试析真空预压法软基处理施工监理要点

摘要：近年来，真空预压法因能够处理大面积软土地基的稳定性而时常运用于软基处理，经过一些科研机构和施工单位的调研、探索和尝试，通过真实的案例证明了真空预压法软基处理施工技术在工程项目中的可行性，以及良好的性价比，并为业主带来了经济技术效益。笔者拟从真空预压法的概念、施工技术出发，阐述真空预压法软基处理施工监理的要点。

关键词：真空预压法；软基处理；监理要点

中图分类号：TB7文献标识码：A

引言

我国经济的发展速度很快，但是发展地域往往集中在东部地区和沿海城市。随着土地资源需求的增长与供给的不平衡，这些发展经济的城市就选择填海造地，因为沿海滩涂和填土具有一定的软弱性，不足够提供给建设单位使用，就需要对这块土地做加固处理，以便城市土地开发建设。还有在道路、桥梁建设中，也可能存在大面积软土地基，为解决其稳定性，就需要技术方和承建方大胆启用真空预压法软基处理【1】。但是作为一种科研技术的探索和尝试，存在着复杂性和可研究性，这就需要投入更多的研究在真空预压法软基处理，让其技术不断成熟并能广泛推广。

2．真空预压法的概念和施工步骤

真空预压法分为抽真空系统和排水排气系统。膜上下压差一般610mmHg～730mmHg，即80kPa～95kPa左右，设计时取的真空度一般为75kPa～80kPa。

在软地基上铺设一定厚度的砂垫层，并在土体中打入砂井或塑料排水板作为竖直的排水体。然后将不透气的薄膜垫在砂垫层表面上，在薄膜周围打入不透水土的管道，把砂垫层中的空气抽调，这样砂垫层就变成负压【2】。此时缘于砂井具有较大的渗透性，形成的负压能以比较迅速地方式传递到砂井深部，这样砂井和周围的土体形成孔压差，土体中的孔隙水留到砂井中排出来，加以固定。

3.真空预压法的一般施工工艺和监理要点

3.1砂垫层与袋装砂井施工

对于砂垫层与袋装砂井施工，可以将地面弄平整后，根据土地基的具体情况，然后敷设一定厚度的砂垫层，并用机器将其压平稳。以垂直方式定位桩管，把套管放置到设计的深度，将装满砂子的沙袋放到套管里，接着把少量的水浇入套管中。这道工艺中，最重要的是立刻要填埋好砂井的头部。

3.2铺设真空滤管

把砂袋头埋到砂垫层里，放置平整后，然后铺设真空滤管。真空滤管在主滤管接出来，密封处理后从出膜器通出来，最后连接好出膜器和射流式真空泵【3】。

3.3铺膜和压膜

砂垫层上要铺一层无纺布，是为了避免密封膜受损。然后在无风气候将设置密封聚乙烯膜，要一层一层的铺设，一层铺完检查没有问题后进行下一步铺设下一层；如果检查时发现有问题要及时修缮。膜铺好后把出膜设置设定好，在射流式真空泵和观测仪器沿着路基坡脚平均间断安装。密封膜要完全填埋在压膜沟中，压膜沟采用梯形断面，并用粘土填满。

3.4路提填筑

把射流泵和沉降表摆好后，可以设置好各种侧仪器的出读数，然后采取试抽气试验查看膜上有无漏洞，并做好相应措施。确认无误后，依照一般路堤填筑压施工方式将其压到设计的预压高度。

路基堆载处理软土地基，原来地基会产生侧向变形，然而因为有真空预压的作用，真空预压产生的侧向变形和堆载产生的侧向变形相互消除。更因为有了真空预压产生的地基土固结，使得堆载处理的效果反而更好。

3.5.预压控制

真空泵的输出功率大于或者等于7.5kW，安装真空泵前一定要确保其密封性。在砂砾排水层的中部设置PVC排水滤管，间距一般为4米左右，最多也不能超过6.5米。在真空预压加固的区域，当真空度达85kPa以上的条件且连续抽真空4-5个月时，或者地基固结度以满足或者超过设计要求时，就应该停机卸荷，交给相关方验收。

3.6、仪表埋设

在第一层土回填完毕前，测点通视沉降板、水平型沉降管、土压力盒、单孔出水量计表、测斜管、地下水位井和边桩要设置好。孔隙水压力计放在路基横断面的路中和路肩位置，每个位置向着深度方向放置48只。12根深层沉降标放置在路中。测斜管则放在路基边坡中部和边沟的外侧，里坡脚80m处放基桩，两个观测断面设1根。路基横断面的路中、左路肩、右路肩上设沉降板。每个断面都要放水平型沉降管。行车道中心、中央分隔带中心点、路肩和坡脚处放土压力盒。路中和路肩处设计单孔出水量机【4】。地下水位井一般设计在路基边沟外侧2m的地方，同样每两个观测断面之间放置一个土压力盒。所有仪表设置完成后应及时归零，每隔两天左右看一下效果，至少连续3次以上读数稳定方可。

