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真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术摘要：高速公路路基施工阶段，常会遇见软弱地质土层，如果弱地基处理方案不适当，在车辆载荷的持续影响下，容易出现不均匀沉降，导致高速公路路面裂缝、坑槽等病害，严重影响公路路用性能和使用安全。
现阶段，针对软土路基的加固补强方法很多，其中堆载预压可以产生超净孔隙水压力，加速路基排水固结，从而有效增大路基中有效应力，提高其结构稳定性。
在高速公路软土路基加固方面，土石堆载预压应用广泛，但堆载预压结束后必须将土石装运到指定的场地，不但需要消耗大量的土方，而且会占用土地资源。
如果工程项目本身土地资源紧张，但水资源丰富，则可以充分利用水资源装载水袋，结合真空联合堆载预压法两种方式，采用联合堆载预压施工技术。
基于此，本篇文章对真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术进行研究，以供参考。
关键词：真空法；堆载预压法；软土地基；处理施工技术引言软土在我国东南沿海地区分部广泛，因其承载能力较差，需要对软土地基进行加固处理方能进行建筑施工。
真空联合堆载预压法以其施工简单、工期短、加固效果良好等优点得到了广泛的应用。
真空联合堆载预压法施工通过大型机械在软土路基中打设竖向排水井，随后通过在软土路基上一定方式的加荷，逐步排出软弱黏土层中的孔隙水，最终软土路基得到了固结压缩，路基强度得到了大幅度提高、减少了工后沉降及不均匀沉降。
真空联合堆载预压处理软土路基能有效地解决工后沉降过大、路堤施工稳定性及工期过长的问题。
然而，在实际工程施工过程中，部分施工企业并未真正掌握该方法的本质，盲目加快堆载的速度，不控制加荷速率，导致出现一些路堤滑坡、塌方等事故。
因为，本文探究真空联合堆载预压法软土地基处理施工技术的应用分析。
1软土地基1.1软土地基危害分析含水量比较高所带来的危害。
因为软土地基含水量通常在35％～75％之间，使得部分地区的软基出现流动现象，地基稳定性明显下降，一旦受到外界压力，会给地基的正常施工带来较大影响。
真空联合堆载预压法处理软土地基的施工与检测一、真空联合堆载预压法概述真空排水预压法加固软土地基属于排水固结法的一种。
运用该法加固软土地基时，先在欲加固的软土地基上按一定间距打设塑料排水板或袋装砂井（统称垂直排水通道），然后在地面上铺设一定厚度的砂垫层，再将不透气的薄膜铺设在砂垫层上，借助于埋设在砂垫层中的管道，通过抽真空装置将膜下的空气和水抽出，使土体得以排水固结。
真空联合堆载预压法是利用抽真空来加固软土地基的一种较为经济高效的软土地基加固方法。
适合加固含水量较高的软土地基。
该处理方法近年来建设的青岛市滨海公路（南段）工程、青岛经济技术开发区北部工业园主干道路网工程以及与本工程临近的青岛出口加工区南海一路及其区内主要路网等软路基处理工程中均部分采用了该处理方法，本次在双高公路和双积公路的建设中得到了大范围的应用。
二、项目概况和技术内容青岛双高公路和双积公路的工程地质勘察结果表明，项目所在地基本为海湾滩涂、虾池和盐田等，软土层含水量大，强度低, 属高压缩或中等压缩性软土，该路段在上部填土，路面结构以及使用荷载作用下，将产生较大的沉降。
在上部建构筑物建设之前，需要进行以消除沉降，提高土体强度为主要目的的软基处理。
根据青岛高新区双高公路和双积公路的工程地质勘察结果及项目施工进度安排，经过比选，最终选用真空联合堆载预压法处理一般路基范围的软土地基，桥头区域内的软土地基采用水泥搅拌桩复合地基法处理。
采用真空联合堆载预压方案，即在软土预压区四周设置粘土帷幕，然后打设塑料排水板，铺设密封膜并抽真空，利用大气负压代替堆载对软基进行预压，并联合30 kPa 的堆载，使软基中的孔隙水固结排出，达到消除沉降，提高土体强度的目的。
