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摘要：通过对堆载预压及真空预压的施工要点、经济效益、处理效果等数据分析，提供深层软土地基加固施工方案选型的建议
关键词：堆载预压；真空预压；施工工艺；效果
0引言
随着国民经济的高速发展，土地资源越发显得宝贵，于是填海造地这种工程形式被越来越多得实施。采用疏浚土进行陆域形成已在工程实例中广泛采用，但疏浚土主要由软土组成，含水量高，可压缩性强，为满足上部使用荷载及工后残余沉降等要求，须对其进行地基处理。加固深层软土地基，目前在工程中采用的施工工艺简单、经济、有效的方法是排水固结法，常用的排水固结法为堆载预压、真空预压及真空联合堆载预压等，本文通过工程实例，对同种地质情况下进行堆载预压及真空预压处理后的地基进行施工工艺、经济效益及处理效果的分析，提供深层软土地基处理方案选型的建议。
1、概述
1.1 工程概况
某散杂货码头工程位于东莞市虎门港麻涌新沙南，该工程码头岸线600米，地基处理工程包含25万m2的软基处理，处理完成后将为后续的道路堆场及粮食仓库的建设提供所必需的地基承载力要求。
1.2 工程地质情况介绍
所需处理地基前身为某航道局采用抛石堤形成围堰，并利用大功率绞吸船将港池开挖的粘土吹填至抛石围堰之中造地形成陆域，施工区域上部所需处理软土层约８米厚，根据钻探结果分析，上覆盖层为人工填土和第四系全新统至晚更新统河流相冲积层，主要为淤泥类土、砂类图和粘土，下覆基岩为白垩纪泥质粉砂岩与页岩交错层。软土地质分层及土的物理力学指标见表１
1.3 地基处理结构形式
根据场地工程地质条件、工程造价及施工条件，该工程地基处理方式为铺设砂垫层打插排水板作为立体排水通道，并将港池疏浚的岩料作为堆载预压料的方法进行处理。后因施工中疏浚至陆上的岩料在疏浚、存放及堆载倒运过程中崩解风化较严重，导致堆载料不足，从而处理方式改为：一半的处理面积用堆载预压方式（A、B区），一半的处理面积采用真空预压（C、D、E区）。
2、堆载预压及真空预压施工技术应用
2.1 铺设砂垫层及打插排水板施工
2.1.1施工工艺流程：原场地整平→机械人工结合散抛中粗砂→试插板实验确定施工工艺（振动式或静压式）→根据分区测量放线→定板位→打插排水板施工。
2.1.2施工要点
① 因本工程为港池疏浚粘土直接吹填至陆域，局部地基出现软弱情况人工及机械都无法施工时，因此采用在吹填土上铺设１ｍ×１ｍ竹排，并在竹排上铺设３００ｇ／㎡的无妨土工布做为工作垫层。
②静压式插板机因移动方便，施工速度快，费用低而优先采用，但遇到局部地区地质情况较好，静压式插板机无法施工时，需要采用振动式插板机补打静压式无法施工的板位。
2.2堆载预压施工
2.2.1施工工艺流程：铺设碎石盲沟及集水井→第一级加载→静压3天→···→第五级加载（达到设计标高）→集水井抽水（满载时间3个月）→卸载至指定标高→交工面处理（振动压路机碾压），整平
2.2.2施工要点
①分级加荷以高程控制，在加载过程中应密切关注预先所埋测点的日沉降量，水平位移量及空隙水压力的变化，在达到警示值时应暂缓施工，防止地基失稳。
②堆载过程中，应及时抽取集水井中的水，井中积水不宜超过50cm.
2.3真空预压施工应用
2.3.1施工工艺流程：场地整平→测量放线→密封粘土墙施工→砂垫层中埋设滤管→埋设检测仪器、场地覆膜→压膜沟人工压膜→射流水泵布置开始抽真空→人工筑袋装砂围堰→膜上覆水30cm～50cm→全区膜下真空度达到设计要求80Kpa后持续抽真空90天→各项监测数据符合设计要求后停止抽真空，场地清理→压膜沟处理（中粗砂换填1.5米深度）→交工面处理（振动压路机碾压），整平.
