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摘要：玉环县大麦屿污水处理厂工程位于浙江省玉环县大麦屿境内，场地所在区域为滨海滩涂区，地表下部存在深厚淤泥层，该层含水量高、承载力低、压缩性大，无法满足本工程建设要求。为满足地基承载力及场地地面沉降要求，本工程设计采用真空和堆载联合预压法对整个厂区场地进行处理。
关键词： 抽真空排水系统密封系统覆水
中图分类号：S276文献标识码： A
一、工程概况
玉环县大麦屿污水处理厂占地面积约40300平方米，位于滨海滩涂区，属海岸平原地貌，地表现状为耕土，地势较平，现状地面标高约1.4~2.2m，场地下部分布有淤泥及淤泥质粘土，淤泥含水量57.6%，地基承载力特征值45KPa，压缩模量1.89MPa，软土层层厚较大，约35~40m。场地室外地坪设计标高4.55，场地平均回填高度约3m。污水厂主要构筑物有氧化沟、二沉池、清水池、接触水解池等，各构筑物基底压力处于50~90KPa之间。
二、设计内容与要求
（一）加固范围及分区
1、真空预压的加固范围超出厂区范围线3m，处理面积约43010平方米。
2、为保证预压效果，将加固区分为A、B两区，面积分别为23480平方米、19530平方米。
（二）排水系统
1、水平排水系统设置
（1）采用500mm厚中粗砂垫层，粘粒含量不大于3%，含泥量不大于5%，砂料中可混有少量粒径小于50mm的砾石，砂垫层的干密度不小于15kN/m3，渗透系数不小于1*10cm-2 /s。
（2）水平排水垫层中设置排水滤管，滤管横向间距6m，纵向间距30m，采用直径63mm软质波纹管，外包涤纶无纺土工布，滤水层应只透水气不透砂。
（3）滤管可采用硬质塑料管连接，硬质塑料管套入滤管长约100mm，并用胶带缠绕、绑扎牢固。
2、竖向排水系统设置
（1）竖向排水系统采用塑料排水板，板长25m，梅花形布置，排水板中心距1m，板宽100mm，板厚不小于4.5mm。
（2）塑料排水板施工前应先铺设300mm厚砂垫层，然后施工塑料排水板，对塑料排水板留出的孔口长度沿流水方向弯折500mm，使其与砂垫层贯通，最后铺设剩余的200mm厚砂垫层。
（3）排水板施工时应采用静压插板机，在插入过程中导轨应垂直，钢套管不得弯曲，透水滤套不应被撕破和污染。
（4）排水板搭接应采用滤套内平接的方法，芯板对扣，凹凸对齐，搭接长度不小于200mm，滤套包裹，用可靠措施固定。
（5）排水板施工过程中应防止泥土等杂物进入套管内，一旦发现需及时清除。
（6）排水板垂直度偏差不大于1.5%，平面偏位不得超过5cm，深度不得小于设计要求。
（7）塑料排水板施工时，应配置能检测其深度的设备。
（8）塑料排水板必须在现场随机抽样送往实验室进行性能指标的测试。
（三）密封系统设置
1、密封膜采用三层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，密封膜热合时采用双热合缝的平搭接，搭接宽度应大于15cm。
2、加固区边界四周开挖密封压膜沟，深度可根据现场实际情况确定，至少挖至不透水、不透气层顶面一下0.5m。
3、用素粘土回填密封压膜沟和填筑覆水围埝，应分层压实回填，分层厚度不超过300mm，压实系数不低于0.94。
（四）抽真空设备设置
1、采用射流真空泵，射流真空泵单机功率不宜低于7.5kW，在进气孔封闭状态下，其真空压力不应小于95kPa，抽真空有效时间约150~180天。
2、射流真空泵布置在地基处理范围线四周及真空预压分区界线上，共45台，每台设备的控制面积约955平方米。
3、膜下真空度探头分别布置在角点和加固区中心，角点膜下真空度探头距加固区边线10m。
4、膜下真空度达到80kPa左右时开始覆水，覆水应达到设计标高。
5、施工后期抽真空设备开启数量应超过总数的80%。
图1真空和堆载（覆水）联合预压剖面示意图
（五）施工监控
1、施工过程中对地表沉降、孔隙水压力、深层分层沉降、侧向位移、地下水位和膜下真空压力进行监控。
2、各监控项目的观测频率：
（1）膜下真空压力：2~4h观测一次。
（2）孔隙水压力、地表沉降和塑料排水板内部真空压力在加载初期每天1次，中后期2~4d观测一次。
（3）其余监控项目在加载初期每1~2d觀测一次，中后期3~5d观测一次。
（4）出现异常情况时加密观测。
