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摘要："真空预压"加固地基的方法在岩土地区得到广泛应用，特别是淤泥质土比较厚的地区。采用真空预压大大改善了淤泥质的性质(淤泥质土的性质为天然含水量高，空隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小），降低地基的沉降，深受沿海地区的业主、施工单位和设计人员的普便欢迎。
关键词：吹填造陆 地基处理真空预压法
Abstract: "vacuum preloading" of the foundation reinforcement method widely used in geotechnical areas, especially the muddy soil comparatively thick area. Apply the vacuum preloading has greatly improved the silt qualitative properties (and muddy soil for the nature of natural water content, high void, high, compressibility than low intensity, and the permeability coefficient little), reduce the settlement of foundation, the coastal areas of the owner, by the construction units and design personnel's general and welcome.
Keywords: on filling the land building foundation treatment vacuum preloading method
中圖分类号：TV223文献标识码：A文章编号：
吹填造陆是解决土地资源紧缺的有效途径，以厦门海峡论坛会址吹填造地淤泥地基处理工程为例，采用真空预压技术加固新吹填淤泥地基，介绍了该技术的施工工艺，分析了现场管理的要点和注意事项，并进行了现场监测及检测工作。
1、概述
真空预压处理的总面积为：337000m2，根据施工现场实际按每个区的面积约2～4万m2进行分区，设计要求膜下真空度稳定在60天后承载力大于80kPa。
本工程共布置200台真空泵（其中10台备用）。先进场100台，然后根据实际施工进展情况，陆续补充进场。每台真空泵功率为7.5kw，总功率约为1500kW。所需电力由电网供电，并配备4台200KW/台发电机组备用。
2、施工方法
2.1真空预压
密封沟采用挖掘机为主、人工配合的方法施工。抽真空管线埋设、真空膜铺设等采用人工施工。供电采用配电方式。具体施工步骤和施工方法为：
（1） 整平场地：清理表层碎石及贝壳等杂物,并用人工平整砂垫层；
（2） 埋设UPVC管网：
采用外径为Ф76mm的UPVC硬塑料管，管壁厚4mm，在管壁上每隔5~8cm钻一直径Ф5~7mm的小孔，制成花管，在花管的外面缠绕尼龙绳作为支撑作用，再包一层90g/m2的无纺土工布作为隔土层。包裹滤管的无纺布应无破损，包扎严密。
（3） 真空管路和膜下测头埋设
滤管接间距6.0m呈框格形布置，滤管埋管砂沟约25cm，并用中、粗砂填平。管间连接应用骨架胶管套接，套接长度不小于10cm。在铺设过程中要确保滤管上的滤膜不被破损，出膜处采用无缝镀锌钢管和接头相连接，垂直伸出膜面约30cm。
膜下测头制作：真空测头按50~70米网络布置，周边距淤泥搅拌墙10米，位于真空滤管之间砂层0.25m深处，严禁真空测头与真空滤管相接。真空细管从密封膜引出和真空表相连接，以直观反映膜下真空度。
（4） 密封膜的施工
选择无风或风力较小的时间内，分3层铺设。各分区交界处，先铺膜的加固分区，应预留足够长的膜接头，铺设密封膜应平整，不得出现皱褶褶。
