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摘 要：近年来，随着经济的不断发展，我国公路建设的规模日益扩大，难度不断提高，公路建设度软基处理也提出了更高的要求。本文结合某道路软土地基处理的工程实际，浅谈真空预压法处理软基的施工工艺和施工质量控制。
关键词： 软基真空预压应用施工工艺
中图分类号：U215.14 文献标识码：A 文章编号：
1引 言
地基中常见的软土，一般是指处于软塑或者流塑状态下的粘土。其特点是天然含水量大﹑空隙比大﹑压缩系数高﹑强度低，并具有蠕变性﹑触变性等特殊的工程地质性质，工程特性较差。在软土地基上修筑路堤，如不采取有效地加固措施，就会产生不同程度的坍滑或沉陷等病害。目前，在公路工程中软基处理主要采取堆载预压法﹑真空预压法﹑反压护道法﹑水泥土搅拌桩法﹑换填垫层法﹑强夯法﹑加筋路基法等方法。本文针对真空预压法在软基处理中的应用进行论述。
2真空预压法原理与技术特点
真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过设于砂垫层中的吸水管道，用用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了大量堆载材料，所用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于大面积施工。真空预压法与常规的堆载预压法相比，真空预压法具有施工设备简单、加荷速度快、无需堆载材料、加荷过程中不会出现地基失稳现象等优点，使得地基稳定性显著提高、工期明显缩短、工程造价降低。
3真空预压法施工工艺
真空预压法施工的主要流程：首先要平整场地、铺砂垫层→进行前期勘探、埋设监测仪器→设立竖向排水体→密封墙施工→布设水平滤管，安装真空泵→铺设土工布、膜→开挖、回填密封沟→抽气管道和真空泵连接→抽真空、进行软基监测→抽真空稳定至设计天数→检测效果→真空荷载的卸除。
3.1竖向排水体的施工工艺
通常竖向排水体的形式有：普通砂井、袋装砂井、塑料排水板。其真空度就是通过打设在地基里面的竖向排水体向下及向土体中传递的，因此竖向排水体的施工工艺直接影响着真空预压施工的效果。在本工程中，主要采用了袋装砂井的形式。成孔方式则采用振动沉管法，就是将带活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管沉到预定深度，然后在管内放入做好的袋装砂井，拔出套管即形成了砂井，并要求拔管后带上砂袋的长度≤0.50m。
另外，在装砂袋的砂要用干砂，并应灌制密实。且砂袋长度应比砂井孔长度略长50cm，使其放入井孔后能够露出地面，以便埋入排水砂垫层中。袋装砂井施工时，所用钢管的内径应略大于砂井直径，但不宜过大，以减小施工过程中对地基土的扰动。
3.2水平滤管的布设方法
水平滤管一般分有主、支管，其材料有PVC管和钢管2种。滤水管的平面布置可以有多种形式，如条形、鱼刺形等。为保证真空负压快速而均匀地传至场地各个部位，可以根据场地大小和形状，因地制宜地进行滤水管排列设计并增设几道主管，这样即使个别泵停机检修，对真空度几乎没有影响。
3.3 水平排水体的施工方法
通常垫层材料应采用透水性好的砂料，采用级配良好的中粗砂，含泥量≤3％。施工中需注意：①垫层平面尺寸和厚度符合设计要求，厚度误差为±h／10(h为垫层设计厚度)，每100m2挖坑检验，在本次施工中，因为在水平垫层上铺设了双层的土工布和塑料膜，所以垫层的厚度只有30cm；②与竖向排水通道连接好，不允许杂物堵塞或隔断连接处，在本次施工中，砂料都经过了一定的筛分；③尽量不扰动天然地基；④不得将泥土或其它杂物混入垫层，以免堵塞滤管；⑤真空预压垫层，其面层4cm厚度范围内不得有带棱角的硬物。
