）。

3 軟基處理總體設(shè)計(jì)

真空預(yù)壓前首先要在地基上鋪設(shè)砂墊層等水平排水層和打入塑料排水板等垂直排水通道，在砂墊層上鋪設(shè)塑料密封膜，將四周埋設(shè)于不透氣層頂面以下至少50.0 cm，使地基與大氣層隔離；然后采用射流泵在密封膜下抽真空形成負(fù)壓，降低地基內(nèi)的孔隙水壓力，增加地基的有效應(yīng)力，使土體加固以提高地基承載力。

真空預(yù)壓排水固結(jié)系統(tǒng)可分為施壓系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和密封系統(tǒng)。真空預(yù)壓加固的主要技術(shù)難點(diǎn)和施工關(guān)鍵在于保證真空設(shè)備效能、地基深部真空度的傳遞與維持和軟基密封效果等，加固過程要求始終保持膜下真空度≥80.0 kPa，盡量減少在橫向與豎向排水系統(tǒng)中的真空度傳遞損失，真空度的產(chǎn)生、深部傳遞與維持是軟基加固成功與否的關(guān)鍵核心技術(shù)。因此，對(duì)真空度的傳遞過程采取積極有效的控制措施是真空預(yù)壓施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。真空預(yù)壓排水固結(jié)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖。

4 真空預(yù)壓施工及監(jiān)測(cè)

4.1 真空預(yù)壓排水固結(jié)施工

施工總體順序：平整場(chǎng)地→鋪設(shè)砂墊層、施工攪拌樁及水泥漿密封墻封閉帷幕→打設(shè)塑料排水板→挖設(shè)密封溝→埋設(shè)真空濾管，檢測(cè)儀器→鋪設(shè)真空膜→安裝真空設(shè)備、抽真空施工→滿載預(yù)壓及卸載→整平場(chǎng)地、設(shè)排水明溝。

4.2施工監(jiān)測(cè)

真空預(yù)壓施工的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)內(nèi)容較多，主要觀 測(cè)項(xiàng)目為地面沉降、真空度、孔隙水壓力、土體分層 沉降和水平位移等，以及加固前、后的鉆孔原狀土工試驗(yàn)和原位十字板試驗(yàn)。在砂墊層和塑料排水板施工期間應(yīng)每隔3d 觀測(cè)1次，開始抽真空時(shí)要每天觀測(cè)1次，15 d 后可每隔3 d觀測(cè)1次，如果觀測(cè)數(shù)據(jù)變化很小可逐步延長(zhǎng)至每周觀測(cè)1次。

5 常見問題分析

5.1設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

建設(shè)單位應(yīng)會(huì)同各參見單位對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和優(yōu)選，針對(duì)工程實(shí)際情況選擇工期短、質(zhì)量好、投資少的設(shè)計(jì)方案。首先的優(yōu)化對(duì)象是真空預(yù)壓施工中塑料排水板材料的選定，其次是加固深度的確定—塑料排水板的打設(shè)深度，加固單元體內(nèi)的塑料排水板的密度—塑料排水板的平面布設(shè)形式的間距，即通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定合理的打設(shè)深度、最小的布設(shè)密度（最 大間距），最短的工期，獲得將要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的令人滿意的施工質(zhì)量。

5.2回填土的質(zhì)量要求

某些工程由于工程需要在軟基加固前期先回填一定量的土方，在回填過程中回填材料、回填工藝的控制應(yīng)該結(jié)合后續(xù)工程來綜合考慮。若回填料含有建筑垃圾等雜物、回填料粒徑偏大、回填位置不準(zhǔn)確等都將影響后期插板質(zhì)量工效和真空預(yù)壓的氣密性。若何填時(shí)需在場(chǎng)地內(nèi)鋪設(shè)的是臨時(shí)道路，需有總體規(guī)劃，并且要及時(shí)提供清晰充足的回填施工資料，這是應(yīng)該引起注意和加以改正的，以保證后續(xù)工程的順利進(jìn)行。

