真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法在沿海地區(qū)的應(yīng)用及效果

真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法在沿海地區(qū)的應(yīng)用及效果摘要：在沿海和內(nèi)陸地區(qū)廣泛分布著海相、湖相和河相沉積的軟弱粘土層，具有高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度、低滲透性等特點(diǎn)，在建筑物荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的沉降，地基承載力和穩(wěn)定性差，不能滿足工程需要。為有效消除軟土的沉降變形，提高地基承載力和穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行加固處理以滿足工程建設(shè)的需要。為此，本文通過實(shí)例探討分析了真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法在沿海地區(qū)的應(yīng)用及效果。關(guān)鍵詞：真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法；沿海地區(qū)；應(yīng)用；效果引言：采用真空聯(lián)合堆載法處理場(chǎng)地軟基，能夠同時(shí)發(fā)揮真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓各自的優(yōu)勢(shì)，可提高加荷速率、縮短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期內(nèi)得以基本完成，從而有效減少地基工后沉降。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的原理及系統(tǒng)組成1.1真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的原理真空預(yù)壓是密封將要施工的軟基，對(duì)將要施工范圍內(nèi)的軟基用抽真空的形式來形成負(fù)壓，以便降低軟基兩側(cè)孔隙的壓力，由此一定程度的壓力差就由軟基中原來孔隙壓力與兩側(cè)的孔隙壓力來形成，空隙水也在這樣的壓力差作用下會(huì)順排水板而排出，加固軟基的效果因此而達(dá)到，當(dāng)然加固的效果也會(huì)因真空度越高而越好。通過加載相當(dāng)重量填土到軟基上的堆載預(yù)壓會(huì)使軟基中的空隙水在此種重力的作用下沿塑料排水板而排出，以便達(dá)到慢慢固結(jié)的效果。堆載預(yù)壓法是真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法逐漸演變而來的基礎(chǔ)，也是融合了真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的成果，兩者同時(shí)運(yùn)用可以促進(jìn)土體達(dá)到很好的壓縮固結(jié)的效果。1.2真空聯(lián)合堆載的組成系統(tǒng)1.2.1排水系統(tǒng)主要以砂墊層、水平縱橫慮管以及豎向排水體（塑料排水板）三部分組成了排水系統(tǒng)，一般采用中粗砂來作為砂墊層，含泥量應(yīng)不超過5%，40至70cm的厚度，鋪設(shè)平整的表面，務(wù)必密封砂墊層以防止漏氣。1.2.2真空系統(tǒng)用來封閉砂墊層和軟土的密封膜、成網(wǎng)狀鋪設(shè)于砂墊層中的濾水管以及用來抽真空的真空泵三部分構(gòu)成了真空系統(tǒng)。真空泵與濾水管相連接，在砂墊層和塑料排水板中產(chǎn)生的負(fù)壓快速分散開去，并排出固結(jié)釋放的水。要確保產(chǎn)生負(fù)壓，真空泵須持續(xù)抽水與抽氣，這樣至少80Kpa的負(fù)壓可以由真空系統(tǒng)在砂墊層中產(chǎn)生。1.2.3加壓系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)操作中的填土堆載就是加壓系統(tǒng)，通過分階段填筑到設(shè)計(jì)高度可以保障地基的穩(wěn)定性。實(shí)施超載預(yù)壓能降低工后沉降的問題，預(yù)壓填土的高度不得超過正常路堤高度，否則等地基的固結(jié)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后會(huì)被卸載。工程概況澳門大學(xué)橫琴島新校區(qū)位于廣東省珠海市橫琴島東部，與澳門一河相連，背倚蔥綠秀美的橫琴山，占地1.0926平方公里，新校區(qū)總建筑面積約94.5萬(wàn)平方米，設(shè)有八大學(xué)院，三個(gè)開放式科研基地。由于新校區(qū)位于原橫琴排洪河上，地質(zhì)復(fù)雜，淤泥等軟土厚達(dá)60多米，校區(qū)場(chǎng)地內(nèi)全面進(jìn)行了軟基加固。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓施工工藝施工工藝流程：清理原場(chǎng)地T填土及平整場(chǎng)地T鋪設(shè)排水砂墊層T插設(shè)塑料排水板T密封墻施工9鋪設(shè)濾水管T鋪設(shè)土工布保護(hù)層T鋪設(shè)密封膜T真空預(yù)壓T停泵卸載。3.1施工準(zhǔn)備清理場(chǎng)地，鏟除原場(chǎng)地內(nèi)的硬化場(chǎng)地，平整場(chǎng)地，標(biāo)出真空預(yù)壓邊線范圍。