真空预压软基处理施工技术研究

李海涛

摘要：真空预压是在将要加固的软土地基上铺设一层水平砂垫层，在砂垫层下施工排水通道，在砂垫层里铺设塑科排水管道，再将不透气的密封土工膜铺在砂垫层上，通过地面上安装的射流真空泵，将薄膜下土体中的空气和水抽出，形成真空产生付压，使土体得以排水团结。

关键词：真空预压软基处理高速公路

0引言

真空预压的施工工艺比较复杂，适用于不舍透水砂层的软土处理段落，当处理土层中有充足的水源补给的透水屡时，要采取一定的措施隔断透水层。采用这种措施土体固结快，强度相应提高，可提高填土速度，缩短工期，而不至于在施工时发生猾移。土体内固结压力分布比较均匀，可使施工期的沉降速度加快，并减少次固结沉降，能较快的减少工后沉降，但这种处理措施的造价相对比较高。现以某高速公路项目施工情况举列说明。

1工程概况

某高速公路项目一标段用真空预压软基处理方案。主要工程数量有：加固面积4438平米。砂垫层(80CM)3670立方，塑料排水板42471米，PVC管1203米。有纺土工布9118平米，预压土方2843立方。该段地处于淤泥质粘土、亚粘土地质段。本工程工期要求紧、质量要求高，时间短任务重。为此根据实际要求对软土地基段采用抽真空联合堆载预压的处理方法。

2施工方案

根据本段工程进展现状，已完成了打设塑排板(塑料排水板的简称，下同)的工作。下步工作便是铺设砂垫层，敷设主、支滤管、再铺设砂垫层，埋设监测装置，挖密封沟，铺设细砂，铺设一层有纺土工布和二层真空膜回填密封沟，安装射流泵相应的管路，抽真空、观测等等。下面说明其做法(顺序由上而下)：

2.1一层砂垫层前，要对场地表面平整。整平的场地内高差≤5cm。砂垫层铺设厚度20cm，且均达到均匀、密实、表面平整。塑排板外露头应出露至砂垫层表面，并倒向一侧，以避免砂砾从塑排板端部漏入塑排板芯与滤膜之间，形成井阻现象影响膜下、真空度向深部的传递。

2.2敷设干、支滤管前，先对场地进行测量。然后按设计施工图纸的集合关系，施放出干、支滤管的走向线。主、支滤管的材料，分别采用PVC管，主管采用巾100、支管中60、滤管上必须打滤眼，滤眼直径8ram，间距4cm，为防止砂砾进入主、支滤管内堵塞管道，应用有纺土工布(300g／m)缠绕。滤管铺设前，对管子的接长和交叉，应事先加T_--通、三通、四通软接头配件，以便施工使用。施工人员要特别注意管子连接部位的施工质量，必须做到管子不漏气。

2.3开挖密封沟当第一层砂垫层铺设完毕，在敷设滤管的同时，便可安排一部分人远开挖密封沟，密封沟的内边口至滤管部距离应≥3.00m，沟深≥1.5m，底宽≥O.3m，上口宽≥1.5m-2.0.沟宜挖入粘土内，若就地无粘土时，应考虑将密封沟的尺寸比上述扩大0.3m0.5m，然后从外地运来粘土加以回填0.3m-O.5m(一定夯实)至要求端面尺寸。沿密封沟的边缘，在场周围填筑挡水梗，以利抽真空时场地覆水，便于增加场地内的荷载，提高加固场地的密封程度。

2.4埋设监测装置真空预压加固软基的监测装置，主要是膜下真空度和泵上真空度观测的真空表，用于观测加固场地沉降标和测定地下孔隙水压力的孔压计等，埋设的位置和数量符合设计要求。

2.5二次铺设砂垫层当主、支滤管铺设完毕，连续射流泵的管子接好，切经检验无误时，即立即铺设第二层砂垫层，厚度20cm(压实)，表面平整。厚度均匀。

2.6铺细沙和土工及真空膜先在砂垫层上铺设10cm的细沙。表面达到平整且密实。然后铺一层(300g／m)有纺土工布，土工布的顶破强度要求>／1600N，在其上再铺设真空膜，真空膜的技术标准应.满足下列要求：真空密封膜单层厚度大干0.14ram；抗拉强度≥100N／5cm；圃球顶破强度≥100KN：延伸率≥240％；渗透系数≤1.OE-10cm／s：膜间搭接长度1.5-2.0m，膜的搭接方法必须用热合黏法。

铺设的土工布和真空膜的松紧要适度，不宜过紧或太松，过紧了因抽真空和加堆载引起地基的沉降.可能会使膜被拉破而损坏。太松了会影响下真空度的上升。

真空膜的热合黏接，一定要认真细微，不得出现漏气现象。

土工布的搭接采用手工或机械缝合都可以，但缝制的线条要平直、均匀、结实。缝线用尼龙粗线。

铺设真空前，要求派专人。逐一检查场地表面是否有尖锐器物，如铁丝头、沙子中的尖锐石头、贝壳等，如发现时予以处理，免得刺破密封膜而漏气。

2.7回填密封沟在真空膜铺设完毕后，即对密封沟回填，真空膜的外边缘，应沿密封沟被坡面、沟底、铺至外坡面上50cm止。回填土应采用不含硬块的粘土，回填时要夯实，保证场地四周密封而不露气。