5.3砂墊層的意義

目前的真空預(yù)壓塑料板排水固結(jié)法施工水平和要求中，砂墊層是一個(gè)必不可少的工藝層，它不是普通意義上的回填土方。砂墊層是作為土體內(nèi)部塑料板排水和土體外部真空設(shè)備抽氣抽水的十分重要的中介層，因此砂墊層的材質(zhì)要求及施工工藝都比較嚴(yán)格，砂料的均勻性，通水能力，含泥量一般設(shè)計(jì)上都應(yīng)有明確的規(guī)定，施工時(shí)對(duì)砂墊層場(chǎng)地的平整度以及不混入影響排水的雜質(zhì)的質(zhì)量要求也是必要的，否則將直接影響到軟基加固效果。同時(shí)砂墊層厚度的確定，除應(yīng)考慮排水作用外，還應(yīng)滿足插板機(jī)械的行走不致使場(chǎng)地產(chǎn)生較大破壞的作用。

5.4真空預(yù)壓的氣密性

真空預(yù)壓的氣密性保證作為施工的關(guān)鍵控制點(diǎn)，是受到諸多因素綜合影響的，它涉及到 施工工藝、工藝材料、工程材料、施工態(tài)度等，如壓膜溝的設(shè)計(jì)尺寸是否合乎現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，封閉膜的材料，加工水平能否達(dá)到要求，回填密封溝選用粘土的粘粒含量是否符合密封要求，遇有突變地質(zhì)特征或設(shè)計(jì)未考慮到等情況時(shí)，能否采取必要的補(bǔ)救手段等。就目前的總體施工水平來看，經(jīng)驗(yàn)多的施工單位都能注意到如上問題來保證氣密性，但有些施工隊(duì)伍因忽略了某項(xiàng)因素或遇到問題沒有引起重視而造成了工程的返工和延誤工期的后果。

5.5膜上覆水要求

膜上覆水需逐次進(jìn)行，第一次覆水水深1.0m，覆水過程中密切注意沉降，側(cè)向位移，真空度和圍堰滲漏情況，遇有險(xiǎn)情及時(shí)停止，補(bǔ)救后繼續(xù)，最終保證膜上荷載約15kPa，卸載首先卸除膜上荷載，再卸除真空荷載，注意監(jiān)測(cè)沉降反彈。

5.6塑料排水板打設(shè)要求

塑料排水板進(jìn)場(chǎng)時(shí)的規(guī)格、材質(zhì)和排水性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和《塑料排水板質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》，按照抽檢程序送檢合格后方可使用，新到場(chǎng)的排水板要進(jìn)行有效苫蓋，避免日曬、雨淋和水浸，防止老化。

打板機(jī)就位后要調(diào)整套管的垂直度，根據(jù)塑料排水板的底高程反算需打入排水板的長(zhǎng)度，將塑料排水板送入樁桿時(shí)嚴(yán)禁出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂和撕破濾膜的現(xiàn)象，尤其在大風(fēng)天氣施工時(shí)更應(yīng)注意，要求施工時(shí)有專人負(fù)責(zé)捋順排水板，確保排水板平順地進(jìn)入樁桿。在接板時(shí)必須按規(guī)范要求將板外濾布剝開，板芯搭接≥20.0 cm，然后合上濾布并用尼龍繩固定，同時(shí)做好記錄。需接長(zhǎng)的塑料排水板接頭不超過1 個(gè)，且?guī)в薪宇^的排水板不應(yīng)超過總數(shù)的10 %，相鄰排水板不能同時(shí)出現(xiàn)接頭，施工排水板時(shí)要及時(shí)清理板頭周邊的淤泥。如遇填石范圍，先翻挖部分填石，然后再引孔打設(shè)塑料排水板。排水板施工時(shí)建議配置電子記錄儀，嚴(yán)格控制排水板深度，并配置樁靴，嚴(yán)格控制回帶。

6 結(jié)語

本人針對(duì)真空預(yù)壓法軟基加固施工目前仍存在的不足或有關(guān)問題，在幾個(gè)大的方面做了簡(jiǎn)要的概述，結(jié)合多年真空預(yù)壓施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)真空預(yù)壓軟基加固施工質(zhì)量控制的要點(diǎn)，對(duì)影響施工質(zhì)量的常見問題給出應(yīng)對(duì)措施，并提出了相關(guān)的改進(jìn)辦法。具體在工程實(shí)際運(yùn)用過程中可根據(jù)具體工程實(shí)例完善優(yōu)化，并結(jié)合工期、造價(jià)等實(shí)際情況適當(dāng)選擇軟基方案。