3.4塑料土工布、膜的铺设方法
真空预压施工中所用的密封膜为密封性、韧性好，抗老化性能和抗穿刺能力强的专用密封膜。其参考指标为：厚度≥0.14mm，抗拉强度≥100N／5cm，延伸率≥250％(纵向)，渗透系数≤1.0× 10-10cm／s。加工好的密封膜面积要大于加固场地面积，一般要求每边应大于加固区相应边4~5m。而土工布则要求采用大于300g／m2的无纺土工布。为了保证整个预压过程中的密封性，先铺了1层土工布，然后再在其上铺设2层密封膜，在每层铺好后都检查和粘补了破漏处，以保证最佳的密封性。而在加固区四周，土工布和密封膜分别留有2~3m和4~5m的超宽余量。
3.5密封沟的开挖和回填
密封沟施工通常采用人工结合机械开挖的方式进行，开挖深度>1.5m、宽度>1.0m，有些的地方达到了3.0m，进入了淤泥层，铺设密封膜后，密封沟用挖出的淤泥质粘土回填，并用挖掘机前斗夯实。在施工过程中边开挖、边埋膜、边回填，同时埋好膜后在沟内覆水，以更好地达到密封的效果。
4真空预压法施工的质量控制
根据真空预压法加固公路软基的特点和施工过程，并根据现场情况，制定了详细的监测计划。在采用真空预压法进行地基处理的区域内各布置一个监测断面。现场监测项目主要包括表面沉降、分层沉降、真空度、水平位移、孔隙水压力和土压力6个方面。
真空度达到设计要求并维持稳定是真空预压法处理软基成功的重要保证。真空度的大小随地基深度的增加而衰减，这是因为真空度的传递受砂井井阻等的影响。对于真空预压处理段观测断面而言，抽真空施工一直比较稳定，土体沉降也比较理想。在抽真空初期，其沉降速率较大，越到后来其沉降量越小，但仍在持续沉降，用真空预压法处理深厚软土地基时，其主固结沉降速率渐趋收敛，而其次固结沉降亦不容忽视，尤其对工后沉降要求较高的软基而言。真空预压处理软基具有一个明显的特点，其处理段的水平位移是向内的。随深度的增加，水平位移急剧减小，这是由于受砂井阻等的影响，真空度在接近地表处最大，随深度的增加而递减。真空预压相比堆载预压而言有一个明显的优点：预压处理段的水平位移是向内的，真空预压的这个优点十分有利于保证地基土体的稳定。但另一方面，可能会导致真空预压加固区周围地基土体的开裂，对周围已有建筑物或构筑物需采取相应的防护措施。在抽真空阶段，抽真空开始不久，土压力值就有一明显的峰值点(达到了设计值)，并随着时间的增加，土压力值平稳上升且随后趋于稳定，反映了加载的全过程。，在抽真空阶段产生的超静孔压是负的，亦即孔隙水压力值随抽真空时间的持续增加逐渐下降并趋于稳定；另一方面这种变化的趋势随深度的增加反而趋于不明显，真空度在砂井传递过程中会出现衰减，特别是在没有打设塑料排水板或打设质量不高的土体中真空度的衰减十分明显。这也说明了在真空预压的施工过程中保证其施工质量的重要性。
5真空预压法施工控制要点
真空预压法具有加荷速度快、无需堆载材料、加荷过程中不会出现地基失稳现象等优点，使地基稳定性显著提高、工期明显缩短、工程造价降低。
①真空预压法处理软土地基的施工过程中需特别注意竖向排水体的打设、水平垫层的铺设、水平滤管的布设、塑料土工布、膜的铺设和密封沟的设置等。
②在真空预压法的施工过程中，须建立科学的监测方法，以有效地控制加载周期，确定预压及施工的最佳时间，是控制真空预压法施工质量的有效途径。
③真空预压处理软土地基时，水平位移是向内的，这一方面有利于处理软基的整体稳定，另一方面会引起周围地表面的开裂，影响到已建的建筑物和构筑物，需采取一定的措施加以防护。
6结束语
地基处理的目的是利用换填﹑夯实﹑挤密﹑排水﹑胶结﹑加筋和热学等方法对地基进行加固，用以改良地基的工程特性。提高地基的抗剪强度﹑降低地基压缩性﹑改善地基的透水特性﹑改善地基的动力特性﹑改善特殊的不良地质特性。软基处理还有很多种，真空预压法是我们在施工中常见的一种，在实践得到的一点经验，操作簡单、方便，效果显著。对于软基处理，有待于我们在今后的工作实践中进一步发现和摸索。
