翟浩

（邢臺路橋建設集團有限公司，河北 邢臺 054000）

0 引言

軟土地基是公路建設過程中遇到的常見問題，經過長期的實踐積累，目前針對軟基問題已經形成多種處理方法。真空聯(lián)合堆載預壓法作為常用軟基處理方法之一，可以有效實現(xiàn)軟基加固。

1 工程概況

某公路工程位于我國沿海地區(qū)，工程全長5.8km，路面寬度為22.6m，設計為雙向4 車道，路基施工前經勘查得知原地基土層中淤泥層厚度較大，最深位置可達35m，如直接施工容易導致路基出現(xiàn)沉降和失穩(wěn)問題。針對工程現(xiàn)場情況，經研究決定采用真空聯(lián)合堆載預壓技術處理。

2 真空聯(lián)合堆載預壓軟基處理施工

2.1 工作原理

真空聯(lián)合堆載預壓法是指利用真空預壓和堆載預壓結合的方式處理軟土地基，即先在軟土地基表面鋪設砂墊層并設置塑料排水板，排水墊層頂部利用密閉性良好的薄膜埋設，密封的薄膜內部連接真空泵，通過真空泵將其中空氣抽出，使內部形成負氣壓，即真空狀態(tài)，同時聯(lián)合堆載預壓法，在密閉薄膜表面堆載土層，通過土層的重力及內部氣壓的作用，對軟土地基排水固接，實現(xiàn)加固目標。

2.2 施工工藝

2.2.1 基底處理

本工程位于沿海位置，軟基表面以淤泥土層為主，在施工前要先在原地基表面鋪設2 層竹笆，滿足站立行人要求后再利用土工格柵鋪筑，以滿足機械施工的要求。土工格柵上方鋪設2cm 后的中粗砂，并設置砂墊層。砂墊層使用的砂礫具有堅硬、密實的特點，其含泥量為4.8%，滲水系數(shù)為0.05cm/s，鋪筑厚度為50cm[1]。

2.2.2 排水板打設

地基砂墊層鋪設完成后，在表面設置排水板，以便將軟基中的水分排出。排水板的設置利用排水板打設機完成，本次施工采用IJB-16型步履式打設機。排水板搭設前先根據(jù)圖紙要求定位，再沿導管設置排水通道，并使排水板頂部位置與排水通道樁位連接，最后開啟打設機振動插入排水板。搭設完成后排水板的回帶長度應不大于50cm，排水板在砂墊層外露的長度應不小于20cm，排水板的安裝位置偏差控制在1.5%以內。

2.2.3 觀測儀器布設

（1）排水板打設完成后，為方便后期對軟基沉降及加固效果的檢測，需進行觀測儀器布設，共包括表層沉降觀測、膜下真空度觀測、邊樁位移觀測等3 種觀測點。其中表層沉降觀測利用沉降板確定，沉降板每個區(qū)域設置1～2 處斷面，每個斷面設置3 塊，位于路基中心和路肩兩側位置。沉降板呈正方形，長度為50cm，埋設完成后，真空預壓期內每間隔3d 觀測1次，堆載預壓期內每天觀測1 次，預壓結束后每間隔7d觀測1次[2]。

（2）膜下真空度觀測利用真空表完成觀測，真空表設置位置在砂墊層中間，共設置35個，觀測時間從抽真空環(huán)境開始，至真空卸載后結束。抽真空期間每天觀測1次，真空環(huán)境形成后每間隔3d觀測1次。

（3）邊樁位移觀測利用經緯儀實現(xiàn)，經緯儀設置在地基同水平位移方向，共設置30處。觀測周期從真空預壓開始至真空卸載3 個月后停止，觀測期間每間隔7d 觀測1 次。由于場地條件限制，為保證觀測結果的準確性，每次觀測時均測量多次取平均值。

2.2.4 管網埋設

（1）觀測裝置設置后埋設管網，真空聯(lián)合堆載預壓施工中管網包括真空管、干管、濾管，其中真空管采用加筋處理的PVC 塑料管，干管和濾管分別采用管徑為 300mm 和 76mm 的 PVC 塑料管，所有的 PVC 塑料管抗壓強度均不小于400kPa。

（2）管網安裝時，干管的間距控制在30m，濾管的排距控制在3m，最外層濾水管與施工場地的距離控制在2～5m。濾管管壁需開設濾水孔，其形狀為三角形，濾水孔的孔徑8mm，孔距50mm，開孔后利用無紡土工布濾膜纏繞，纏繞量為300g/m2，確保濾管只透水不透砂，從而實現(xiàn)排水目的[3]。

