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【摘要】随着沿海经济的不断发展，水利工程及港口码头越来越多、陆域形成及软基处理技术越发成熟；真空预压相对于堆载预压具有投资少、工期快、工后沉降小等特点，被越来越多的用于沿海陆域软基处理工程中。本文简单阐述真空预压处理软土地基的施工工艺。
【关键词】真空预压；软基；加固
中图分类号：TU471文献标识码： A
一、前言
真空预压是在需要加固的软粘土地基中表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的密封膜使其与大氣隔绝，密封膜埋入四周密封墙内，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用射流泵进行抽气抽水，使其形成真空，从而达到加固地基的目的。随着沿海经济的不断发展，港口码头工程越来越多、陆域形成及软基处理技术越发成熟；真空预压相对于堆载预压具有投资少、工期快、工后沉降小等特点，被越来越多的用于沿海陆域软基处理工程中。
二、施工工艺和要求
2.1、施工准备
对施工用地边界进行检查和施工调查，现场标志周围排水沟、处理范围等的具体位置。并对真空预压边界范围进行标示。
密封膜、排水滤管、土工布进场后进行随机取样送检，检验项目按设计提出的土工布及密封膜主要技术指标表进行，检验合格后方可使用。
2.2、周边密封墙
中国沿海的吹填地基中常有砂层透镜体或连续砂层存在，按照公路地基的密封沟处理技术难以保证密封系统的持久密封性。为保证真空预压区域形成一个良好的封闭体系、达到密封效果，可在真空预压区域四周进行泥浆密封墙施工；密封墙一般采用泥浆搅拌桩，泥浆搅拌桩桩径为70cm，密封墙由两排泥浆搅拌桩组成，搭接宽度为20cm，桩中心距50cm。
泥浆密封墙属于柔性桩体，因此在施工时应掌握合理的施工顺序，避免破坏密封墙的完整性；泥浆密封墙边线的排水板应提前施工，临近搅拌墙的填砂施工应尽量避免使用重型机械，以防止桩体的隆起造成桩体的破坏。
为保证密封性符合规范要求，泥浆密封墙的渗透系数应<1*10-6cm/s；进行泥浆密封墙施工前，应进行泥浆配比试验，确定淤泥的掺入比。
2.3、水平排水砂垫层
水平排水砂垫层在真空预压中不仅具有水平向的排水通道作用，它自身还具有一定的重力，它能在避免浅层土抗剪强度随深度减小而快速降低方面发挥较好的优势作用。
根据真空预压加固软土地基技术规程的要求，水平砂垫层应采用中粗砂，中粗砂的含泥量小于3%，其渗透系数应大于5*10-3cm/s。砂垫层经试验检测合格后方可进行铺筑工作。砂垫层一般铺筑厚度30cm，铺筑过程应防止泥土、杂物等污染，避免真空排水管路堵塞或尖石顶破密封膜等情况的发生。
2.4、塑料排水板
排水板插设采用履带式振动式塑料排水板插板机插打就位的施工方法；在施工过程中塑料排水板不允许搭接使用。塑料排水板打设深度应根据地质勘测资料及设计要求确定，塑料排水板底端与密封墙底端不应存在透水层。塑料排水板打设作业完成后，应及时进行整平砂垫层、埋设板头等工作。
2.5、铺设滤管
埋设在砂垫层中的管道分主滤管和支滤管，均采用PVC硬塑料管，要求都能承受400kPa的压力。主滤管直径为90mm，通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接；支滤管直径为60mm，管壁上每隔5cm打一直径为8mm的小孔，成花管状，外包一层100g/m2的无纺土工布作为隔土层，支滤管连接采用螺纹橡胶软管，防止因地基沉降而拉断。支滤管间距5m，最外侧支滤管距边线3m，主滤管间距15m，抽真空管路埋于砂层顶面下约30cm深。铺设支滤管时，可以根据现场实际情况对二通、三通和四通的数量及形状做适当的调整，但应确保支滤管排水通畅。
2.6、铺设密封膜
施工前，先通过现场测放出每个施工分块，实际丈量确定每块密封膜的尺寸并考虑沉降和踩入压膜沟部分的膜的富余量（每隔10m应预留10cm左右的褶皱），真空预压的密封膜应采用抗老化性能好、韧性好、抗穿刺能力强的不透气材料，在工厂热合一次成型运至现场铺设。密封膜热合时宜用两条热合缝的平搭接，搭接长度应大于15mm；密封膜铺设3层，覆盖膜周边可采用挖沟现铺、平铺，压膜沟内的密封膜紧贴内侧坡面铺平。在铺设聚氯乙烯密封膜时应注意在真空加固块的四周，密封膜四边应保留有足够的4～5m富余压边条。
