地基处理浅谈——论文

1、真空联合堆载预压方法及注意事项概述 一航局四公司第五项目部 高峰摘要：在当今社会飞速发展的过程中，我国建筑和道路用地相对紧张，因此，软土地基处理的方法被广泛应用，本文概述了软土地基处理的几种方法，其实，加固原理大同小异，施工方法略有不同。本文是根据本人经验及各方面权威文献参考进行整理。关键词：真空预压、堆载预压、真空联合堆载预压、粘土帷幕墙正文： 在我国沿海和内陆地区广泛分布着海相沉积、湖相沉积和河相沉积的软弱粘土层。这种土的特点是含水量高，压缩性大，强度低，透水性差。由于其压缩性高，透水性差，在建筑物荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差，而且沉降过程延续的时间可能很长，有可能影响建筑物的正常

2、使用。因此，对构筑物固结过程中发生的沉降量进行监控，以加强对工后沉降量的控制显得尤为重要。这就要求工程师对地基固结特性有充分地了解，特别是不同的加固方法其固结变形的差异性。 真空预压法及堆载预压法加固软基，具有加固时间短，耗费资财、能源少，对环境影响小，地基在加固过程中不会发生剪切破坏等优点而广泛被沿海地区所采用。一、概述1、 真空预压法：是以大气压力作为预压载荷，它是先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层或砂砾层，再在其上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布，四周密封好与大气隔绝，在砂垫层内埋设渗水管道，然后与真空泵连通进行抽气，使透水材料保持较高的真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，

3、将土中孔隙水和空气逐渐吸出，从而使土体固结。2、 堆载预压法：是将带状塑料排水板用插板机将其插入软弱土层中，组成垂直和水平排水体系，然后在地基表面堆载预压（或真空预压），土中孔隙水沿塑料板的沟槽上升逸出地面，从而可加速软土地基的沉降过程，使地基得到压密。3、 真空堆载联合预压方法:综合上述两种施工方法，整合并同时进行。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的效果。4、 在大多数工程中，真空预压与堆载预压联合运用，由于真空预压导致地基土体

4、向加固区内移动，而堆载预压时土体向加固区外移动，两者联合以后，预压荷载变大，土体密实度更好，地基承载力更大，加固效果更好。一般在真空预压真空度稳定在10 天以上时，即可考虑在真空预压密封膜上在填土进行堆载预压。5、真空联合堆载预压方法的优点：1、缩短了固结时间。2、土体侧向变形很小，地基不会发生剪切破坏3、设备和工艺简单， 4、与堆载预压相比节省时间，与常规的粉喷桩和旋喷桩地基加固方法相比，施工时间相同，节省费用。 根据目前实际施工情况，多采用真空联合堆载预压方法进行施工。二、施工工艺（真空联合堆载预压法）1、场地平整：清除场地内植被、浮淤。2、铺设砂垫层：砂垫层在真空预压中主要起水平排水以及

5、传递真空度的双重作用。当地表为软弱土时，在铺设砂垫层之前，应先填土垫平场地，再铺设一层起排水和隔离作用的土工布，然后铺砂。如地表土较硬则直接铺设砂垫层，一般铺设材料采用中粗砂。3、 打塑料排水板：真空预压中的垂直排水系统主要是指现在施工中常用的塑料排水板，在软基加固过程中它起到竖向排水和传递真空度的作用，一般厚度在4mm 左右，宽度在10cm 左右，排水板布置分为梅花形和正方形两种布置形式，在排水板打设施工前，用石灰或其他材料标识塑料排水板孔位，方便插板机施工。4、挖密封沟：真空预压密封中的另外一个关键因素就是密封沟，直接关系到密封效果的好坏，该项工作属于隐蔽工程，在施工完成后不易查出，在施工

6、中应十分重视。真空预压密封方式有两种，一种是密封沟，另一种是长距离平铺密封膜。后者造成材料浪费，而且密封效果不好，仅在密封沟开挖难度较大时采用。一般绝大部分工程均采用开挖密封沟方法，一般挖设深度必须切断透水层，并要挖至不透水层顶面以下500mm。密封沟开挖深度根据表层土性质决定。当粘粒含量较高、渗透系数较小时，可开挖浅一点，反之要开挖至粘粒含量较高土层。密封沟一般采用机械开挖，人工配合将膜边垂直插入软土中，开挖深度要在1.5m 以上，宽度以机械斗宽即1m 即可，密封沟内必须用粘土或淤泥等粘粒含量大的土进行回填，用机械斗夯实。 5、土工布和密封膜铺设：土工布是主要作用是防止砂垫层中的尖锐颗粒刺破

7、真空密封膜，一般在施工中主要使用针刺无纺布，在水平排水管道在砂垫层中布置完成以后，将砂覆盖在管道上以后再铺设一层，质量标准在250g/m2300g/m2 即可。要求使用密封性好，抗老化能力强，韧性好，抗穿刺能力强的专用土工膜，现场使用密封膜一般由厂家根据加固场地范围预先加工，到现场后可立即覆盖在场地上。6、抽真空：当密封严密时，当真空度稳定在设计压强范围，应连续抽真空1530天。当真空度不继续上升后，可采取真空停泵保压，抽真空方式改为中断抽（保证真空度在设计范围内）。当连续抽真空1015天左右，密封膜下真空度不小于设计压强并维持24小时经检查无漏气，可进行上部堆载填筑。7、堆载：土工布铺设完毕