关键词： 软基真空预压应用施工工艺
中图分类号：U215.14 文献标识码：A 文章编号：
1引 言
地基中常见的软土，一般是指处于软塑或者流塑状态下的粘土。其特点是天然含水量大﹑空隙比大﹑压缩系数高﹑强度低，并具有蠕变性﹑触变性等特殊的工程地质性质，工程特性较差。在软土地基上修筑路堤，如不采取有效地加固措施，就会产生不同程度的坍滑或沉陷等病害。目前，在公路工程中软基处理主要采取堆载预压法﹑真空预压法﹑反压护道法﹑水泥土搅拌桩法﹑换填垫层法﹑强夯法﹑加筋路基法等方法。本文针对真空预压法在软基处理中的应用进行论述。
2真空预压法原理与技术特点
真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过设于砂垫层中的吸水管道，用用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了大量堆载材料，所用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于大面积施工。真空预压法与常规的堆载预压法相比，真空预压法具有施工设备简单、加荷速度快、无需堆载材料、加荷过程中不会出现地基失稳现象等优点，使得地基稳定性显著提高、工期明显缩短、工程造价降低。
3真空预压法施工工艺
真空预压法施工的主要流程：首先要平整场地、铺砂垫层→进行前期勘探、埋设监测仪器→设立竖向排水体→密封墙施工→布设水平滤管，安装真空泵→铺设土工布、膜→开挖、回填密封沟→抽气管道和真空泵连接→抽真空、进行软基监测→抽真空稳定至设计天数→检测效果→真空荷载的卸除。
3.1竖向排水体的施工工艺
通常竖向排水体的形式有：普通砂井、袋装砂井、塑料排水板。其真空度就是通过打设在地基里面的竖向排水体向下及向土体中传递的，因此竖向排水体的施工工艺直接影响着真空预压施工的效果。在本工程中，主要采用了袋装砂井的形式。成孔方式则采用振动沉管法，就是将带活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管沉到预定深度，然后在管内放入做好的袋装砂井，拔出套管即形成了砂井，并要求拔管后带上砂袋的长度≤0.50m。
另外，在装砂袋的砂要用干砂，并应灌制密实。且砂袋长度应比砂井孔长度略长50cm，使其放入井孔后能够露出地面，以便埋入排水砂垫层中。袋装砂井施工时，所用钢管的内径应略大于砂井直径，但不宜过大，以减小施工过程中对地基土的扰动。
3.2水平滤管的布设方法
水平滤管一般分有主、支管，其材料有PVC管和钢管2种。滤水管的平面布置可以有多种形式，如条形、鱼刺形等。为保证真空负压快速而均匀地传至场地各个部位，可以根据场地大小和形状，因地制宜地进行滤水管排列设计并增设几道主管，这样即使个别泵停机检修，对真空度几乎没有影响。
3.3 水平排水体的施工方法
通常垫层材料应采用透水性好的砂料，采用级配良好的中粗砂，含泥量≤3％。施工中需注意：①垫层平面尺寸和厚度符合设计要求，厚度误差为±h／10(h为垫层设计厚度)，每100m2挖坑检验，在本次施工中，因为在水平垫层上铺设了双层的土工布和塑料膜，所以垫层的厚度只有30cm；②与竖向排水通道连接好，不允许杂物堵塞或隔断连接处，在本次施工中，砂料都经过了一定的筛分；③尽量不扰动天然地基；④不得将泥土或其它杂物混入垫层，以免堵塞滤管；⑤真空预压垫层，其面层4cm厚度范围内不得有带棱角的硬物。
3.4塑料土工布、膜的铺设方法