密封膜铺设前认真清理平整底层，然后按区域先后顺序分层铺设与搭接，每层膜铺设完成后派专人检查膜是否完好，发现有破裂处，及时用清水清洗干净，再用胶水贴膜补好，完成后进行下道铺设膜工作。
铺设时，要顺风向把膜展开，膜不宜拉得太紧，展开后每层都要进行检查修补。铺膜过程中，随铺随进行压膜，防止起风将铺好的膜卷走或撕裂，在铺膜完成的同时安装少量的抽真空泵将膜吸住。
铺设密封膜应安排在白天进行，风力不能大于5级。施工人员应穿软底鞋上膜，严禁穿皮鞋、带鞋钉的其他鞋类在膜上随意走动。禁止在密封膜上乱扔尖形或其它工具、物品。
2.7、压膜密封沟
压膜沟的开挖和回填满足设计要求，压膜沟内外坡平整，无砂料存在，压膜沟内回填的粘土不含杂质并分层压实。
地块区压膜沟主要采用人工开挖，压膜沟开挖后应清除沟内的砂土、石块和其它杂物，确保人工踩膜达到50cm以上，铺设密封膜后用素粘土将沟回填。
真空预压一段时间后应定期对压膜沟进行检查，每隔10天左右应对全部压膜沟检查，如发现膜埋深变浅、应重新二次踩膜。如周边存在裂缝，除重新踩膜外应重新回填粘土确保压膜沟的密封性。
2.8、覆水围堰
在真空预压的实际施工过程中，由于密封膜长时间暴露在阳光下容易老化，降低密封性能，因此，在正常抽真空过程中，待真空度达到稳定后，仔细检查密封膜表面漏洞，确认无漏洞后修筑围堰，以覆水来保护密封膜。抽真空过程中抽出的地下水排向加固区，形成30-40cm蓄水，可作为补充荷载、增加了有效应力。在施工过程中，应安排现场人员全天值班巡查，保证覆水围堰稳固、密封。
2.9、安装抽真空设备与调试
根据工程性质及工期要求，抽真空设备宜采用真空射流泵，其单机功率不低于7.5kW，在进气孔封闭状态下，其真空压力不小于96kPa。抽真空设备均匀布置在加固区四周，每台设备的控制面积为650-750m2左右。试抽气时间宜为4～10天，发现问题应及时处理。开始抽真空以后，加固单元块内膜下真空度会持续上升。当其膜下真空度达到并稳定在80KPa以上时，即进入真空预压工程的正常预压阶段。在试抽真空25天左右，可进入正常真空预压阶段。
真空预压施工区各项工作就绪后，逐步对称开启真空泵，并认真观察真空度的变化，试抽过程中派专人施进行巡查，寻找漏气部位并及时修补，直至无漏气点。当膜内真空度达到40KPa时，应停泵进行一次全面检修。经检查、修理后，再此进行抽气，直至真空度提高到80KPa。
当真空预压加固单元块地基固结度Ut≥80%时，同时加固后的地基承载力不小于80 kPa，连续5-10天的平均沉降速率不大于2mm/d，可考虑停机卸荷，交工验收。
2.10、原型观测
在真空预压施工过程中，应布设原型观测设备，用以观测面层沉降、孔隙水压力变化等，用于指导现场施工工作。
地表沉降观测在加载初期应每天一次，中后期每2-4天观测一次；地表沉降直观的反应出真空预压加固效果，并可作为工程完工后土体固结度的计算依据。
膜下真空度应每2-4小时观测一次，当膜下真空度<80KPa时，应进行真空预压区密封性能排查工作。
孔隙水压力、塑料排水板内部真空压力观测在加载初期应每天一次，中后期每2-4天观测一次；孔隙水压力观测用以反映深层土体孔隙水压力消散情况，塑料排水板内部真空压力观测用以反映真空度沿竖向传递情况。
分层沉降观测在加载初期应每天一次，中后期每2-4天观测一次，用以反映加固土体每层的沉降情况。
三、结语
20世纪60年代我国开始了真空预压软基处理技术的研究，目前该技术已被工程界推广并广泛应用。相对于堆载预压，真空预压具有造价低、工期短、施工设备简单和环保等特点。在沿海经济快速发展的今天，真空预压软基处理技术的应用将更加广泛。
参考文献
[1]夏明耀，曾进伦. 地下工程设计与施工手册.北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2]陈希哲.土力学地基基础（第四版）.北京：清华大学出版社，2004.
[3]郭宗闵.水工建筑物（第二版）.北京：水利电力出版社，1995.