2.3.2施工要点
①密封性好坏直接关系到真空预压的效果，粘土密封强施工中应严格控制粘土的质量，粘土密封墙为双排1.2米宽，深度控制为钻入下卧粉质粘土0.5米，要求在密封墙施工中每隔50m在墙上钻孔取样检验粘粒含量和渗透系数，并确定密封墙深度。达不到规定指标要求的，要二次拌和补救。
②覆膜前应人工捡除贝壳及带尖角石子等，防止尖锐杂物刺破密封膜。
③射流泵的功率应大于75KW,布置应满足不小于800m2/台，保证膜下真空度达到80Kpa。
④应自备足够的备用发电机以保证临时停电时射流泵总量的1/3保持24小时满负荷工作；发电机须安装电量计量设备，以便对日用电总量进行控制；
3、工程软基处理对比分析
在工程软基处理结束后，对两种软基处理方式处理过的土样进行了分析，并把处理前和处理后的数据进行比照：堆载预压数据处理见表2，真空预压数据见表3.
堆载预压十字板强度处理前后对比
从表2和表3可以看出，经过堆载预压后，土体的抗剪强度均有所提高，且处理效果从地面往下逐渐递减，符合两种处理方式的规律。从静载试验数据得出，两种地基处理的方式都达到了设计要求的承载力。业主的反馈信息，在2年的使用过程中，大面积的沉降都在10cm以内。
通过对两种处理方式的造价、工期、效果进行分析，两种方式的造价及工期都是适当的，可控的，效果都达到了设计要求，因此，本工程的两种处理方式都是成功的。
4、结语
在较大面积软基处理中，堆载预压施工工艺简单，适应性强，招标时可选择的施工单位较多，对控制造价有一定好处，且满载静压过程中不受外界条件影响。但堆载预压中堆载料的来源对工程造價起决定性作用，部分工程购买开山石作为堆载料，卸载后石料再用于其他的相关工程，也取得了良好的经济效益。
相对于堆载预压，真空预压施工工艺较复杂，对外界环境要求也较高，常常因为雷暴天气导致断电而致使膜下真空度达不到要求，本工程实例中，供电线路的敷设及抽真空产生的电费占到了整个工程费用的25%左右，对于有些位置偏远，附近无大型变电站的
工程，若采用真空预压，铺设临时用电线路所产生的费用极高。但真空预压无需堆载料，受场地及道路的限制较小，在大面积施工中拥有优势，且目前的施工工艺已经较成熟，可靠的施工队伍也越来越多。
希望上述对两种软基处理方式的讨论，能够在地基处理软基方案比选时，起到一些作用。
参考文献：
广东省航运规划设计院 东莞市虎门港麻涌港区新沙南作业区2#、3#泊位工程可行性研究文件，2007
JTJ 147-1-2010 《港口工程地基规范》
JTS206-1-2009《水运工程塑料排水板应用技术规程》
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：堆载预压；真空预压；施工工艺；效果
0引言
随着国民经济的高速发展，土地资源越发显得宝贵，于是填海造地这种工程形式被越来越多得实施。采用疏浚土进行陆域形成已在工程实例中广泛采用，但疏浚土主要由软土组成，含水量高，可压缩性强，为满足上部使用荷载及工后残余沉降等要求，须对其进行地基处理。加固深层软土地基，目前在工程中采用的施工工艺简单、经济、有效的方法是排水固结法，常用的排水固结法为堆载预压、真空预压及真空联合堆载预压等，本文通过工程实例，对同种地质情况下进行堆载预压及真空预压处理后的地基进行施工工艺、经济效益及处理效果的分析，提供深层软土地基处理方案选型的建议。
1、概述
1.1 工程概况
某散杂货码头工程位于东莞市虎门港麻涌新沙南，该工程码头岸线600米，地基处理工程包含25万m2的软基处理，处理完成后将为后续的道路堆场及粮食仓库的建设提供所必需的地基承载力要求。
1.2 工程地质情况介绍
所需处理地基前身为某航道局采用抛石堤形成围堰，并利用大功率绞吸船将港池开挖的粘土吹填至抛石围堰之中造地形成陆域，施工区域上部所需处理软土层约８米厚，根据钻探结果分析，上覆盖层为人工填土和第四系全新统至晚更新统河流相冲积层，主要为淤泥类土、砂类图和粘土，下覆基岩为白垩纪泥质粉砂岩与页岩交错层。软土地质分层及土的物理力学指标见表１
1.3 地基处理结构形式
根据场地工程地质条件、工程造价及施工条件，该工程地基处理方式为铺设砂垫层打插排水板作为立体排水通道，并将港池疏浚的岩料作为堆载预压料的方法进行处理。后因施工中疏浚至陆上的岩料在疏浚、存放及堆载倒运过程中崩解风化较严重，导致堆载料不足，从而处理方式改为：一半的处理面积用堆载预压方式（A、B区），一半的处理面积采用真空预压（C、D、E区）。
2、堆载预压及真空预压施工技术应用
2.1 铺设砂垫层及打插排水板施工
2.1.1施工工艺流程：原场地整平→机械人工结合散抛中粗砂→试插板实验确定施工工艺（振动式或静压式）→根据分区测量放线→定板位→打插排水板施工。
2.1.2施工要点
① 因本工程为港池疏浚粘土直接吹填至陆域，局部地基出现软弱情况人工及机械都无法施工时，因此采用在吹填土上铺设１ｍ×１ｍ竹排，并在竹排上铺设３００ｇ／㎡的无妨土工布做为工作垫层。
②静压式插板机因移动方便，施工速度快，费用低而优先采用，但遇到局部地区地质情况较好，静压式插板机无法施工时，需要采用振动式插板机补打静压式无法施工的板位。
2.2堆载预压施工
2.2.1施工工艺流程：铺设碎石盲沟及集水井→第一级加载→静压3天→···→第五级加载（达到设计标高）→集水井抽水（满载时间3个月）→卸载至指定标高→交工面处理（振动压路机碾压），整平
2.2.2施工要点
①分级加荷以高程控制，在加载过程中应密切关注预先所埋测点的日沉降量，水平位移量及空隙水压力的变化，在达到警示值时应暂缓施工，防止地基失稳。
②堆载过程中，应及时抽取集水井中的水，井中积水不宜超过50cm.