真空预压法软基处理施工实例

4.1广州增城至从化高速公路项目

此案例广州增城至从化高速公路（含接口支线）主要位于广州市从化市温泉镇内。石桩加固软土路基段接近两年的现场监测研究，获得了碎石桩复合路基在路堤填土施工过程中比较完备的沉降和水平位移等监测资料。海拔一般62.6～296.3m,相对高差为10.0～186.6m，最高峰为YK56+400.0右35m左右，高程为296.3m。本段地势起伏较大，总体呈北西高南东低，山坡坡度一般为10～45度，下伏基岩主要为侏罗系凝灰岩（J3）、燕山期花岗岩（γ5）。

自施工以来，由于征地、沉降及路基拓宽原因，在施工期间对软基处理方式进行了变更，包括水泥搅拌桩(湿法)、高压旋喷桩、预应力管桩、小直径钢筋混凝土预制桩或木桩、气泡混合轻质土，同时辅以二次超载、预抛高、过渡性路面等综合措施。同时采用的处理方式和数量为：水泥湿喷桩、袋装砂井、塑料排水板、素砼桩、清淤换填等【5】。并且其真空预压法流程是：施工准备→地表清理→基层处理→水泥湿喷桩→塑料排水板袋装砂井→袋装砂井→素砼桩→填前碾压→清淤换填→路基平整→碾压。

4.2广州至河源高速公路广州段

广州至河源高速公路走廊区及其主体属于新构造相对隆起区，地貌构成上为九连山山脉西南河罗浮山山脉的一部分，以低山丘陵分布面积最大，盆地与河流洼地分布面积约长30%，其中往往有河流阶地、边滩和沙滩等堆积地貌已经剥蚀、溶蚀残丘发育，此工程面临多种浅层及深层的软弱地基上填筑地基的现实问题。采用的软基处理方法是：第一，换填法。将基础底面或路面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层填埋强大较大的砂碎石、素土、灰土、高炉石渣、粉煤灰等等性能稳定、无腐蚀性的材料，并用机械碾压，碾压到设计要求的密实度。第二，强夯法。将几十吨的重锤从几十米的高处自由落下，对碎石土、砂土、杂填土、饱和粉土、粘土等等进行强力夯击，使土质动力固结，消除土的湿陷性、胀缩性和液化性。第三，挤密法。对于沉降较大的地段，采用预抛高方式，从而预留沉降的空间【6】。该方法对节约造价、减小桥头跳车有一定的功效。

近年来，随着以碎石桩为代表的散体材料桩复合地基在软土加固中的广泛应用，推动了碎石桩复合地基理论研究的发展，碎石桩复合地基的加固机理、复合地基强度和沉降计算方法等取得了很大发展。其处理方式CFG、粉喷桩、换填砂砾等。以振动、冲击等方法成孔，接着在孔中回填碎石、砾石、石灰、灰土等等材料，形成碎石桩、砂桩、石灰桩等等，增大土体的承受力，减少沉降，消除或部分消除土的湿陷和液化。

5.结语

真空预压法是利用物理原理，大大降低软基变形，还能提升软基性能的施工方法。真空预压法软基处理施工需要大量的前期调研和地质勘探工作，需要科研单位和相关单位以及人员全力投入的，一定是具体问题具体分析。根据不同的地基特质，拟好施工方案，做好前期施工准备工作。软基处理虽然需要很多的前期准备工作和占用大部分的工期，但是使用真空预压法对软基处理却能使原本的工期缩短，节省了大量的成本，这是首先的经济效益。其次是，经真空预压法处理的软基固结度效果很好，这是技术效益。再次是真空预压法具有加荷速度快、无需堆载料、加荷过程中不会出现地基失稳现象等优点，提高了工程的施工安全性。真空预压法软基处理施工技术需要不断的探索和实践，总结出更多的能付诸实施的经验，以便真空预压法软基处理施工技术为城市的建设和发展添助更坚实的技术力量。

参考文献：

[1]温济坤,张同辉.真空预压法软基处理施工技术浅析[J].广船科技,2013,04:36-39.

[2]葛安定，曾伟兴.真空预压法软基加固技术研究[J].科技创新导报,2011,29:46-47.

[3]黄成盖.真空预压法软基处理施工常见问题处理措施[J].交通科技,2009,03:70-72.

[4]李海涛.真空预压软基处理施工技术研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,09:247-248.

[5]尹泉,彭振斌.真空预压法在某软基处理中的应用[J].山西建筑,2010,11:95-96.

[6]李耀刚,刘德林.真空预压法在软基处理中的应用研究[J].工程勘察,2011,02:36-38.