真空膜在工厂预先加工时，密封膜的大小应注意埋入密封沟的部分，留有足够余地，密封沟挖好后应注意将膜贴于沟的内壁，将密封沟的底部与密封墙连在一起，并将密封膜放置沟底进行分层压实与踩膜，要防止踩膜过程中撕裂密封膜。
（5） 安装真空泵
真空泵为7.5KW，能形成96KPa真空度的能力，即泵出口真空度为96KPa，按每台泵控制800m2—1000m2计算真空泵套数。同时准备备用真空泵。将真空泵水平放置在加固区上面，真空泵进水口和出膜口保持同一平面，以保证真空泵能发挥到最大功效。
（6） 真空预压抽气
开始阶段，为防止真空预压对加固区周围土体造成瞬间破坏，必须严格控制抽真空速率，经检查无漏气现象后，开足所有泵，将膜下真空度提高到80KPa。此时可开始恒载计时。所有真空泵24小时运行，不得停泵，并由监理工程师用电量表控制。当出现电网停电造成停泵，必须马上启用备用发电机，确保不出现过长的停泵时间。
（7） 卸载标准
卸载内容包括真空预压卸载及部分砂料的卸载及补砂。卸载后应将场地进行整平至交工面。平整度要求为±10cm。
当真空预压恒载满足下列标准后可进行卸载：
① 连续10天观测的沉降速率小于1mm/d；
② 15年工后沉降≤30cm，1年工后沉降≤10cm；
③ 承载力大于80KPa。
2.2、施工注意事项
（1）修筑蓄水围堰
待真空度提高后，确认膜上无漏气孔洞后，在膜上覆一层水，要求水能将所有外露薄膜全部覆盖，并在预压期进行维护。
（2）其它
①真空预压期间应保证密封膜上始终有水覆盖；
②真空预压期间应保证膜下真空度大于80KPa，出现真空度降低的情况，要及时查明原因，进行处理；
③在真空预压过程中若加固区外出现地表裂缝，向下延伸可能影响膜下真空度，应将裂缝进行密封。
④由于各种原因，射流真空泵全部停止工作，膜内真空度随之全部卸除，这将直接影响地基预压效果，并延长预压时间，为避免膜内真空度在停泵后很快降低，在真空管路中应设置止回阀和截门。当预计停泵时间超过24小时，则应关闭截门。
真空预压施工流程效果图
3、技术措施
（1）材料控制
真空膜必须具有产品出厂合格证的技术性能检定书，真空膜的规格、质量和张拉强度等技术参数必须符合设计要求。对同批次的真空膜，随机选取一块真空膜送有关单位进行检验。真空膜运到施工现场后，必须用编织布覆盖真空膜，以防止日晒雨淋加速材料老化。
（2）密封沟质量
密封沟挖深应确保进入软粘土大于1米，封闭式截水墙应隔断透水透气层。
（3）监测真空度
抽真空时每2小时检查和记录真空度一次，如出现不正常情况应及时检查和及时补漏；
（4）设备保证
每个真空处理单元块配备二台备用真空泵，按照80%功率利用率配置发电机数量。抽真空阶段每天正常停机不得超过1台，整体停工不得超过1小时；
（5）测管出膜措施
分层沉降管、地下水位管埋设在真空预压范围内，测管需伸出真空膜，与真空膜的接触处需用PVC胶严密粘合密封，以防止透气。分层沉降、地下水位管末端达到硬土层，管本身沉降量很小，而周围土体沉降2~3m。为避免真空膜不被拉破，在真空预压区测管周围预留足够宽松的真空膜活动长度。
4、现场监测及检测
（1）加固前后钻孔取土
加固前钻孔取土样在各真空预压单元块的分层沉降孔中进行，加固前取土样位置在深层沉降观测钻孔内取土，取土的深度位置原则上是每个土层取一组，具体实施由分层沉降钻孔取土时确定。加固后取土位置在深层沉降观测孔周边1m范围内，取土的深度按深层沉降分析的数据找出对应加固前相应土层深度位置取土，以便于分析加固前后土体物理力学指标的提高情况。
加固前后取土样室内土工试验，按交通部《港口工程地质勘察规范》规定的方法、步骤进行，试验的主要内容包括：
物理性质指标：天然含水量W、孔隙比e、饱和度、天然密度ρ、土粒相对密度Gs、粒径组成D、液限WL和塑限WP等；
化学性质指标：有机质含量、酸碱度PH等；