2.8按照设计，要求每个处理段按800-1200m²安装一台7.5KW真空泵，并配备一定数量的设备备用，以便于射流泵出现故障时能够及时维持设计要求真空度。连接射流泵的主滤管的管子。连接真空管子和沉降杆，由膜下伸至膜土时一定要处理好真空表管子和沉降标杆，由膜下伸至膜上时，定要处理好真空膜的关系，不得有漏气现象发生。另行在行人必经之路，铺麻袋草垫以保护真空膜。

2.9试抽气在上述一切工作完成(此时场地未覆水)，电源接通后，便可以试抽气。通过试抽气，检查场地的密封程度，检查仪表、设备运行状况，观测真空度上升速度等。一般情况下，试抽气一周内膜下真空上升到80KPa左右，即认为密封状况良好，可以进入正常稳定抽气阶段。

2.10铺土工布、细沙和粘土当由试抽气进八稳定抽气阶段达到10天以上后，即可在真空膜上铺设第二层土工布，覆盖全场地至密封沟的外边缘。一则保护真空膜不受上部堆载施工的破坏，二则增强场地的整体效果，三则使地受力均匀，在土工布再铺设20cm厚的细沙和30cm粘土层。

2.11稳定抽气如前所述。由试抽气使膜下真空度上升至一80KPa以上，且保持稳定，便可认为进入稳定抽气阶段。

该阶段的工作应做好真空表、沉降标、孔压计的观测和记录。做好真空表的观测和记录，每小时不少于10次，(每日三班)，沉降观浏要求开始一月内，一天两次，上下午各一次(间隔12小时左右)；一个月后，每天一次，孔隙水压力观测。水平位移观测要求每天一次。

2.12拆除设备，监测装置等当稳定抽气达四个月，场地的平均沉降量达到了设计要求，且最后的沉降量小于10mm时，再征得监理工程师的同意后，便可进入维持抽气阶段。维持阶段的抽气，一般不超过15天。维持抽气结束后，立即组织人员拆除涉笔，监测装置。至此、抽真空的外部工作全部结束。

2.13编制竣工资料工程竣工、将编制下列资料：开、竣工报告、设计更改函、工程数量结算表。

3进度计划

按工期要求，稳定抽气的时间预计100天，则加上抽气前的准许工作20天时间所以每个处理段近四个月。组织机构：针对真空预压施工特点。开工准备阶段施工人员需要多一些，月10-15人(含电工、电焊工、测量员)。进入稳定抽气阶段。人员可逐渐减少，一块场地1-2人进行各种观测记录。

4质量保证措施

真空预压的施工和其他工程施工一样，工程质量的优劣，主要取决于人的因素。为此，我项目在本工程的施工中主要抓住人的因素进行工程质量管理。措施如下：①施工前，对所有参与施工人员进行一次思想教育，将提高工程质量的重要性和应搞好工程质量讲解清楚使之充分认识到搞好本工程质量的重要性，重视搞好工程质量的施工。②做好施工前的技术交底，使施工人员明确与本工程有关的设计、规范要求，在施工中做好心中有数。③要求质检员、材料员、施工员、严把材料关。对购进物资，不仅要有产品的合格证、质保书、还要厂方提供厂家营业执照、购进材料必须验收，只有经验收合格的材料才能用语施工。④制定奖惩措施，工程施工中将每月进行一次施工质量评比。对工程质量搞的好的场地进行表扬奖励，搞的差的给予批评罚款。采用激励机制，搞好工程质量。

5安全措施

为了确保工程的安全生产，保证无事故发生，全面贯彻安全生产第一，预防为主的方针，我公司调集精兵强将，成立了安全领导小组。组长由软基处理作业队长担任，配有专职安全员一名，并制定了有关安全制度和措施。①凡进入施工现场人员，必须戴好安全帽，严格按照施工规范进行施工，不得违章指挥和违章操作。严格交接制度，严禁酒后作业。②设备进场后，有关人员必须严格检查机械每个部件及安装情况，发现问题及时处理，确保设备安全正常运行。③安全人员随时检查设备安全运行情况，特别是加强用点安全管理。④电动机应按照施工规范。进行接地、接零，电缆、照明线路等需要架空的必须架空。⑤所有操作人员必须持证上岗。⑥对违反安全制度的人员、安全员、可按警告、罚款、清除出场等处理。

6环境保护

①组织人员认真学习国家环保的有关政策及法规。②材料场地应堆放整齐，每班交接时，应及时清理现场和垃圾，做到文明施工③控制燥声，按有关规定，施工现场燥声不应大于50分贝。④真空预压处理。工作时抽出的地下水应及时派入河道水沟，不能直接排入农田、鱼塘、以防环境污染。

总之，真空预压加堆载预压对浅层软土的处理效果较好，对使用荷载较小的软基地基，使用真空预压方案可缩短工期，较为经济合理。但目前该理论没有得到完全有效验证。尚需要更多的实验工作。