覃志尚

（南寧交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司　廣西南寧　530021）

引言

軟土地基是市政道路施工中的常見問題，若未對(duì)軟基進(jìn)行有效處理，將產(chǎn)生較大的工后沉降，使市政道路結(jié)構(gòu)破壞，嚴(yán)重影響正常使用?，F(xiàn)在可用于軟基處理的技術(shù)方法有很多，尤其是聯(lián)合技術(shù)的應(yīng)用，如真空聯(lián)合堆載預(yù)壓技術(shù)等，保證了軟基處理效果。

1　研究市政道路軟土地基處理中真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

真空預(yù)壓法可有效處理軟基，具有成本低、周期短、效果顯著等特點(diǎn)，在目前很多工程領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。近年來，相關(guān)學(xué)者針對(duì)這一軟基處理方法進(jìn)行了大量研究，內(nèi)容集中于下列幾個(gè)方面：①研制性能優(yōu)異的排水體，很多學(xué)者都對(duì)豎向排水體受真空預(yù)壓作用后的排水性能進(jìn)行了分析研究，并成功研制出諸多新型排水體及配套技術(shù)措施；②對(duì)密封技術(shù)的研究，出現(xiàn)了一系列新型密封技術(shù)，如豎向排水體抽真空與垂直鋪塑密封等，增大了該軟基處理法實(shí)際應(yīng)用范圍，并使加固效果得以改善；③和其它加固方法聯(lián)合使用，其中最典型和常用的就是真空與堆載預(yù)壓的聯(lián)合[1]。

真空與堆載預(yù)壓的聯(lián)合是將真空預(yù)壓作為發(fā)展基礎(chǔ)的。施工中首先要在軟基表面設(shè)置水平方向的排水墊層，再設(shè)置垂直方向的排水體，利用封閉膜隔絕空氣，并采用適宜的密封技術(shù)，由水平方向排水墊層中的管道進(jìn)行抽氣，使膜下整個(gè)區(qū)域變?yōu)檎婵眨M(jìn)而產(chǎn)生內(nèi)外氣壓差，最后促使地基在這種作用下不斷排水固結(jié)。在正式抽氣后，保持一段時(shí)間，然后在抽真空的同時(shí)進(jìn)行堆載。地基固結(jié)完成后，無論是土體真空壓力，還是填筑后產(chǎn)生的附加應(yīng)力，都將成為有效應(yīng)力，使地基整體承載力得以大幅提高。

真空與堆載預(yù)壓的聯(lián)合運(yùn)用兩種不同的荷載一同發(fā)揮作用，加速地基土排水，逐漸降低孔隙水實(shí)際壓力，提高有效應(yīng)力，使地基土在較短的時(shí)間內(nèi)完成固結(jié)，這兩種不同的荷載可以形成疊加作用。另外，抽真空與堆載產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力能產(chǎn)生一定的抵消，避免地基土在堆載過程中產(chǎn)生較大超靜水壓力，進(jìn)而使其在施工中保持穩(wěn)定。

2　市政道路軟土地基處理中真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1　排水系統(tǒng)

排水板之間的距離誤差不得超出5cm，深度誤差不得超出50cm，垂直度偏差不得超出1.5%。為達(dá)到理想的預(yù)壓與密封效果，排水板實(shí)際打設(shè)深度應(yīng)控制在透水層以上，如果排水板和細(xì)砂層之間產(chǎn)生連通，則細(xì)砂層中的水將被抽出，影響真空度。排水板應(yīng)達(dá)到指定深度，若未能達(dá)到，則排水板下部土體將無法得到有效固結(jié)，使軟層整體固結(jié)度有所降低，在工后產(chǎn)生較大的沉降。排水板與濾管應(yīng)和砂墊層相連，砂墊層首選中粗砂，其滲透系數(shù)不得低于1.0×10-2cm/s。在現(xiàn)場對(duì)主管和濾管進(jìn)行連接，并使用土工布包裹濾管，因地基沉降可能造成一定影響，所以濾管連接與接頭處應(yīng)使用膠帶紙包裹，同時(shí)預(yù)留好變形量[2]。

2.2　密封系統(tǒng)

密封膜現(xiàn)場鋪設(shè)與密封技術(shù)措施是真空與堆載預(yù)壓相聯(lián)合施工的關(guān)鍵所在。其中，密封膜主要在工廠進(jìn)行加工，以熱合成型為主，所有技術(shù)指標(biāo)都要達(dá)到施工要求。在現(xiàn)場進(jìn)行密封膜的鋪設(shè)時(shí)，需要分成兩層，鋪設(shè)好以后需仔細(xì)檢查，不能存在破裂口。在鋪設(shè)過程中，不可將密封膜拉的過緊，各邊都要比設(shè)計(jì)尺寸多出4m左右。由其中一邊開始鋪設(shè)，二層一道按照順序同時(shí)從近到遠(yuǎn)鋪設(shè)。對(duì)于真空預(yù)壓，密封溝直接決定其成敗，施工中必須嚴(yán)格掌握以下兩個(gè)環(huán)節(jié)：①密封膜周圍密封部位和土體的接觸應(yīng)有足夠的長度；②密封膜周圍密封部位需要借助壓力進(jìn)入土內(nèi)，同時(shí)向密封溝填土，并壓實(shí)。一般膜厚近0.14mm左右，在鋪設(shè)中必須注意防止被刺破，并與膜上及膜下都采用合理有效的保護(hù)措施[3]。