3.2填土及平整場(chǎng)地整個(gè)預(yù)壓場(chǎng)地先吹填或車載堆填至標(biāo)高4.0米，堆填土采用推土機(jī)分層推平并適當(dāng)壓實(shí)。3.3鋪設(shè)排水層排水層厚度700mm，粗砂，粒徑0.5-2mm。要求排水層滲透系數(shù)＞0.01cm/s，并不得有尖銳硬物以免刺破密封膜。鋪設(shè)排水層時(shí)，填土區(qū)域應(yīng)在排水層與填土層之間設(shè)置間隔層保證砂墊層透水性，建議采用土工布；吹砂時(shí)可考慮不設(shè)間隔層。3.4插設(shè)塑料排水板采用塑料排水板作為豎向排水通道。采用C型塑料排水板，板寬100mm，厚＞4.5mm，等邊三角形布置，間距1.2米，設(shè)計(jì)深度為22米、12米兩種。用履帶式插板機(jī)插板，插板后面層產(chǎn)生的空隙應(yīng)以粗砂填實(shí)。3.5密封墻施工每個(gè)加固單元周邊用水泥土墻或泥漿攪拌墻作為密封墻圍蔽，以便建立和維持真空度。水泥土墻或泥漿攪拌墻由雙排攪拌樁構(gòu)成，攪拌樁樁徑550mm，間距400mm，要求進(jìn)入淤泥層＞2米，要求密封墻的滲透系數(shù)不大于10-6cm/s，按實(shí)際地址情況確定樁長(zhǎng)，平均樁長(zhǎng)約為8米。采用水泥土?xí)r，水泥滲入比12%，膨潤(rùn)土8%，采用泥漿時(shí)，泥漿比重要求＞1.35。3.6鋪設(shè)濾水管濾水管直徑70mm，濾水孔直徑8mm，間距50mm，梅花狀布置，管外包一層土工布。濾水管水平平行布置，排距7米。主管通過出膜管連接真空泵。真空泵采用射流泵。泵的型號(hào)可根據(jù)每臺(tái)泵的控制面積選擇。3.7鋪設(shè)密封膜采用兩層PVC膜。鋪設(shè)前應(yīng)檢查清理排水砂層中的雜物，并設(shè)置保護(hù)層對(duì)真空膜進(jìn)行保護(hù)，以免漏氣，建議采用土工布。膜搭接采用熱合工藝，搭接寬度20mm左右。密封膜應(yīng)鋪出加固單元邊3米并壓緊密封。3.8真空預(yù)壓按每臺(tái)泵控制900?1100m2安裝并調(diào)試真空泵，試抽真空，試抽過程中如發(fā)現(xiàn)漏氣應(yīng)查明原因及處理。要求維持膜下真空壓力＞80KPa，持續(xù)時(shí)間初定120天?？梢罁?jù)建筑物施工工期及土的固結(jié)情況、地面沉降速率是否滿足要求等適當(dāng)調(diào)整。修筑蓄水圍堰，蓄水50cm。當(dāng)膜下真空壓力達(dá)到80KPa后，膜上蓄水50cm。3.9場(chǎng)地標(biāo)高調(diào)整當(dāng)真空預(yù)壓期滿，根據(jù)監(jiān)測(cè)資料分析，沉降滿足設(shè)計(jì)要求，即可車載填土調(diào)整場(chǎng)地標(biāo)高以滿足設(shè)計(jì)要求，場(chǎng)地標(biāo)高參見建筑總平面中的豎向設(shè)計(jì)。本工程的應(yīng)用情況堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓是目前進(jìn)行淤泥質(zhì)軟土處理較為普遍的兩種方法。當(dāng)土源充裕、預(yù)壓時(shí)間足夠，采用堆載預(yù)壓法是最經(jīng)濟(jì)的方法。鑒于本工程土源較少，施工工期緊張的現(xiàn)狀，適當(dāng)提高真空度，加大超載量，可以減少預(yù)壓時(shí)間，減少工后沉降量，且現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高距完成面標(biāo)高2?3米，該部分回填可作為堆載，因此采用堆載-真空聯(lián)合預(yù)壓法，以加快軟基處理時(shí)間，最大限度節(jié)約工程造價(jià)。堆載預(yù)壓回填土4.5米，地面超載80kPa。場(chǎng)內(nèi)A、B區(qū)采用堆載-真空聯(lián)合預(yù)壓法進(jìn)行淤泥質(zhì)軟土處理。塑料排水板深度A區(qū)22米，B區(qū)12米。A區(qū)排水板穿透淤泥層，進(jìn)入粘土層或淤泥質(zhì)土層，考慮到從現(xiàn)地面起20米深以下的淤泥土層標(biāo)貫數(shù)達(dá)到5左右且與粘土層互為夾層，在地面超載80kPa時(shí)其土層壓縮已經(jīng)很小，因此沒必要進(jìn)一步增加打設(shè)深度;B區(qū)從現(xiàn)地面起10米深處大部分有粗砂層，排水板無(wú)法穿透該層，粗砂層以下的土層壓縮量較少且可以通過粗砂層排水，達(dá)到固結(jié)目的。為滿足施工組織順序的要求，且便于真空預(yù)壓的實(shí)施和確保加固效果，將A區(qū)72.0萬(wàn)皿、B區(qū)5.4萬(wàn)皿為18個(gè)加固單元，每個(gè)單元面積約2.6?5.5萬(wàn)皿。結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，通過真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法在加固軟土地基方面的應(yīng)用實(shí)踐探析表明，該方法在縮短項(xiàng)目工期方面有顯著效果，也能夠使加固的深度增加，從而能夠在預(yù)定施工期內(nèi)使地基沉降的工作順利完成。這點(diǎn)也很好地說明了在加固軟土地基方面真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法具備的前景十分樂觀，值得大力推廣。參考文獻(xiàn)：[1]董志良，胡利文，張功新.真空及真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法加固地基的機(jī)理與理論研究[J].水運(yùn)工程,201