（3）整個管網連接完成后，在施工場地挖設砂溝將其埋入砂溝之中。本次施工砂溝的挖設深度控制在20拆模，使管道埋設于砂墊層中間位置，且管道表面覆蓋砂層厚度在10cm 以上。埋設過程中，為確保真空管能快速實現(xiàn)真空負氣壓的傳遞，埋設時可呈蛇形布置，適應軟基不均勻變形的特點。所有管道埋設完成后，最終條形排列于砂墊層之中，管道周圍回填密實，此時方可鋪設密封膜。

2.2.5 密封膜鋪設

（1）本工程采用的密封膜為聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，鋪設層數(shù)為3 層。所有薄膜均在工廠內一次熱合完成，薄膜厚度在0.12～0.17mm之間，尺寸可以完全覆蓋軟土區(qū)域的同時周圍長出3～4m，實現(xiàn)密封膜的固定。為確保真空堆載預壓施工的效果，所有的薄膜使用前要通過檢查，存在熱穿、熱合不緊問題的薄膜不得使用[4]。

（2）密封薄膜鋪設時分層鋪設，先將第1 層薄膜其埋入溝內，埋深在1m 以上。埋設時，密封膜的黏合處先埋設，再埋設其他區(qū)域，以避免出現(xiàn)薄膜撕裂問題。第1 層埋設完成后，根據(jù)埋設要求及流程埋設后2 層薄膜，全部密封膜鋪設完成后，利用黏性土回填密實，同時四周構筑圍堰，并進行注水密封。

2.2.6 抽真空預壓

（1）密封薄膜密封后，開始抽真空作業(yè)。本次抽真空施工采用IS型真空射流泵系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場施工面積共設置有7 臺真空射流泵，真空泵的額定功率為7.5kW，足以形成0.096MPa 的真空壓力，完全滿足施工要求。真空泵與管網中的真空管相連接，利用管道將密封膜下的空氣抽出。為確保抽真空作業(yè)的安全性，所有相連接的接口全部進行密封處理，并設置一定數(shù)量的截門和止回閥，用于控制抽真空作業(yè)。

（2）接口位置完全密封，且施工現(xiàn)場供電線路檢查完好后開啟真空泵。抽真空階段初始時，逐步開啟真空泵，控制抽取真空的速度，避免對軟基土體造成瞬間破壞。伴隨抽取時間的增加，逐步增加真空泵的工作臺數(shù)，直至全部開啟，此時真空管應確保無漏氣問題，密封膜內真空表檢測的真空度可達到86.6kPa[5]。

2.2.7 堆載預壓

抽取真空作業(yè)持續(xù)10d 左右，其真空度方可達到80kPa 以上，此時方可同步進行堆載預壓。堆載預壓前，先在密封膜上方鋪設土工布保護層，避免密封膜破損，再人工鋪設30cm 厚的砂墊層和30cm 厚的碎石墊層。鋪設完成，利用機械填筑1m 厚的細粒土并壓實處理，當填筑高度達到5m時為1級填土，加載時間應持續(xù)2 個月，然后繼續(xù)填土至2 級填土高度，即設計預壓高度。加載時間應持續(xù)1～2個月，每級填土高度加載完成后均要停止加載聯(lián)合預壓20～30d，觀測土體變化。

2.2.8 卸載

聯(lián)合加載預壓完成后，經檢測，連續(xù)周期內地面沉降小于2mm/d，且地基的固結程度達到施工標準的85%，即視為軟基加固完成，此時應報送至監(jiān)理單位組織驗收，待驗收通過后方可停止真空泵，卸載施工。卸載后，需定期對地面的回填值進行檢測，其連續(xù)7d內保持在穩(wěn)定狀態(tài)，即可拆除管材料、設備，并清理施工現(xiàn)場[6]。

2.3 應用效果檢測

本工程軟基真空聯(lián)合堆載預壓結束后，為檢測軟基加固效果，對軟基的固結度、沉降量及軟基土質情況進行檢測，根據(jù)軟基前后沉降值可計算出軟基固結度。經計算，本次加固施工軟基沉降量為160～175cm 之間，固結度為92.8%，滿足軟基加固要求，軟基的土質情況詳見表1。

由表1 土質情況可得，經真空聯(lián)合堆載預壓處理后，軟基的含水率、孔隙比等顯著降低，壓縮模量和黏聚力等明顯提升，土質情況明顯改善，表明加固效果滿足要求。

表1 軟基土質情況

3 結語

綜上所述，在公路工程中采用真空聯(lián)合堆載預壓法處理軟土地基，能夠縮短預壓時間，保證軟基處理效果，與其他軟基處理方法相比，具有更高的經濟效益。為保證真空聯(lián)合堆載預壓法的處理效果，在該技術應用過程中，施工單位應規(guī)范施工流程，把控施工要點，以達到預期的處理目的。