3、仪器位置可根据现场情况局部调整，仪器务必准确可靠，定期读取数据，以便发现问题及时采取相应解决措施。
4、当连续四昼夜实测地面沉降量小于2mm/d且固结度不小于90%时，综合分析认为地基已达处理目的时，可停止地基处理。处理后的地基承载力特征值不小于90kPa。卸压后，必须有可靠的排水措施，保证被处理的地基不受浸泡。
（六）质量检验
1、软土地基加固前、后应进行现场原位强度检测和现场取土及室内试验，同时对地基承载力进行检测，要求地基承载力特征值不低于90kPa。
2、加固前的地基土检测应在打设排水板前进行，加固后的检测应在卸载3~5d后进行。
三、地基处理施工效果分析
本工程由中太建设集团股份有限公司施工，施工单位于2013年 11月初完成场地围堰、排水系统、密封系统及真空设备的安装。膜下真空度达到80kPa时开始分阶段覆水，根据现场的监测记录，本工程早期沉降明显，接近180天时沉降曲线变缓明显。A、B区沉降曲线如下：
A区沉降曲线
B区沉降曲线
以上沉降曲线表明地基变形速率明显变缓，A、B区总沉降约1550mm。另据现场提供的数据，最后4天的日沉降量基本稳定在2mm左。，已完成地基变形与设计计算总沉降量比较分析：1550/1750=0.89，基本满足规范90%的规定。本工程施工完毕后1周开始进行地基承载力检测，地基检测加压到180Kpa时承压板周围土未见侧向挤出，压力-沉降曲线上未出现比例界限。据此地基检测单位给出本工程地基处理后的地基承载力特征值为90kPa，满足设计要求。
四、经济效果比较分析
本工程初步设计阶段对建构筑物地基基础方案进行了比较分析，详见下表
方案一 方案二
地基及基础形式 全部桩基础 真空和堆载联合预压处理+减沉桩基
沉降效果分析 建构筑范围内沉降小，但场地填方区沉降较大 建构筑范围内沉降小，场地填方区沉降较小
投资概算 2359万元 1617+707=2324万元
结论 不推荐 推荐
五、结束语
玉环县大麦屿污水处理厂工程经过对一般桩基础与真空和堆载联合预压处理+减沉桩基方案的综合对比后采用后者的设计方案。地基处理后的各项指标均达到设计要求，并且将大大减小后期整个场地的沉降，工程总投资也较未经地基处理的全桩基方案略有减少。本工程的成功实施对深厚软土地基的处理积累了经验，对类似工程有一定的参考价值。
参考文献
[1]《地基处理新技术》 龚晓南 著陕西科学技术出版社 2000
[2]《建筑地基处理技术规范》 JGJ 79-2012
关键词： 抽真空排水系统密封系统覆水
中图分类号：S276文献标识码： A
一、工程概况
玉环县大麦屿污水处理厂占地面积约40300平方米，位于滨海滩涂区，属海岸平原地貌，地表现状为耕土，地势较平，现状地面标高约1.4~2.2m，场地下部分布有淤泥及淤泥质粘土，淤泥含水量57.6%，地基承载力特征值45KPa，压缩模量1.89MPa，软土层层厚较大，约35~40m。场地室外地坪设计标高4.55，场地平均回填高度约3m。污水厂主要构筑物有氧化沟、二沉池、清水池、接触水解池等，各构筑物基底压力处于50~90KPa之间。
二、设计内容与要求
（一）加固范围及分区
1、真空预压的加固范围超出厂区范围线3m，处理面积约43010平方米。
2、为保证预压效果，将加固区分为A、B两区，面积分别为23480平方米、19530平方米。
（二）排水系统
1、水平排水系统设置
（1）采用500mm厚中粗砂垫层，粘粒含量不大于3%，含泥量不大于5%，砂料中可混有少量粒径小于50mm的砾石，砂垫层的干密度不小于15kN/m3，渗透系数不小于1*10cm-2 /s。
（2）水平排水垫层中设置排水滤管，滤管横向间距6m，纵向间距30m，采用直径63mm软质波纹管，外包涤纶无纺土工布，滤水层应只透水气不透砂。
（3）滤管可采用硬质塑料管连接，硬质塑料管套入滤管长约100mm，并用胶带缠绕、绑扎牢固。
2、竖向排水系统设置
（1）竖向排水系统采用塑料排水板，板长25m，梅花形布置，排水板中心距1m，板宽100mm，板厚不小于4.5mm。
（2）塑料排水板施工前应先铺设300mm厚砂垫层，然后施工塑料排水板，对塑料排水板留出的孔口长度沿流水方向弯折500mm，使其与砂垫层贯通，最后铺设剩余的200mm厚砂垫层。
（3）排水板施工时应采用静压插板机，在插入过程中导轨应垂直，钢套管不得弯曲，透水滤套不应被撕破和污染。
（4）排水板搭接应采用滤套内平接的方法，芯板对扣，凹凸对齐，搭接长度不小于200mm，滤套包裹，用可靠措施固定。