三、施工工艺及技术要求1、施工工艺场地地表水疏干―场地平整f铺设一层土工布―铺设下层风化砂垫层f铺设下层排水砂垫层f粘土帷幕、打设塑料排水板（机具就位f定位f塑料排水板穿靴f沉管f拔管f割断塑料排水板）f观测设备埋设f埋设真空分布管f铺设上层排水砂垫层f铺设密封膜f真空泵安装连接f抽真空f堆载预压（分层填筑）f监测f横向粘土帷幕桩加固f卸载2、施工技术要求：1）铺设垫层之前，必须先进行场地地表水疏干、整平场地，铺设一层土工布，其上铺设下垫层（风化砂，颗粒均匀，无硬块）2）排水砂垫层应采用透水性好的中粗砂，其渗透系数不小于1.0 x 10-2cm/s，能起到一定反滤作用，避免土颗粒渗入垫层的空隙中阻塞排水通道。
科技论坛ÁÁÂÁÃÄÅÆÇÂÂÈÉ Á ÁÉ Á!Á"ÃÄÄÁ#ÃÄÄÂÁ$%ÁÃÁ&'()0ÃÄÂÁ12 Á浅谈真空联合堆载预压施工工艺及监测要点陈振平（中国水产广州建港工程公司，广东广州５１０２２０）1概述真空联合堆载预压工艺是由真空预压与上部的堆载体结合的全新的施工工艺，现已广泛应用于港口、机场、道路等区域的软基处理，并取得了良好的效果。
本工程区段为滨海次干路路基，因工期较紧，故采用了联合堆载预压施工工艺。
本区域内淤泥厚度基本为２５￣４０米，地质条件较差。
本工艺主要涉及两个分部施工：真空预压施工、堆载土施工。
以下简述施工工艺及监测要点。
2施工工艺流程及施工方法２．１施工工艺流程：真空联合堆载预压软基处理施工工艺流程见图１。
２．２施工方法简述。
２．２．１施工放线。
根据设计图纸和监理工程师提供的测设基准资料和测量标志，按规范规定的精度，恢复定线测量，并将测量结果提交给监理工程师核查。
经批准后，作施工放样的依据。
每一预压区在开工前，应进行测量放样，并经过监理工程师核查批准后，方可开始施工。
测量工作由专职的、具有丰富经验的技术人员负责，并配备符合精度要求的测量仪器。
２．２．２清表及平整场地（回填中细砂）。
施工前应清理场地内的杂填土、垃圾、植被，并将积水抽排出场外。
如果表层土中混有较多碎石、块石，应进行翻松或清理。
对于高程低于＋１．５ｍ的区域，考虑吹填中、细砂（表１）。
２．２．３回填中粗砂施工。
材料要求为：中、粗砂要求含泥量＜５％，渗透系数≥５×１０－３ｃｍ／ｓ。
工程施工Engineering Construction– 162 –预压法是适用处理淤泥质土、淤泥等地基，对于具有大载荷要求和高沉降要求的，真空联合堆载预压是主要处理方式之一，在缩短工期、降低工程造价和减少工后沉降等方面具有显著优势。
珠海西项目位于珠海市西部斗门区白藤街道办，开发面积为6026亩，道路软基处理范围大、深度大。
1 加固机理真空联合堆载预压法在砂垫层上铺设密封膜，膜下布置砂垫层及垂直排水通道，通过真空管网与真空泵连接，密封膜和粘土密封墙密封预压区域，将膜下地基抽气至真空状态，逐渐形成负压（不小于80kPa），塑料排水板内受到真空和堆载预压荷载，产生压力差引起土体内部孔隙水通过排水板排出，当土体固结度达到一定程度后卸载。
2 施工工艺场地平整→铺设第1层砂垫层→插打排水板（同步粘土密封墙施工）→安装真空管网→土工布密封膜（同步安装射流泵）→试抽真空检查漏气→第2层砂垫层→分层填筑堆载预压→卸载验收。
真空联合堆载预压可分为排水系统、抽真空系统、密封系统和土方堆载预压系统。
2.1 排水系统。
排水系统包括塑料排水板及粘土密封墙，施工前铺设30cm砂垫层。
塑料排水板由芯带和滤膜组成，作为竖向排水通道，同时传递上部的真空荷载。
采用履带式插板机施工，正三角形布置，间距1.0m，打穿淤泥层进入下卧层0.5m，最大深度25.5m。
粘土密封墙隔断透气、透水层，使得抽空系统形成一个独立整体。
采用双轴深层搅拌机，搅拌桩直径70cm，搭接宽度20cm，深度≥6m，桩位平面偏差≤50mm，搅拌提升速度小于0.8m/min。
2.2 抽真空系统。
抽真空系统包括真空管和射流泵安装。
场地清理二次整平，铺设真空滤管。
主管采用φ9.0cm管径硬质UPVC 管，不开孔，末端与射流泵连接；支管采用φ7.5cm管径硬质UPVC 管，支管上设置圆孔，呈矩形布置，支管间距5m，管间宜采用钢丝橡胶波纹软管连接，连接长度大于10cm，两端用主管连接形成整体通路。