力学性质指标：固结试验得到的压缩系数a0.1-0.2，固结系数Cv，前期固结压力Pc，无侧限抗压强度qu，直接快剪、固结快剪、三轴剪切之内聚力Cq、Cg、Cuu、Ccu、C’、内摩擦角φq、φg、φuu、φcu、φ’等，以及压缩模量、变形模量、压缩指数和回弹指数等。
（2）十字板剪切试验
在每个真空预压单元块中心区域，布置一个现场十字板剪切试验孔，分别在加固前后进行一次现场十字板试验，十字板试验深度按在淤泥质软土中每隔1m试验一次。
（3）膜下真空度监测
按50~70米网格布置真空度测头，网格边缘距搅拌墙10米，监测膜下真空度的变化情况。测头的位置不应靠近主管和支管，尽量应布置在支管组成网络的中心位置，并置于砂垫层内。在抽气的开始阶段，每隔2小时测读1次，当真空压力达到要求后，每4到6小时测读1次，并做好记录。每次观测所得的数据按有关规范要求进行整理，并每星期提交一次观测成果表，特殊情况随时上报。
根据工程要求在真空预压区进行膜下真空度的监测，其真空强度要求为确定不小于80kpa。膜下真空度的量測有助于了解真空压力随时间的变化情况，可以得到真空荷载随时间的变化过程。
根据监测要求，在真空预压区域内设一组真空测头。在这一区域的面积上膜下真空度的测头最少放置五个，四个角上和中心各放一个。抽出气开始的头几天，每隔2h测读一次，以便能准确地测出真空压力上升过程和有利于检查密封情况，当真空压力达到设计要求后，可每4h~6h测读一次，夜里也要测读，并且每次都要做好记录，最后绘制成膜下真空度的真空度的时间过程线。
5、结语
通过现场试验研究浅层加固的机理、施工工法，分析加固效果，吹填淤泥浅层真空预压加固技术能有效提高土体物理力学指标和地基承载力。由于吹填淤泥在加固前呈流泥状态，土颗粒之间几乎没有结构强度，实际工程中，固结沉降容易连续观测，因此，真空预压法是加固该类软地基的有效方法。
参考文献
1.《港口工程地基规范》（JTJ210-98）；
2.《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002 J220-2002）
3.《海峡论坛会址吹填造地及配套工程（A区）A2标段施工图》及相关图纸；
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：吹填造陆 地基处理真空预压法
Abstract: "vacuum preloading" of the foundation reinforcement method widely used in geotechnical areas, especially the muddy soil comparatively thick area. Apply the vacuum preloading has greatly improved the silt qualitative properties (and muddy soil for the nature of natural water content, high void, high, compressibility than low intensity, and the permeability coefficient little), reduce the settlement of foundation, the coastal areas of the owner, by the construction units and design personnel's general and welcome.
Keywords: on filling the land building foundation treatment vacuum preloading method
中圖分类号：TV223文献标识码：A文章编号：
吹填造陆是解决土地资源紧缺的有效途径，以厦门海峡论坛会址吹填造地淤泥地基处理工程为例，采用真空预压技术加固新吹填淤泥地基，介绍了该技术的施工工艺，分析了现场管理的要点和注意事项，并进行了现场监测及检测工作。