（5）排水板施工过程中应防止泥土等杂物进入套管内，一旦发现需及时清除。
（6）排水板垂直度偏差不大于1.5%，平面偏位不得超过5cm，深度不得小于设计要求。
（7）塑料排水板施工时，应配置能检测其深度的设备。
（8）塑料排水板必须在现场随机抽样送往实验室进行性能指标的测试。
（三）密封系统设置
1、密封膜采用三层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，密封膜热合时采用双热合缝的平搭接，搭接宽度应大于15cm。
2、加固区边界四周开挖密封压膜沟，深度可根据现场实际情况确定，至少挖至不透水、不透气层顶面一下0.5m。
3、用素粘土回填密封压膜沟和填筑覆水围埝，应分层压实回填，分层厚度不超过300mm，压实系数不低于0.94。
（四）抽真空设备设置
1、采用射流真空泵，射流真空泵单机功率不宜低于7.5kW，在进气孔封闭状态下，其真空压力不应小于95kPa，抽真空有效时间约150~180天。
2、射流真空泵布置在地基处理范围线四周及真空预压分区界线上，共45台，每台设备的控制面积约955平方米。
3、膜下真空度探头分别布置在角点和加固区中心，角点膜下真空度探头距加固区边线10m。
4、膜下真空度达到80kPa左右时开始覆水，覆水应达到设计标高。
5、施工后期抽真空设备开启数量应超过总数的80%。
图1真空和堆载（覆水）联合预压剖面示意图
（五）施工监控
1、施工过程中对地表沉降、孔隙水压力、深层分层沉降、侧向位移、地下水位和膜下真空压力进行监控。
2、各监控项目的观测频率：
（1）膜下真空压力：2~4h观测一次。
（2）孔隙水压力、地表沉降和塑料排水板内部真空压力在加载初期每天1次，中后期2~4d观测一次。
（3）其余监控项目在加载初期每1~2d觀测一次，中后期3~5d观测一次。
（4）出现异常情况时加密观测。
3、仪器位置可根据现场情况局部调整，仪器务必准确可靠，定期读取数据，以便发现问题及时采取相应解决措施。
4、当连续四昼夜实测地面沉降量小于2mm/d且固结度不小于90%时，综合分析认为地基已达处理目的时，可停止地基处理。处理后的地基承载力特征值不小于90kPa。卸压后，必须有可靠的排水措施，保证被处理的地基不受浸泡。
（六）质量检验
1、软土地基加固前、后应进行现场原位强度检测和现场取土及室内试验，同时对地基承载力进行检测，要求地基承载力特征值不低于90kPa。
2、加固前的地基土检测应在打设排水板前进行，加固后的检测应在卸载3~5d后进行。
三、地基处理施工效果分析
本工程由中太建设集团股份有限公司施工，施工单位于2013年 11月初完成场地围堰、排水系统、密封系统及真空设备的安装。膜下真空度达到80kPa时开始分阶段覆水，根据现场的监测记录，本工程早期沉降明显，接近180天时沉降曲线变缓明显。A、B区沉降曲线如下：
A区沉降曲线
B区沉降曲线
以上沉降曲线表明地基变形速率明显变缓，A、B区总沉降约1550mm。另据现场提供的数据，最后4天的日沉降量基本稳定在2mm左。，已完成地基变形与设计计算总沉降量比较分析：1550/1750=0.89，基本满足规范90%的规定。本工程施工完毕后1周开始进行地基承载力检测，地基检测加压到180Kpa时承压板周围土未见侧向挤出，压力-沉降曲线上未出现比例界限。据此地基检测单位给出本工程地基处理后的地基承载力特征值为90kPa，满足设计要求。
四、经济效果比较分析
本工程初步设计阶段对建构筑物地基基础方案进行了比较分析，详见下表
方案一 方案二
地基及基础形式 全部桩基础 真空和堆载联合预压处理+减沉桩基
沉降效果分析 建构筑范围内沉降小，但场地填方区沉降较大 建构筑范围内沉降小，场地填方区沉降较小
投资概算 2359万元 1617+707=2324万元
结论 不推荐 推荐
五、结束语
玉环县大麦屿污水处理厂工程经过对一般桩基础与真空和堆载联合预压处理+减沉桩基方案的综合对比后采用后者的设计方案。地基处理后的各项指标均达到设计要求，并且将大大减小后期整个场地的沉降，工程总投资也较未经地基处理的全桩基方案略有减少。本工程的成功实施对深厚软土地基的处理积累了经验，对类似工程有一定的参考价值。
参考文献
[1]《地基处理新技术》 龚晓南 著陕西科学技术出版社 2000
[2]《建筑地基处理技术规范》 JGJ 79-2012