真空联合堆载预压施工方案一、施工工艺流程铺设真空滤管和膜下测头→挖压膜沟→铺土工布及密封膜→安装射流泵、设置地面沉降标→真空抽气→堆载预压→后期施工方法1、预压技术指标：预压荷载≥80kpa；满载预压时间为90天（最终按卸载标准确定）。
2、真空预压卸载标准：按实测沉降曲线推算地基固结度≥90%；连续10天实测沉降速率≤1.5mm/d；二、施工方案：（一）、铺设真空滤管和膜下测头排水砂垫层及排水板、粘土帷幕桩等工序均经监理工程检查验收合格后，即可开始铺设真空滤管和膜下测头。
1、滤管、泵、膜下测头布置2、真空滤管采用直径60厘米塑料软管，塑料软管打眼加工后外包土工织物滤水层，真空滤管用胶管连接，胶管套入滤管长100mm，并用铅丝绑紧，铅丝结头严禁朝上。
3、埋设滤管前先按图纸设计间距进行放样，用白灰撒出滤管埋设位置，人工开挖沟槽，开挖深度以滤管能埋设到排水砂垫层中部为准（25厘米左右）。
沟槽开挖完并报现场监理检验合格后，即可埋设滤管并按设计图纸安装好三通和四通接头及出膜口，埋设时滤管周围必须用砂填实，严禁架空、漏填。
埋设完后用人工将顶面整理平整。
4、开挖压膜沟利用粘土幕墙施工中形成的沟做为压膜沟，将密封膜踩入其中,要求切断透水层，最浅进入不透水层顶面以下0.5m，边坡坡度为2：1，密封膜要将整个密封沟两侧及底部全部覆盖。
开挖压膜沟时塑料排水板不剪断，应沿沟边向上插入到砂垫层中至少0.2m。
5铺土工布及密封膜1）铺设土工布：在排水砂垫层整平后，铺设一层土工布。
铺设时从一端向另一端进行，端部应先铺，中间后铺，铺设时可采用搭接（≥50cm），粘合剂粘合或针刺结合法搭接。
无纺土工布铺设松紧应适度，防止过紧或褶皱，同时保持连续性和完整性。
土工布宽度与密封膜等宽即每边都要大于处理宽度3-4米，将密封沟两侧及底部全部覆盖。
2）密封膜质量必须符合设计的要求，在工厂热合一次成型。
3）铺密封膜是本工程的关键工序，质量好坏直接影响加固效果，所以要精心操作，防止密封膜的损坏。
真空联合堆载预压施工方案一、工程概况：本工程为日照港岚山港区30万吨级矿石码头工程堆场一标三期软基处理工程。
本工程按业主施工进度要求及设计分区要求分为真空联合堆载预压1、2、3、4区，真空预压1区及堆载预压北区、东区，本工程真空联合堆载预压区处理面积约7.4万m2，堆载预压区处理面积约1.7万m2，真空预压区处理面积约0.9万m2。
二、编制依据1、日照港岚山港区30万吨级矿石码头工程吹泥区地基处理图纸；2、《港口工程地基规范》（JTS 147-1-2010）3、《真空预压加固软土地基技术规程》（JTS147-2-2009）；4、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）5、《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）三、设计要求：3.1真空联合堆载预压3.1.1真空联合堆载预压加载计划0 20 50 60 85 95 120 130 150 220t（天）真空联合堆载预压区加载计划3.1.2真空联合堆载预压加载速率加载速率：竖向变形每天不应超过25mm，水平位移每天不应超过5mm。
3.1.3真空联合堆载预压加载要求根据加荷计划图和加荷速率控制指标堆载。
满载抽真空后20天（打完塑料排水扳时间不小于30天），开始施加第一级荷载，荷载强度22kPa，加荷时间为20天，首先铺设一层土工布和一层编织布，人工推填砂性土0.4~0.6m。
第二级加载应分两次加载。
第三四级可一次加载。
堆载期间竖向变形不超过25mm/d，水平位移不超过5mm/d。
四、资源配置堆载施工计划配置资源如下：4.1人员配置成立1个铺砂队伍，2个堆载队伍，1个真空预压队伍，其中队长4人，技术负责人1人，沉降观测小组1个。
4.2机械配置4.3材料准备堆载施工堆载料由业主提供，砂性土用量约 3.7万m3，容重17kN/m3堆载料用量约60万m3。