[4]蔡金荣.真空预压技术在杭宁高速公路软基加固中的应用，中国港湾建设，2006(6).
[5]龚晓南.高等土力学[M].浙江：浙江大学出版社，2006.
【关键词】真空预压；软基；加固
中图分类号：TU471文献标识码： A
一、前言
真空预压是在需要加固的软粘土地基中表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的密封膜使其与大氣隔绝，密封膜埋入四周密封墙内，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用射流泵进行抽气抽水，使其形成真空，从而达到加固地基的目的。随着沿海经济的不断发展，港口码头工程越来越多、陆域形成及软基处理技术越发成熟；真空预压相对于堆载预压具有投资少、工期快、工后沉降小等特点，被越来越多的用于沿海陆域软基处理工程中。
二、施工工艺和要求
2.1、施工准备
对施工用地边界进行检查和施工调查，现场标志周围排水沟、处理范围等的具体位置。并对真空预压边界范围进行标示。
密封膜、排水滤管、土工布进场后进行随机取样送检，检验项目按设计提出的土工布及密封膜主要技术指标表进行，检验合格后方可使用。
2.2、周边密封墙
中国沿海的吹填地基中常有砂层透镜体或连续砂层存在，按照公路地基的密封沟处理技术难以保证密封系统的持久密封性。为保证真空预压区域形成一个良好的封闭体系、达到密封效果，可在真空预压区域四周进行泥浆密封墙施工；密封墙一般采用泥浆搅拌桩，泥浆搅拌桩桩径为70cm，密封墙由两排泥浆搅拌桩组成，搭接宽度为20cm，桩中心距50cm。
泥浆密封墙属于柔性桩体，因此在施工时应掌握合理的施工顺序，避免破坏密封墙的完整性；泥浆密封墙边线的排水板应提前施工，临近搅拌墙的填砂施工应尽量避免使用重型机械，以防止桩体的隆起造成桩体的破坏。
为保证密封性符合规范要求，泥浆密封墙的渗透系数应<1*10-6cm/s；进行泥浆密封墙施工前，应进行泥浆配比试验，确定淤泥的掺入比。
2.3、水平排水砂垫层
水平排水砂垫层在真空预压中不仅具有水平向的排水通道作用，它自身还具有一定的重力，它能在避免浅层土抗剪强度随深度减小而快速降低方面发挥较好的优势作用。
根据真空预压加固软土地基技术规程的要求，水平砂垫层应采用中粗砂，中粗砂的含泥量小于3%，其渗透系数应大于5*10-3cm/s。砂垫层经试验检测合格后方可进行铺筑工作。砂垫层一般铺筑厚度30cm，铺筑过程应防止泥土、杂物等污染，避免真空排水管路堵塞或尖石顶破密封膜等情况的发生。
2.4、塑料排水板
排水板插设采用履带式振动式塑料排水板插板机插打就位的施工方法；在施工过程中塑料排水板不允许搭接使用。塑料排水板打设深度应根据地质勘测资料及设计要求确定，塑料排水板底端与密封墙底端不应存在透水层。塑料排水板打设作业完成后，应及时进行整平砂垫层、埋设板头等工作。
2.5、铺设滤管
埋设在砂垫层中的管道分主滤管和支滤管，均采用PVC硬塑料管，要求都能承受400kPa的压力。主滤管直径为90mm，通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接；支滤管直径为60mm，管壁上每隔5cm打一直径为8mm的小孔，成花管状，外包一层100g/m2的无纺土工布作为隔土层，支滤管连接采用螺纹橡胶软管，防止因地基沉降而拉断。支滤管间距5m，最外侧支滤管距边线3m，主滤管间距15m，抽真空管路埋于砂层顶面下约30cm深。铺设支滤管时，可以根据现场实际情况对二通、三通和四通的数量及形状做适当的调整，但应确保支滤管排水通畅。
2.6、铺设密封膜
施工前，先通过现场测放出每个施工分块，实际丈量确定每块密封膜的尺寸并考虑沉降和踩入压膜沟部分的膜的富余量（每隔10m应预留10cm左右的褶皱），真空预压的密封膜应采用抗老化性能好、韧性好、抗穿刺能力强的不透气材料，在工厂热合一次成型运至现场铺设。密封膜热合时宜用两条热合缝的平搭接，搭接长度应大于15mm；密封膜铺设3层，覆盖膜周边可采用挖沟现铺、平铺，压膜沟内的密封膜紧贴内侧坡面铺平。在铺设聚氯乙烯密封膜时应注意在真空加固块的四周，密封膜四边应保留有足够的4～5m富余压边条。