1、概述
真空预压处理的总面积为：337000m2，根据施工现场实际按每个区的面积约2～4万m2进行分区，设计要求膜下真空度稳定在60天后承载力大于80kPa。
本工程共布置200台真空泵（其中10台备用）。先进场100台，然后根据实际施工进展情况，陆续补充进场。每台真空泵功率为7.5kw，总功率约为1500kW。所需电力由电网供电，并配备4台200KW/台发电机组备用。
2、施工方法
2.1真空预压
密封沟采用挖掘机为主、人工配合的方法施工。抽真空管线埋设、真空膜铺设等采用人工施工。供电采用配电方式。具体施工步骤和施工方法为：
（1） 整平场地：清理表层碎石及贝壳等杂物,并用人工平整砂垫层；
（2） 埋设UPVC管网：
采用外径为Ф76mm的UPVC硬塑料管，管壁厚4mm，在管壁上每隔5~8cm钻一直径Ф5~7mm的小孔，制成花管，在花管的外面缠绕尼龙绳作为支撑作用，再包一层90g/m2的无纺土工布作为隔土层。包裹滤管的无纺布应无破损，包扎严密。
（3） 真空管路和膜下测头埋设
滤管接间距6.0m呈框格形布置，滤管埋管砂沟约25cm，并用中、粗砂填平。管间连接应用骨架胶管套接，套接长度不小于10cm。在铺设过程中要确保滤管上的滤膜不被破损，出膜处采用无缝镀锌钢管和接头相连接，垂直伸出膜面约30cm。
膜下测头制作：真空测头按50~70米网络布置，周边距淤泥搅拌墙10米，位于真空滤管之间砂层0.25m深处，严禁真空测头与真空滤管相接。真空细管从密封膜引出和真空表相连接，以直观反映膜下真空度。
（4） 密封膜的施工
选择无风或风力较小的时间内，分3层铺设。各分区交界处，先铺膜的加固分区，应预留足够长的膜接头，铺设密封膜应平整，不得出现皱褶褶。
真空膜在工厂预先加工时，密封膜的大小应注意埋入密封沟的部分，留有足够余地，密封沟挖好后应注意将膜贴于沟的内壁，将密封沟的底部与密封墙连在一起，并将密封膜放置沟底进行分层压实与踩膜，要防止踩膜过程中撕裂密封膜。
（5） 安装真空泵
真空泵为7.5KW，能形成96KPa真空度的能力，即泵出口真空度为96KPa，按每台泵控制800m2—1000m2计算真空泵套数。同时准备备用真空泵。将真空泵水平放置在加固区上面，真空泵进水口和出膜口保持同一平面，以保证真空泵能发挥到最大功效。
（6） 真空预压抽气
开始阶段，为防止真空预压对加固区周围土体造成瞬间破坏，必须严格控制抽真空速率，经检查无漏气现象后，开足所有泵，将膜下真空度提高到80KPa。此时可开始恒载计时。所有真空泵24小时运行，不得停泵，并由监理工程师用电量表控制。当出现电网停电造成停泵，必须马上启用备用发电机，确保不出现过长的停泵时间。
（7） 卸载标准
卸载内容包括真空预压卸载及部分砂料的卸载及补砂。卸载后应将场地进行整平至交工面。平整度要求为±10cm。
当真空预压恒载满足下列标准后可进行卸载：
① 连续10天观测的沉降速率小于1mm/d；
② 15年工后沉降≤30cm，1年工后沉降≤10cm；
③ 承载力大于80KPa。
2.2、施工注意事项
（1）修筑蓄水围堰
待真空度提高后，确认膜上无漏气孔洞后，在膜上覆一层水，要求水能将所有外露薄膜全部覆盖，并在预压期进行维护。
（2）其它
①真空预压期间应保证密封膜上始终有水覆盖；
②真空预压期间应保证膜下真空度大于80KPa，出现真空度降低的情况，要及时查明原因，进行处理；
③在真空预压过程中若加固区外出现地表裂缝，向下延伸可能影响膜下真空度，应将裂缝进行密封。
④由于各种原因，射流真空泵全部停止工作，膜内真空度随之全部卸除，这将直接影响地基预压效果，并延长预压时间，为避免膜内真空度在停泵后很快降低，在真空管路中应设置止回阀和截门。当预计停泵时间超过24小时，则应关闭截门。
真空预压施工流程效果图
3、技术措施
（1）材料控制