8、真空度不小于设计压强并维持24小时经检查无漏气，可进行堆载作业。第一层填素土应留意保护密封膜，其余土层按路基回填要求分层碾压回填。填土压实度应满足设计要求。8、真空卸压：真空预压持续时间一般由设计要求确定，在设计无规定时一般持续在25 个月。卸载标准一般由沉降控制。最新的真空预压卸载标准为：当连续5昼夜实测地面沉降值小于0.5mm/d，地基固结度达到设计值的80时，经验收，即可终止抽真空。而按照以前使用的港口工程地基规范（JTJ250-98）第7.4.6 条规定7：真空预压的沉降稳定标准为：实测地面沉降速率连续510d 平均沉降量2mm/d。显然，真空预压的卸载标准更加严格，工后沉降也会更小，

9、这样更能保证工程的质量，体现真空预压加固软基的效果。三、注意事项1、在含有地表水、淤泥、杂草、垃圾和腐植土等的原地面应进行排除清理,清理深度应根据上述杂土厚度决定,清出的土应集中堆放。在清表过程中，要特别注意对于暗塘的处理，须将暗塘淤泥清除干净，直至露出新土为止。若施工场地表面存在较深的超软路基，如以淤泥土为例，一般淤泥土强度很低，标贯击数1，工程性质极差，人和机械都无法进入该区施工，因而也就无从谈起后续工序；而淤泥土的强度几乎为零，在后续的真空预压吹填砂垫层时，基底淤泥难以承受砂垫层的重量，必然会被排开，同时还会导致淤泥与砂垫层混在一起，降低砂垫层的排水效果。因此，有必要改善地基表面的持力条

10、件，形成一定的硬壳层，使其能够承载施工人员或者轻型运输工具。一般在承载力较低的区域上铺设土工布和土工格栅，或竹篱笆等可以就近取材的加筋材料，以确保后续施工人员和机具的安全作业。2、铺设砂垫层有两点需要注意：一是要保证砂垫层的渗透系数，只有砂垫层的渗透系数达到一定的要求，才能够保证抽真空时能够及时将垂直排水通道排出的水排出去；二是要保证粗砂层的厚度要大于中粗砂，否则会因为中粗砂承载力较低在真空预压后续施工中会出现弹簧土等现象。3、在打设过程中还应引起注意的是，真空预压处理的淤泥质粘土地基在淤泥质粘土层下部一般为粉砂、粗砂层，含水量丰富，且为承压水，如果塑料排水板穿透软土层插至此层，将不会起到预期

11、的压缩固结作用，为了避免此现象的发生应在真空预压设计时先做好现场钻探工作，在施工中严格控制打设深度，不要打设到砂层内，造成外部水源补给充分，一般控制在在软土层底部以上1m 左右，由于整个路段的淤泥层厚度不同，各段塑料排水板的长度也应根据现场情况不同。4、密封膜在铺设时应注意以下几点： （1）、在加工时每边放45m，考虑到埋入密封沟的部分，保证足够的余地，特别是场地为不规则图形，要和厂家及时沟通，防止密封膜短缺或者造成浪费。 (2)、将膜埋入到密封沟中之前，要检查一下密封沟中的草、树根以及各种动物活动的孔洞，以防对密封膜造成不利影响。 (3)、在密封膜铺设过程中，要注意搭接部位、膜上砂眼以及检查

12、有无破损部位，及时粘补。另外，铺设膜时应在无风晴好天气中施工中，可有效避免不利气候造成密封膜损坏。5、当加固场地表面密封膜检查完好后真空度仍然没有达到设计要求时，要检查一下加固土层中是否存在粉砂层等透水层。若存在，应对该层进行密封处理。一般采用钢板桩法和水泥搅拌桩法等，主要目的就是切断透水层与加固场地外水源的补给路径，减小外界水源的补充。具体处理方法由施工单位进行性价比分析。抽真空一段时间后，由于真空预压的球压力导致加固区内的土体向加固区中间压缩，在加固场地周边地表会产生若干裂缝。若不及时密封，会发展成为漏气通道，致使真空度降低，因此有必要采用措施加以密封。一般采用膨胀土浆或粘土浆灌入裂缝中，

13、达到密封的效果，目前主要采用粘土帷幕墙的方法。6、施工过程中若发现软土层的分布与地质勘察报告有较大差异时，应及时通知相关部分，协商后再进行处理。7、真空预压过程中，采取集中、有序的排水，防止水患影响其他施工区域，保持现场井然有序。8、冬、雨季施工 （1）、按时收听天气预告，周密安排施工，避免下雨时展设密封膜； （2）、留意堆砂场地排水和防止污水污染垫层用砂； （3）、及时了解风、雨、潮、雪等灾难信息，并储备一定量的编织袋，做好安全防范工作； （4）、堆存的塑料排水板底层要垫高，要有遮盖、防雨防潮措施； （5）、在展设密封膜时，应密切留意天气情况，碰到四级以上风力及雨天不宜展设； （6）、为了保证工程质量，应尽量避免在冰冻季节进行铺设密封膜，吹填砂性土施工。 综合各种资料和现场实际情况分析，简而言之，目前真空联合堆载预压法主要是由三部分组成：水平排水系统、垂直排水系统、抽真空系统。 水平排水系统主要是利用砂垫层及滤管，垂直排水系统主要是利用塑料排水板，而抽真空系统主要利用射流泵及堆载材料（黑砂、山皮土、素土等）。 虽然真空预压技术无论是在施工机械还是工艺上都有了很大的进步，但是随着科技的