密封膜铺设前认真清理平整底层，然后按区域先后顺序分层铺设与搭接，每层膜铺设完成后派专人检查膜是否完好，发现有破裂处，及时用清水清洗干净，再用胶水贴膜补好，完成后进行下道铺设膜工作。
铺设时，要顺风向把膜展开，膜不宜拉得太紧，展开后每层都要进行检查修补。铺膜过程中，随铺随进行压膜，防止起风将铺好的膜卷走或撕裂，在铺膜完成的同时安装少量的抽真空泵将膜吸住。
铺设密封膜应安排在白天进行，风力不能大于5级。施工人员应穿软底鞋上膜，严禁穿皮鞋、带鞋钉的其他鞋类在膜上随意走动。禁止在密封膜上乱扔尖形或其它工具、物品。
2.7、压膜密封沟
压膜沟的开挖和回填满足设计要求，压膜沟内外坡平整，无砂料存在，压膜沟内回填的粘土不含杂质并分层压实。
地块区压膜沟主要采用人工开挖，压膜沟开挖后应清除沟内的砂土、石块和其它杂物，确保人工踩膜达到50cm以上，铺设密封膜后用素粘土将沟回填。
真空预压一段时间后应定期对压膜沟进行检查，每隔10天左右应对全部压膜沟检查，如发现膜埋深变浅、应重新二次踩膜。如周边存在裂缝，除重新踩膜外应重新回填粘土确保压膜沟的密封性。
2.8、覆水围堰
在真空预压的实际施工过程中，由于密封膜长时间暴露在阳光下容易老化，降低密封性能，因此，在正常抽真空过程中，待真空度达到稳定后，仔细检查密封膜表面漏洞，确认无漏洞后修筑围堰，以覆水来保护密封膜。抽真空过程中抽出的地下水排向加固区，形成30-40cm蓄水，可作为补充荷载、增加了有效应力。在施工过程中，应安排现场人员全天值班巡查，保证覆水围堰稳固、密封。
2.9、安装抽真空设备与调试
根据工程性质及工期要求，抽真空设备宜采用真空射流泵，其单机功率不低于7.5kW，在进气孔封闭状态下，其真空压力不小于96kPa。抽真空设备均匀布置在加固区四周，每台设备的控制面积为650-750m2左右。试抽气时间宜为4～10天，发现问题应及时处理。开始抽真空以后，加固单元块内膜下真空度会持续上升。当其膜下真空度达到并稳定在80KPa以上时，即进入真空预压工程的正常预压阶段。在试抽真空25天左右，可进入正常真空预压阶段。
真空预压施工区各项工作就绪后，逐步对称开启真空泵，并认真观察真空度的变化，试抽过程中派专人施进行巡查，寻找漏气部位并及时修补，直至无漏气点。当膜内真空度达到40KPa时，应停泵进行一次全面检修。经检查、修理后，再此进行抽气，直至真空度提高到80KPa。
当真空预压加固单元块地基固结度Ut≥80%时，同时加固后的地基承载力不小于80 kPa，连续5-10天的平均沉降速率不大于2mm/d，可考虑停机卸荷，交工验收。
2.10、原型观测
在真空预压施工过程中，应布设原型观测设备，用以观测面层沉降、孔隙水压力变化等，用于指导现场施工工作。
地表沉降观测在加载初期应每天一次，中后期每2-4天观测一次；地表沉降直观的反应出真空预压加固效果，并可作为工程完工后土体固结度的计算依据。
膜下真空度应每2-4小时观测一次，当膜下真空度<80KPa时，应进行真空预压区密封性能排查工作。
孔隙水压力、塑料排水板内部真空压力观测在加载初期应每天一次，中后期每2-4天观测一次；孔隙水压力观测用以反映深层土体孔隙水压力消散情况，塑料排水板内部真空压力观测用以反映真空度沿竖向传递情况。
分层沉降观测在加载初期应每天一次，中后期每2-4天观测一次，用以反映加固土体每层的沉降情况。
三、结语
20世纪60年代我国开始了真空预压软基处理技术的研究，目前该技术已被工程界推广并广泛应用。相对于堆载预压，真空预压具有造价低、工期短、施工设备简单和环保等特点。在沿海经济快速发展的今天，真空预压软基处理技术的应用将更加广泛。
参考文献
[1]夏明耀，曾进伦. 地下工程设计与施工手册.北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2]陈希哲.土力学地基基础（第四版）.北京：清华大学出版社，2004.
[3]郭宗闵.水工建筑物（第二版）.北京：水利电力出版社，1995.
[4]蔡金荣.真空预压技术在杭宁高速公路软基加固中的应用，中国港湾建设，2006(6).
[5]龚晓南.高等土力学[M].浙江：浙江大学出版社，2006.