2.3真空预压施工应用
2.3.1施工工艺流程：场地整平→测量放线→密封粘土墙施工→砂垫层中埋设滤管→埋设检测仪器、场地覆膜→压膜沟人工压膜→射流水泵布置开始抽真空→人工筑袋装砂围堰→膜上覆水30cm～50cm→全区膜下真空度达到设计要求80Kpa后持续抽真空90天→各项监测数据符合设计要求后停止抽真空，场地清理→压膜沟处理（中粗砂换填1.5米深度）→交工面处理（振动压路机碾压），整平.
2.3.2施工要点
①密封性好坏直接关系到真空预压的效果，粘土密封强施工中应严格控制粘土的质量，粘土密封墙为双排1.2米宽，深度控制为钻入下卧粉质粘土0.5米，要求在密封墙施工中每隔50m在墙上钻孔取样检验粘粒含量和渗透系数，并确定密封墙深度。达不到规定指标要求的，要二次拌和补救。
②覆膜前应人工捡除贝壳及带尖角石子等，防止尖锐杂物刺破密封膜。
③射流泵的功率应大于75KW,布置应满足不小于800m2/台，保证膜下真空度达到80Kpa。
④应自备足够的备用发电机以保证临时停电时射流泵总量的1/3保持24小时满负荷工作；发电机须安装电量计量设备，以便对日用电总量进行控制；
3、工程软基处理对比分析
在工程软基处理结束后，对两种软基处理方式处理过的土样进行了分析，并把处理前和处理后的数据进行比照：堆载预压数据处理见表2，真空预压数据见表3.
堆载预压十字板强度处理前后对比
从表2和表3可以看出，经过堆载预压后，土体的抗剪强度均有所提高，且处理效果从地面往下逐渐递减，符合两种处理方式的规律。从静载试验数据得出，两种地基处理的方式都达到了设计要求的承载力。业主的反馈信息，在2年的使用过程中，大面积的沉降都在10cm以内。
通过对两种处理方式的造价、工期、效果进行分析，两种方式的造价及工期都是适当的，可控的，效果都达到了设计要求，因此，本工程的两种处理方式都是成功的。
4、结语
在较大面积软基处理中，堆载预压施工工艺简单，适应性强，招标时可选择的施工单位较多，对控制造价有一定好处，且满载静压过程中不受外界条件影响。但堆载预压中堆载料的来源对工程造價起决定性作用，部分工程购买开山石作为堆载料，卸载后石料再用于其他的相关工程，也取得了良好的经济效益。
相对于堆载预压，真空预压施工工艺较复杂，对外界环境要求也较高，常常因为雷暴天气导致断电而致使膜下真空度达不到要求，本工程实例中，供电线路的敷设及抽真空产生的电费占到了整个工程费用的25%左右，对于有些位置偏远，附近无大型变电站的
工程，若采用真空预压，铺设临时用电线路所产生的费用极高。但真空预压无需堆载料，受场地及道路的限制较小，在大面积施工中拥有优势，且目前的施工工艺已经较成熟，可靠的施工队伍也越来越多。
希望上述对两种软基处理方式的讨论，能够在地基处理软基方案比选时，起到一些作用。
参考文献：
广东省航运规划设计院 东莞市虎门港麻涌港区新沙南作业区2#、3#泊位工程可行性研究文件，2007
JTJ 147-1-2010 《港口工程地基规范》
JTS206-1-2009《水运工程塑料排水板应用技术规程》
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。