（1）真空联合堆载预压分四级堆载。
真空联合堆载预压1、2、3区第一级堆载厚度为1.3m，第二级堆载厚度为2m，第三级堆载厚度为2.5m，第四级堆载厚度为2.5m；真空联合堆载预压4区第一级堆载厚度为1.3~1.8m，第二级堆载厚度为2.5m，第三、四级堆载厚度为2.5m。
软基处理之真空联合堆载预压施工工艺
【摘要】真空联合堆载预压是盐滩、水域等高含水量、高压缩性、低渗透性和低强度等特点软基处理的一种常用方法；笔者通过真空联合堆载预压在青岛双积公路项目中的应用，总结了真空联合堆载预压加固软基的施工技术工艺。
【关键词】软基处理；真空联合堆载；预压法；施工工艺
1.真空联合堆载预压法加固机理
真空联合堆载预压法由排水系统、真空系统和加压系统组成，简单的说是真空预压和堆载预压两种加固方法的叠加，实际上就是在堆载预压的同时，借助大气的压力，使两者联合发挥作用，加快土体排水固结。
真空预压期间，受真空预压荷载的影响，加固土体产生侧向收缩变形，而在堆载预压期间，土体受堆载影响，加固土体产生侧向挤出变形，上述两种变形在施工过程中可相互抵消，从而可以使堆载的速度加快但不会使路基失稳。
真空联合堆载预压法是用薄膜对需要加固的软基进行密封与大气隔离，借助真空射流泵抽真空，通过铺在加固体表面砂垫层中的排水管道及竖向排水板将加固区内的空气和水抽走，形成真空，在砂垫层产生负压，该负压通过真空管路及竖向排水板逐渐向深度方向传递，并向四周土体扩散，使加固土体内部与排水通道、砂垫层中产生压差，在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，使孔隙水压力降低，真空度不断向加固土体内传递、扩散并在加固土体内形成一定真空负压和负压梯度，土体在负压作用下孔隙率逐渐缩小，最终使土体密实固结。
2.真空联合堆载预压法施工工艺
青岛双积公路工程全长7.65km，其中软基处理长度6.5km，沿线软土均分布在粉砂淤泥质海岸地貌内，地下水位埋深0.0m～4m，表层为黄褐色素填土，以粘性土为主，含沙砾，下为淤泥、淤泥质粘土。
经设计方案比较确定采用真空联合堆载预压方式对软土地基进行处理：地基处理深度大于8m时，有效抽真空时间为120d；地基处理深度小于8m时，有效抽真空时间为90d；路基填筑高度小于3m，堆载30Kpa；填筑高度大于3m，堆载40Kpa。
2.1基底处理
（1）将场地地表水疏干，平整场地，铺设一层400g/m2无纺土工布，土工布用手提缝纫机现场缝合，土工布缝接宽度≥5㎝，缝合尼龙线强度≥150N；对于机械无法进场施工的特别软弱地段应先铺设一层或多层高强度黑布，再在黑布上铺设筋笆和土工格栅。
（2）在土工布上依次铺设50cm厚风化砂（要求颗粒均匀，无硬块）作为
工作垫层、50cm厚排水砂（中粗砂，含泥量小于3%，干密度大于1.5g/cm3，其渗透系数不小于1x10-2cm/s）以便埋设塑料排水板和排水滤管，风化砂和排水砂摊铺可以采用小型机械配合人工进行。
2.2塑料排水板施工
本工程塑料排水板采用正方形布置，间距0.9m，施工前应按设计要求用竹签定出板位，履带振动式插板机打设塑料排水板时严禁出现扭曲、断裂和撕破膜等现象，排水板平面间距偏差小于50mm，垂直度≤1.5%，剪断塑料排水板时，排水砂以上的外露长度应大于200mm，施工过程应仔细观察排水板有无回带现象，若回带长度超过50cm，则在板位旁45cm处补打一根，且回带根数不宜超过打设总根数的5%，塑料排水板严禁拼接使用。
2.3止水帷幕桩施工
为了充分保证抽真空密闭效果，在真空预压区周围设置了单排止水帷幕，在塑料排水板施工的同时可进行止水帷幕施工。
止水帷幕采用帷幕桩机用粘土浆液打设，止水帷幕纵向为5根粘土桩/2m（桩径0.6m，纵向搭接0.2m），施工工艺为4搅2喷，拌合粘土泥浆，帷幕桩底标高低于软基处理底标高0.3m。
2.4滤管埋设及附属设备
排水板施工完毕要及时清理排水砂垫层上面杂物，不能有碎石、竹签等尖锐物，防止刺破表面加铺的密封膜。
