真空联合堆载预压法在软土地基处理的应用

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。第二，较强压缩性所带来的危害。因为软基具有一定的压缩性能，压缩系数在0.5～1.0MPa之间，如果遭受外界较大的作用力，会发生压缩现象，引发严重变形，无法完全满足地基实际施工需求。第三，渗透性差所带来的危害。软土地基的渗透系数通常不超过0.001cm／s，固结效果比较差，特别是在含水量比较高的情况下，地基稳定性下降，使得软基处理难度不断增加。

浙江交通职业技术学院学报，第ｌ１卷第３期，２０１０年９月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｖｏ１．１１　Ｎｏ．３，Ｓｅｐ．２０１０　

真空联合堆载预压技术在　

公路软土地基处理中的应用　

詹航海　，黄文华２，袁亚良　

（１．浙江省诸暨市公路管理段，浙江诸暨３１１８００；２．浙江省绍兴市公路管理处，浙江绍兴３１２０００；　３．浙江省嵊州市公路管理段，浙江嵊州３１２４００）　

摘要：本文从强度增长机理、设计方法、施工程序、施工关键工艺等方面详细论　

述了真空联合堆载预压技术，并结合工程实例阐述了真空联合堆载预压技术用于软　

基处理的显著效果及经济效益。　

关键词：软土地基；软基处理；真空联合堆载预压；真空射流泵；真空度　

中图分类号：ＴＵ４７２．３３　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７ｌ一２３４ｘ．２０１０．０３．００３　

文章编号：１６７１—２３４Ｘ（２０１０）０３—００Ｏ９—０４　

软土指软粘土、冲填土、有机质土、腐殖质　

土、可液化土、湿陷性黄土、膨胀土、泥炭土、盐　渍土、多年冻土及可能引起沉陷的土等ｌ　Ｊ。由于软　

土的抗剪强度较低，排水固结比较慢，在软土地基　

上修建公路，特别是修建高路堤时，如果不采取加　

固措施，不控制填土速度，当路基高度超过极限高　

度时，往往引起地基周围突起，形成伸至坡角外的　滑塌即路基盆形沉降失稳，以及路基沉降差等问　

题。随着我国高速公路建设的快速发展，高速公路　

穿越软土地基路段越来越多，软土地基的处理是影　

响软土路段高速公路建设周期和建设投资的关键。　

经过长期的实践积累，在公路建设中形成了多　

种形式的软土地基处理方法，主要有换填垫层法、　深层密实法（置换法）、排水固结法、化学加固法、　

加固路基法，还有其它加固方法如桩基、沉井、侧　

向约束法、反压护道法等ｌ　Ｉ３Ｊ。其中，真空联合堆　

载预压法是在我国新发展起来的一种实用、经济、　

建材发展导向２０１０年０７月　路桥・航运・交通　

简析道路软基处理中真空联合堆载预压法的应用　

郑建福　

摘　要：软土地基处理施工由于不同地理、地质条件采取不同的方式进行处理，采用真空联合堆载预压技术提高地基承载力．和其他　一些处理方法相比，大大节约了工期。本文结合工程实际，详细介绍了真空联合堆载预压施工工艺及方法。　关键词：道路施工；软土地基；真空预压；施工工艺　