參考文獻(xiàn)：

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面波法是針對(duì)巖土的原位進(jìn)行探測(cè)的一種新興物探方法，此種方法主要是利用面波的傳播速度以及頻散特性與巖土物理力學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，從而來進(jìn)行工程地質(zhì)問題的解決。

三、資料的分析與解釋

工程物探工作中數(shù)據(jù)的采集是關(guān)鍵，與此同時(shí)如何將所采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)再進(jìn)行分析、計(jì)算以及解釋是整個(gè)工程項(xiàng)目的重中之重。工程數(shù)據(jù)解釋成果的正確度將直接關(guān)系到巖土層工程問題分析，判斷以及處理的結(jié)果，事關(guān)整個(gè)工程的安全性。例如在彈性波的勘測(cè)過程中，首先需要進(jìn)行的就是將干擾波進(jìn)行分離和壓制，然后對(duì)一些能夠解決某一特定工程地質(zhì)問題的有效波進(jìn)行保留。在實(shí)際的工程過程中，可以結(jié)合軟硬件以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，去偽存真對(duì)一些干擾波以及有效波進(jìn)行識(shí)別，從而得到真實(shí)的正確的解釋成果。與此同時(shí)，場(chǎng)地的復(fù)雜性也將容易導(dǎo)致物探異常的多解性，在資料解釋時(shí)應(yīng)該針對(duì)各種異常情況進(jìn)行必要的歸類分析，再加之與原位測(cè)試、鉆探以及室內(nèi)研究成果進(jìn)行有效的結(jié)果對(duì)比與驗(yàn)證，才能夠充分確保解釋結(jié)果的真實(shí)性。

四、物探方法在巖土工程勘察中的實(shí)踐

（一）巖溶勘探

以貴州某火電站工程為例，此火電站位于巖溶的發(fā)育帶。巖溶通常會(huì)具有弱波抗阻以及低電阻率的特性，在進(jìn)行物探時(shí)能夠產(chǎn)生物探異常。此工程可以通過充分的利用巖溶的地球物理特性，再加之采用高密度電法與地震影響法相結(jié)合的物探方法來進(jìn)行巖層的勘探。地震映像為主，高密度電法為輔的綜合性物探方法能夠很好的查明地下熔巖的發(fā)育狀況以及分布規(guī)律、規(guī)模，從而確?？碧匠晒臏?zhǔn)確度及完整性。

（二）工程選址

工程選址需要根據(jù)工區(qū)的地域物理?xiàng)l件及工作要求，再結(jié)合物探方法進(jìn)行淺層的地震分析?，F(xiàn)場(chǎng)需要采用相關(guān)的炸藥進(jìn)行激發(fā)，工程地震儀以及陸地縱波檢波器進(jìn)行接收。除此之外就是資料的處理，可以采用相關(guān)軟件進(jìn)行分析及精細(xì)處理。通過工程的物探方法能夠比較明確的查明廠區(qū)的巖層覆蓋厚度以及強(qiáng)風(fēng)化層的厚度等，從而能夠?yàn)楣こ痰脑O(shè)計(jì)及可行性的研究提供必要的幫助。

結(jié)語

綜上所述，工程物探方法具有多樣性，巖土工程勘查中綜合多種物探手段，可以根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地址目的的不同來進(jìn)行物探方法的有效選擇及應(yīng)用。本文通過對(duì)各種工程物探方法的工作原理以及工程物探方法的實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行充分分析，在一定程度上能夠體現(xiàn)出綜合物探方法在巖土工程勘察中的重要作用。在工程勘察中適當(dāng)?shù)耐度胛锾椒椒ǎ瑢⒛軌蛴行У奶岣呖辈旃ぷ鞯男?，并且能夠降低造價(jià)，對(duì)提高整個(gè)勘察工作的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。與此同時(shí)也不難發(fā)現(xiàn)工程物探方法具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景以及較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

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