2.3　抽真空

初期對(duì)真空加壓速率進(jìn)行嚴(yán)格控制，使砂墊層進(jìn)入真空狀態(tài)。初始?jí)毫?0kPa，之后依次增大，伴隨膜下空氣不斷排出，土層開始排水，固結(jié)度開始增加。在抽真空的同時(shí)，要對(duì)密封膜與密封溝進(jìn)行仔細(xì)檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)漏氣時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行修補(bǔ)，以免對(duì)真空效果產(chǎn)生影響，需要現(xiàn)場施工人員引起高度重視。

2.4　環(huán)境影響

因加固區(qū)地基土將產(chǎn)生一定程度的變形，使邊界水位明顯降低，區(qū)域內(nèi)土體產(chǎn)生變形，出現(xiàn)附加沉降或向加固區(qū)方向發(fā)生位移，若施工影響區(qū)范圍內(nèi)位移與沉降較大，則可能對(duì)既有建筑安全造成影響。對(duì)此建議采用挖土防護(hù)措施，即開挖建筑和加固區(qū)之間土體，使其斷開，同時(shí)對(duì)建筑作必要的抗變形處理。

3　市政道路軟土地基處理中真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例分析

3.1　填筑路基超載預(yù)壓土

密封膜鋪設(shè)完畢且抽氣達(dá)到穩(wěn)定后開始堆載，為避免密封膜損壞，應(yīng)在堆載前先鋪無紡?fù)凉げ迹黉伜穸葹?0cm的素土，最后進(jìn)行堆載，本工程采用開山石為堆載材料，堆載厚度按2.5m控制。堆載分層建筑，每層的高度不得超過1m。真空預(yù)壓周期在180d左右，固結(jié)度需要達(dá)到75%，在預(yù)壓完成以后進(jìn)行卸載[4]。

3.2　真空預(yù)壓施工工藝及措施

（1）對(duì)待處理范圍內(nèi)的原地面進(jìn)行清理。當(dāng)有池塘與水坑時(shí)，應(yīng)填筑素土。在密封溝一定范圍內(nèi)做好填筑與壓實(shí)，避免漏氣。在平整場地的過程中，應(yīng)做到中間比四周略高，設(shè)置1～2%的坡度。

（2）采用中粗砂進(jìn)行砂墊層鋪設(shè)，含泥量不得超出3%，且滲透系數(shù)要達(dá)到0.01cm/s以上。此外，要注意清理可能刺破密封膜的雜物。

（3）按梅花形進(jìn)行排水板水平布置，其中心間距按1.2m控制，通過靜壓打設(shè)，深度確定為18m，對(duì)其頂端進(jìn)行彎放后埋在砂墊層當(dāng)中[5]。

（4）主管與濾管均為PVC管，承壓水平不得低于400kPa。主管、濾管的管徑分別為82mm和55mm，打設(shè)8mm小孔后用土工布包裹，并綁扎結(jié)實(shí)。主管、濾管的間隔距離分別為15m和5.5m。所有真空管都要埋設(shè)在砂墊層內(nèi)，上覆厚度應(yīng)達(dá)到10cm以上。

（5）每1000m2布置一臺(tái)真空泵，密封膜下的真空壓力要達(dá)到80kPa以上，并保持穩(wěn)定。

（6）施工所用土工布的密度應(yīng)達(dá)到250g/m2以上，對(duì)其鋪設(shè)后進(jìn)行縫接，兩邊搭接寬度不能小于50mm，在加固區(qū)的邊緣留好寬度，確保能夠進(jìn)入密封溝，以此起到良好保護(hù)作用。

（7）采用人工進(jìn)行密封膜鋪設(shè)施工，其抗拉強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到每5cm100N以上，撕裂強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到18N以上，滲透系數(shù)不能超過1.0×10-10cm/s。

（8）開挖密封溝，挖深為1.5m，將膜埋在溝內(nèi)，填筑黏土壓實(shí)，避免漏氣。

（9）以上施工完成后進(jìn)行抽真空，當(dāng)10d內(nèi)沉降速率低于2mm/d時(shí)結(jié)束。

3.3　塑料排水板處理軟基施工

在場地整平、土工布鋪設(shè)、墊層施工完成后，設(shè)置塑料排水板，其設(shè)置間距按1m控制，呈正方形，設(shè)置深度在18m左右。如果淤泥質(zhì)土層下部土層的滲透系數(shù)相對(duì)較大，則不可穿過淤泥質(zhì)土層。為達(dá)到理想的密封效果，密封溝深度不能小于1.5m[6]。

4　結(jié)束語

綜上所述，真空與堆載預(yù)壓相聯(lián)合的方式能達(dá)到理想的軟基處理效果，是單一處理方法無可比擬的，具有多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有利于保證地基穩(wěn)定性，且經(jīng)濟(jì)合理，能縮短地基處理和進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間，值得大范圍推廣應(yīng)用。