１工程概况　

在建某城市道路新建工程项目路段内存在的不良地质现象　主要是软土地基，需要处理的软基长度约１７．８ｋｍ，占路线长度　

的７５％，其中大部分软基路段软基处治方法采用真空联合超载　预压。　

２真空联合堆载预压施工方法　

根据稳定计算，当路基填土高度大于４ｍ，且软土层较厚，拟　

定工期内采用等载预压不能满足路堤填筑稳定性要求时，采用　真空联合堆载预压的处治方法。　

真空联合堆载预压是采用塑料排水板作为竖向排水通道，　以路堤自身荷载对路基进行预压（正压力）的同时，利用抽真空　

产生的大气压力（负压力）作为对路基的加固超载，使密封膜下　砂垫层内和土体中垂直排水通道内产生不平衡的水压力，加速　

孔隙水排出，从而使软土地基土体固结、强度提高，缩短预压时　间。使路基沉降量的绝大部分在预压期内完成，使工后的沉降控　

制在设计的范围以内。　真空联合堆载预压与同等堆载预压相比，大大节约了工期。　主要施工工艺：　本项目真空联合堆载的横向处理范围至边坡坡脚外２．Ｏｍ，　

其主要施工工艺的顺序为：　２．１清淤换填　

场地清淤、回填及整平，并由设计单位布孔进行静力触探试　

验，确定塑料排水板打设深度，以及是否需要设粘土搅拌密封　墙。　２．２铺设第一层砂垫层　

为防止扰动原土层，施工中采用小型机械分层铺设，铺设　５０ｅｍ中粗砂垫层。砂垫层表面应平整并形成双侧３％（单侧２％）　的横坡。　

２－３打设塑料排水板　

塑料排水板采用振动沉管或静压式插板机施工，塑料排水　

板间距为１．２ｍ，按正三角形布置，长度按打穿软土层设计。打设　时严格控制竖直度，应不大于１　５％。排水板砂垫层面以上外露　

真空联合堆载预压法在公路软基处理中的应用翟春艳(河北省唐【IJ市市政建设总公司机械施工公司，河北唐山063000)喃要】结合工程实践，概括总结了真空联合堆栽预压法在公路敞￡路基中的施工程序，并提出了各环节的施工质量控制措施。瞬-蘧词]真空联合堆载预压法；公路施工；软：L路基处理真空预压与堆载联合作用法适用于软粘土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭士地基等。它通过刚氐地下水位，改变地基土受力状态，使地基土匪】结。在工程实践中常与加筋土法配合使用，以达到最优处理效果。1工程概况某高速公路软路基处理七区位于(试验段)：KI5+1OOOO—KI5+50&00，面积为：20800m2；本工程采用的施工方案：整平吹填造陆地基上铺设土工布，高强度经编／玻纤土工格栅，回填风化砂，铺设砂垫层的基础上打设塑料徘水板，真空联合堆载预压的地基处理方案。人工铺设一层土工布(4009／m2)，—层高强f妾经编／玻纤土工格栅。回填风化砂，使其标高达到+4．50m；铺设50cm厚砂垫层。打设塑料排水板，粘土围幕墙施工。2软土路基加固施工方法及技术措施Z1施工测量根据导线点及坐标，对施工区域测量放线，定出中心桩、边线桩、控制桩，并测绘方格网(10mxlom)：严格按照区域边桩、控制桩、中，c瑚州：填土原始标高，回填风化砂标高，铺设砂垫层标高—塑板桩施工后标高一铺膜后标高一真空联合堆载卸载后标高的施测程序。平面控制误差控制如下：相对闭合差1／5000，测角中误差±1掣，角度闭合差4-24n坭(n测站数)，高程控制按四等水准方法进行，其精度应满足20L幢(L为往返测段，符合环行的测段长度)。22土工布与砂垫县施工在原有的地层标高基础上铺设一层土工布，一层高强度经编／玻纤：：Lq2格栅；用人工及机械设备回填风化砂标高至+45米；按由西向东推进的施工程序；膜下砂垫层分两层填筑，用推土机按一定方向将堆砂向前平推，人工配合将砂抖摊铺平整，最后人工修整作业面，并用轻型压实机静压，使砂垫层平整度、铺筑厚度、密实度均达到要求。膜上砂垫层中部设一层土工格栅，用小型机具倒运，人工摊铺。铺设砂垫层时，应合理选用施工机具，及时清除砂垫层中混入的淤泥、尖剌物等杂物。23塑料排水掘施工1J板材控制。塑料排水板型号应与设计要求一致，其外观质量、纵向通水量、复合体抗拉强度及延伸率、滤膜等效孔径等主要性能、规格指标均应满足设计要求。2)深度控制。本工程谢懒底标高一8．Om，砂面标高为+5．0m，排水板外露长度为200mm，单根排水板长132m；打设前在桩机导杆或桩管上，将最后进尺深度及离最后进尺深度2米处，每隔10cm做明显标志，以显示进R及提升后回带长度。3)垂直度控制。在施工中，通过在插板机导管机架两侧挂线锤来控制打设垂直度。吊线长大于2m，在吊槌线下端机架处固定标识牌，标识牌上划有垂直线及两侧允许偏差1．5％的控制线。4)回带控制。打设塑料排水板回带长度不得超过500mm，且回带的根数不宜超过打设总根数的5％。“粘土围幕墙施工程序施工购置粘土含泥量≥90％，粘土浆液打设粘土围幕，其渗透系数小于5*10气m／s；七区设计桩底标高为一8．0m，砂面标高+50m，单组粘土围幕长度为13．0m：采用双喷双搅方式，施工间距为0．4m：按照整体工期要求，分段进行施工；施工中应注意泥浆比重及喷搅时间等，以免出现断层而影响真空抽气。25真空预压1)预压技术指标。预压荷载，>80kpa；满载预压时间为90天；真空预压卸载标准：地基固结度>，900／o；连续10天实测沉降速率《1Dmm／d：2)铺设真空滤管和膜下测头。真空滤管采用巾76mm硬塑料管，打目助Ⅱ工后，包好土工织管，连接管绑扎要紧，同时绑扎铅丝接头不能朝上，以免扎破滤膜。滤管相交叉处采用二通、三通或四通连接。3)挖压膜沟与铺密封膜。密封沟布置在加固区的周围，采用人工配合挖土机开挖，开挖深度视土层性质而定，～般不小于1．5m。铺密封膜是本工程的关键工序，将事先压制成型的密封膜，分三层铺设，要有一点余量，展开后每层要进行检查修补，四边埋^压膜沟里，深入沟底10～20cm，以确保膜的密封性。在抽真空过程中，加固区内必须覆水30～40cm深，以保证膜的密封，因此在铺完膜后，在加固区四周要作一道围埝，此围埝可以跟填压膜沟一同完成，施工时要有专人负责，防止操作过程中铁锹或其它硬物把膜牵4玻。4)真空抽气。调整各种仪器的初读数，进行开泵抽气，检查膜上是否有漏洞，如有，要采取措施修补好，修补好后，可向膜上覆水，抽真空，当膜下真空度达到80Kpa后，及时报监理工程师验收。验收合格的，转入正式抽气，要求膜下真空度不小于80Kpa，抽气满载时间90天，最后10天内每天沉降置不大于1mm，d。5)堆载预压。真空预压达到设计要求并稳定后，方可进行堆载，堆载时需先在密封膜E铺上一层土工布，然后人工铺上10cm厚砂垫层后方可人工上载第一层，其高度控制在1m以内为宜。3结语现场施工试验结果表明，真空预压过程中，加载期间及恒载初期孔隙水压力快速消散，随着预压时间的增加，消散速率明显减小，自然沉积的低塑性粉质粘土和砂土因透水性好而消散快，到八月初全区孔隙水压力消散值一般达80kpa以上，预压效果明显。并且，经预压后，加固区地基完成的平均总沉降量呈现出中间大，边界小的特点，符合传统沉降规律。因此，在处理效果上也比较明显，达到了预期的设计要求。[参考文献]…娄炎真宅排水颧j王法加固软4-Z．支术[M]．北京：人民交通出版社，2002【2J叶培辉真宅联合堆载预压法加固软土地基施工实践U1湖南交通科技2006．