真空膜必须具有产品出厂合格证的技术性能检定书，真空膜的规格、质量和张拉强度等技术参数必须符合设计要求。对同批次的真空膜，随机选取一块真空膜送有关单位进行检验。真空膜运到施工现场后，必须用编织布覆盖真空膜，以防止日晒雨淋加速材料老化。
（2）密封沟质量
密封沟挖深应确保进入软粘土大于1米，封闭式截水墙应隔断透水透气层。
（3）监测真空度
抽真空时每2小时检查和记录真空度一次，如出现不正常情况应及时检查和及时补漏；
（4）设备保证
每个真空处理单元块配备二台备用真空泵，按照80%功率利用率配置发电机数量。抽真空阶段每天正常停机不得超过1台，整体停工不得超过1小时；
（5）测管出膜措施
分层沉降管、地下水位管埋设在真空预压范围内，测管需伸出真空膜，与真空膜的接触处需用PVC胶严密粘合密封，以防止透气。分层沉降、地下水位管末端达到硬土层，管本身沉降量很小，而周围土体沉降2~3m。为避免真空膜不被拉破，在真空预压区测管周围预留足够宽松的真空膜活动长度。
4、现场监测及检测
（1）加固前后钻孔取土
加固前钻孔取土样在各真空预压单元块的分层沉降孔中进行，加固前取土样位置在深层沉降观测钻孔内取土，取土的深度位置原则上是每个土层取一组，具体实施由分层沉降钻孔取土时确定。加固后取土位置在深层沉降观测孔周边1m范围内，取土的深度按深层沉降分析的数据找出对应加固前相应土层深度位置取土，以便于分析加固前后土体物理力学指标的提高情况。
加固前后取土样室内土工试验，按交通部《港口工程地质勘察规范》规定的方法、步骤进行，试验的主要内容包括：
物理性质指标：天然含水量W、孔隙比e、饱和度、天然密度ρ、土粒相对密度Gs、粒径组成D、液限WL和塑限WP等；
化学性质指标：有机质含量、酸碱度PH等；
力学性质指标：固结试验得到的压缩系数a0.1-0.2，固结系数Cv，前期固结压力Pc，无侧限抗压强度qu，直接快剪、固结快剪、三轴剪切之内聚力Cq、Cg、Cuu、Ccu、C’、内摩擦角φq、φg、φuu、φcu、φ’等，以及压缩模量、变形模量、压缩指数和回弹指数等。
（2）十字板剪切试验
在每个真空预压单元块中心区域，布置一个现场十字板剪切试验孔，分别在加固前后进行一次现场十字板试验，十字板试验深度按在淤泥质软土中每隔1m试验一次。
（3）膜下真空度监测
按50~70米网格布置真空度测头，网格边缘距搅拌墙10米，监测膜下真空度的变化情况。测头的位置不应靠近主管和支管，尽量应布置在支管组成网络的中心位置，并置于砂垫层内。在抽气的开始阶段，每隔2小时测读1次，当真空压力达到要求后，每4到6小时测读1次，并做好记录。每次观测所得的数据按有关规范要求进行整理，并每星期提交一次观测成果表，特殊情况随时上报。
根据工程要求在真空预压区进行膜下真空度的监测，其真空强度要求为确定不小于80kpa。膜下真空度的量測有助于了解真空压力随时间的变化情况，可以得到真空荷载随时间的变化过程。
根据监测要求，在真空预压区域内设一组真空测头。在这一区域的面积上膜下真空度的测头最少放置五个，四个角上和中心各放一个。抽出气开始的头几天，每隔2h测读一次，以便能准确地测出真空压力上升过程和有利于检查密封情况，当真空压力达到设计要求后，可每4h~6h测读一次，夜里也要测读，并且每次都要做好记录，最后绘制成膜下真空度的真空度的时间过程线。
5、结语
通过现场试验研究浅层加固的机理、施工工法，分析加固效果，吹填淤泥浅层真空预压加固技术能有效提高土体物理力学指标和地基承载力。由于吹填淤泥在加固前呈流泥状态，土颗粒之间几乎没有结构强度，实际工程中，固结沉降容易连续观测，因此，真空预压法是加固该类软地基的有效方法。
参考文献
1.《港口工程地基规范》（JTJ210-98）；
2.《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002 J220-2002）
3.《海峡论坛会址吹填造地及配套工程（A区）A2标段施工图》及相关图纸；
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。