排水板按要求露出排水砂部分要用人工埋入排水砂中；平面排水通道主管直径6cm，顺路基方向布置两道，每道离处理区域边缘约3m；排水滤管采用直径6cm的塑料软管，打孔加工后外包土工织物滤水层，并捆扎结实，滤水层只透水、气，不透砂，滤管用胶管连接，胶管套入滤管长度约10cm，主管道与滤管采用三通或四通相连。
滤管按设计呈框格形布置，本工程滤管布设间距为6m，布设时先将滤管摆设并连接好，接头处用铁丝绑扎牢固，然后在管路旁边开挖滤管沟，沟深约20cm，然后再一边挖沟一边埋管入沟，并用中、粗砂填平。
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。
主管和滤管均埋在排水砂垫层中，从主管中接出真空管路，经过密封膜与真空射流泵联接，启动射流真空泵，使抽真空形成的负压在排水砂和排水板中快速扩散，并将土体释放的孔隙水抽出，真空泵连续抽水、抽气，保证负压的形成，每台射流泵控制600～800㎡的加固区。
膜下真空度测头采气端采用硬质空囊钻孔，外包无纺布，将真空表集气塑料细管插入空囊中并固定，一端从密封膜引出，制成喇叭口和真空表相连接，以直观反映膜下真空度，本工程中真空度测头每区布置5个，分别布置在4个角点和加固区中心，真空度测头距离加固区边线（密封沟中心线）约10m。
在埋设滤管过程中可以同时进行孔隙水压力仪、测斜仪、沉降标等监测仪器埋设工作。
2.5密封膜铺设
密封膜采用三层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，在工厂一次热合而成，厚度为0.12～0.17mm；边长应大于加固区相应边长3～4m，薄膜加工后不得存在热穿、热合不紧等现象，不宜有交叉热合缝，真空预压每区加固面积小于3万㎡。
为确保密封效果，需将密封膜埋入密封沟中，先埋第一层膜，埋入深度不小于1m，埋完第一层膜后开始埋第二层膜、第三层膜。
在埋膜过程中，密封膜粘合处先埋入，再埋其他部分，主要防止埋膜过程中撕裂密封膜，密封膜铺设完毕后用粘性土回填密实，并构筑围堰注水密封。
2.6抽真空预压
检查供电线路完好后，开始合闸抽真空，并随时检查是否漏气。
本工程选用的抽真空装置为IS型真空射流泵系统，真空射流泵额定功率为7.5kW，且能形成不小于0.096MPa的真空压力，能满足真空预压的要求。
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，具体操作时可先开启半数真空泵，然后逐步增加真空泵工作台数。
当真空度达到650mm汞柱（即86.6Kpa）经检查无漏气现象后，开足所有泵。
2.7堆载及卸载
正常情况下约3-7d左右，膜内真空度可达86.6kPa以上，经稳定2～3d后开始堆载。
堆载前，必须在密封膜上加铺一层土工布，防止填土料时顶破密封膜，并且第一层填料宜采用石粉或细砂等填筑料，防止密封膜遭到破坏。
以后土层可按路基填筑标准进行，分层填筑，分层碾压，压实度应满足道路设计要求，依次填筑到设计高程。
堆载施工应在停泵前20天施工完毕。
卸载标准：
（1）满足有效抽真空时间。
（2）按实测沉降曲线推算的固结度大于90%。
（3）连续5-10天实测沉降速率不大于1.5mm/天。
3.结束语
采用真空联合堆载预压进行软基处理，能够同时发挥真空预压和堆载预压的优势，具有以下优点：
（1）真空度到86.6kpa仅需3-7d，稳定2～3d后就可连续进行路基填筑，缩短了施工时间。
（2）由于真空度沿深度的衰减明显低于堆载时总应力沿深度的衰减，其影
响深度可达竖向排水体以下2-3m。
因此，真空联合堆载预压方法的加固深度大于普通的堆载预压加固深度。
（3）由于真空产生负压，使土体产生向内收缩变形，可以抵消因堆载引起的向外挤出变形，地基产生向内的收缩变形，等同于在路基两侧施加反压护道，增加了抗滑力距，有利于路基稳定。
（4）与堆载预压相比虽工程费用有所增加，但施工时间大大节省；与常规的水泥搅拌桩地基加固方法相比，施工时间稍长些，但工程费用约减少50%。
[科]。