真空预压施工中所用的密封膜为密封性、韧性好，抗老化性能和抗穿刺能力强的专用密封膜。其参考指标为：厚度≥0.14mm，抗拉强度≥100N／5cm，延伸率≥250％(纵向)，渗透系数≤1.0× 10-10cm／s。加工好的密封膜面积要大于加固场地面积，一般要求每边应大于加固区相应边4~5m。而土工布则要求采用大于300g／m2的无纺土工布。为了保证整个预压过程中的密封性，先铺了1层土工布，然后再在其上铺设2层密封膜，在每层铺好后都检查和粘补了破漏处，以保证最佳的密封性。而在加固区四周，土工布和密封膜分别留有2~3m和4~5m的超宽余量。
3.5密封沟的开挖和回填
密封沟施工通常采用人工结合机械开挖的方式进行，开挖深度>1.5m、宽度>1.0m，有些的地方达到了3.0m，进入了淤泥层，铺设密封膜后，密封沟用挖出的淤泥质粘土回填，并用挖掘机前斗夯实。在施工过程中边开挖、边埋膜、边回填，同时埋好膜后在沟内覆水，以更好地达到密封的效果。
4真空预压法施工的质量控制
根据真空预压法加固公路软基的特点和施工过程，并根据现场情况，制定了详细的监测计划。在采用真空预压法进行地基处理的区域内各布置一个监测断面。现场监测项目主要包括表面沉降、分层沉降、真空度、水平位移、孔隙水压力和土压力6个方面。
真空度达到设计要求并维持稳定是真空预压法处理软基成功的重要保证。真空度的大小随地基深度的增加而衰减，这是因为真空度的传递受砂井井阻等的影响。对于真空预压处理段观测断面而言，抽真空施工一直比较稳定，土体沉降也比较理想。在抽真空初期，其沉降速率较大，越到后来其沉降量越小，但仍在持续沉降，用真空预压法处理深厚软土地基时，其主固结沉降速率渐趋收敛，而其次固结沉降亦不容忽视，尤其对工后沉降要求较高的软基而言。真空预压处理软基具有一个明显的特点，其处理段的水平位移是向内的。随深度的增加，水平位移急剧减小，这是由于受砂井阻等的影响，真空度在接近地表处最大，随深度的增加而递减。真空预压相比堆载预压而言有一个明显的优点：预压处理段的水平位移是向内的，真空预压的这个优点十分有利于保证地基土体的稳定。但另一方面，可能会导致真空预压加固区周围地基土体的开裂，对周围已有建筑物或构筑物需采取相应的防护措施。在抽真空阶段，抽真空开始不久，土压力值就有一明显的峰值点(达到了设计值)，并随着时间的增加，土压力值平稳上升且随后趋于稳定，反映了加载的全过程。，在抽真空阶段产生的超静孔压是负的，亦即孔隙水压力值随抽真空时间的持续增加逐渐下降并趋于稳定；另一方面这种变化的趋势随深度的增加反而趋于不明显，真空度在砂井传递过程中会出现衰减，特别是在没有打设塑料排水板或打设质量不高的土体中真空度的衰减十分明显。这也说明了在真空预压的施工过程中保证其施工质量的重要性。
5真空预压法施工控制要点
真空预压法具有加荷速度快、无需堆载材料、加荷过程中不会出现地基失稳现象等优点，使地基稳定性显著提高、工期明显缩短、工程造价降低。
①真空预压法处理软土地基的施工过程中需特别注意竖向排水体的打设、水平垫层的铺设、水平滤管的布设、塑料土工布、膜的铺设和密封沟的设置等。
②在真空预压法的施工过程中，须建立科学的监测方法，以有效地控制加载周期，确定预压及施工的最佳时间，是控制真空预压法施工质量的有效途径。
③真空预压处理软土地基时，水平位移是向内的，这一方面有利于处理软基的整体稳定，另一方面会引起周围地表面的开裂，影响到已建的建筑物和构筑物，需采取一定的措施加以防护。
6结束语
地基处理的目的是利用换填﹑夯实﹑挤密﹑排水﹑胶结﹑加筋和热学等方法对地基进行加固，用以改良地基的工程特性。提高地基的抗剪强度﹑降低地基压缩性﹑改善地基的透水特性﹑改善地基的动力特性﹑改善特殊的不良地质特性。软基处理还有很多种，真空预压法是我们在施工中常见的一种，在实践得到的一点经验，操作簡单、方便，效果显著。对于软基处理，有待于我们在今后的工作实践中进一步发现和摸索。