(華南理工大學(xué) 廣東 廣州 510641)

一、工程概況

位于珠海地區(qū)的某地基場地內(nèi)的軟土平均厚度達(dá)到25m，其中淤泥層平均厚度為16.58m；而淤泥質(zhì)粘土的平均厚度為7.28m。本工程存在明顯的地基沉降問題，須采用合適的工程措施進(jìn)行地基處理。

二、設(shè)計方案概述

(一)地基處理方案。參根據(jù)本項目的工程地質(zhì)條件及項目的實際情況，本工程采用真空堆載聯(lián)合預(yù)壓地基處理方案，方案內(nèi)容具體如下：(1)場地整平：地基處理前場地平整至標(biāo)高+3.00m。(2)鋪設(shè)工作墊層：鋪設(shè)0.5m厚中粗砂作為施工機(jī)械的工作墊層。(3)泥漿攪拌樁密封墻：在每個區(qū)塊周邊設(shè)置泥漿攪拌樁作為真空預(yù)壓密封墻，采用雙排攪拌樁，樁徑70cm，樁間搭接20cm，樁長應(yīng)穿過人工填土層進(jìn)入淤泥層深度不少于1.5m。泥漿攪拌樁打設(shè)前應(yīng)進(jìn)行探摸，確定攪拌樁的深度。(4)水泥攪拌樁防護(hù)墻：在鄰近管線和既有建筑物的周邊設(shè)置水泥攪拌樁作為防護(hù)墻，采用雙排攪拌樁，樁徑70cm，樁間搭接20cm，樁長應(yīng)至少為10m，且須穿過人工填土層進(jìn)入淤泥層深度不少于1.5m。水泥攪拌樁打設(shè)前應(yīng)進(jìn)行探摸，確定攪拌樁的深度。(5)插設(shè)塑料排水板：設(shè)置塑料排水板作為豎向排水通道，塑料排水板采用SPB-B型板。排水板間距為1.0m，正方形布置。(6)鋪設(shè)水平濾管：鋪設(shè)一層真空濾管作為水平向排水通道，真空濾管采用軟式排水管，管體外包土工織物濾水層，并捆扎結(jié)實。水平濾管鋪設(shè)后應(yīng)將排水板與濾管連接，要求排水板與濾管緊密接觸。排水板與濾管連接好后將真空管路埋于砂墊層頂面下約30cm深，濾管的水平間距不應(yīng)大于2m。(7)真空預(yù)壓：設(shè)置真空泵群作為真空加壓系統(tǒng)，沿主管布置。試抽真空，當(dāng)膜下真空度穩(wěn)定在80kPa后維持恒載預(yù)壓。(8)覆水預(yù)壓：覆水高度約1.0m。可利用真空泵抽出的水進(jìn)行堆載預(yù)壓，恒載期約60天，工期約90天。(9)卸載：由實測沉降曲線推算固結(jié)度不小于85%并且地面沉降連續(xù)十天小于2mm/d后即可卸去堆載隨后停泵卸載。

(二)監(jiān)測方案。為獲得真空預(yù)壓地基處理過程中地基土體變形、孔隙水壓力和軟土地基處理后的強(qiáng)度等有關(guān)信息，地基處理區(qū)域內(nèi)設(shè)置了相關(guān)監(jiān)測項目，其中包括：地表沉降觀測、分層沉降、測斜、孔隙水壓力觀測、地下水位觀測等監(jiān)測項目，以及加固前后鉆孔取土、加固前后十字板剪切試驗和加固后靜載荷試驗等檢測項目。

三、監(jiān)測分析

(一)固結(jié)度及工后沉降。由于設(shè)計最終沉降值是通過分層總和法計算得到的，而總和法并沒有考慮在真空預(yù)壓處理過程中土體物理力學(xué)性質(zhì)逐漸改善這一重要因素，因此運(yùn)用依據(jù)實測數(shù)據(jù)估算最終沉降的方法(三點法及雙曲線法)計算固結(jié)度及工后沉降以作對比分析。

表1 各處理分區(qū)土體沉降及固結(jié)度分析

從上表計算結(jié)果表明，實際固結(jié)度未能達(dá)到理論值可能是由于Cv的變化引起的。在打設(shè)塑料排水板時，塑料排水板會對土體產(chǎn)生涂抹作用，使得以排水板中心一定范圍內(nèi)的軟土受到擾動致使Cv降低。而在設(shè)計過程中，Ut計算并沒有考慮涂抹作用，因此使得計算得到的理論固結(jié)度比實測固結(jié)度大。

此外，地基沉降計算等均假設(shè)預(yù)壓荷載能均勻地作用與塑料排水板深度范圍內(nèi)任意處，該假設(shè)可能是造成實測值與理論值存在較大誤差的主因。

(二)土體物理力學(xué)性質(zhì)。表中所示結(jié)果為淤泥層在加固前后物理力學(xué)性質(zhì)的對比，由表中數(shù)據(jù)可知：淤泥層的含水率、液性指數(shù)和粘聚力有較大改善。

表2 淤泥層加固前后物理力學(xué)性質(zhì)對比

(三)對周圍環(huán)境的影響。從表3對周邊道路及周邊建筑物的沉降及水平位移的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析可知，真空預(yù)壓使土體產(chǎn)生的側(cè)向變形不大，對周邊環(huán)境的影響較小。

表3 周邊環(huán)境沉降及水平位移監(jiān)測結(jié)果

四、結(jié)論

經(jīng)過地表沉降、分層沉降、孔隙水壓力以及水平位移等內(nèi)容的數(shù)據(jù)分析，最終可得出本真空預(yù)壓工程沒有達(dá)到預(yù)期效果的結(jié)論。其中有以下幾點原因：(1)設(shè)計時假設(shè)真空荷載能夠均勻地作用于塑料排水板深度范圍內(nèi)的所有土體單元，而從實際的孔隙水壓力觀測結(jié)果來看，這個假設(shè)不合理；(2)打設(shè)塑料排水板時的“涂抹作用”對固結(jié)時間有一定的影響；(3)真空預(yù)壓時間沒有達(dá)到設(shè)計要求的基本固結(jié)時間。