1、真空联合堆载预压在路基处理中的应用摘要：本文笔者结合实际工程，详细阐述真空联合堆载预压在路基处理中的施工技术、工艺，常规事故处理及质量控制措施。 关键词：真空联合堆载预压；施工技术；工艺；常规事故处理；质量控制 Abstract: In this paper, the author combined with practical engineering, construction technology, detail of vacuum combined with surcharge preloading technology in treatment of roadbed, conventi
2、onal accident treatment and quality control measures. Key words: vacuum preloading; construction technology; technology; conventional accident treatment; quality control 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 引言 真空联合堆载预压法是在真空预压法基础上发展而来的，是真空预压和堆载预压两种方法的有效组合；它既解决了填土速度问题，又解决了荷载极限问题，具有真空预压和堆载预压的双重效果。 1 工程概述 本项目表层主要为新
3、填筑土，层厚变化较大，土层自重固结尚未完成。沿线的主要为海陆交互相沉积层软土，印淤泥及淤泥质粘土，其淤泥埋藏较浅、厚度较大。由于该软土工程性质差，易引起路面、路基沉降变形，应进行地基处理。经比选最终确定拟建道路软基处理主要方案为真空联合堆载预压法。 2 真空联合堆载预压施工技术 2.1 施工准备 本项目真空联合堆载预压处理路基宽包括道路红线范围及管廊范围。堆载高度为 2.0m。其中砂垫层以上 1.5m 厚土选用路基填筑土，其余可用普通土。真空联合堆载预压期不小于 3 个月。 道路沿线横向每间隔约 20m 布置一根 150 软式透水管于中粗砂反滤层中、要求伸出中粗砂反滤层 1 m、中粗砂反滤层含
4、泥量5，砂料的渗透系数5x10m-3s，干密度不小于 15KNm3。 路基宽度大于 50m 的路段，在堆土宽度中心线设置 500mm 的砂井，砂井深度在砂垫层底面下 1m，在砂井中预埋 60mmPVC 管，PVC 管在砂垫层顶面以上 50cm 范围内必须打滤眼，滤眼直径 8mm，间距 4cm。滤管上应用克重300g/m2 的无纺土工布包裹，砂井设置间距 50m。 施工步骤如下：地质调查现场定位铺设下层砂垫层打设塑料排水板软式透水管施工铺设上层砂铺设土工格栅埋设观测仪器分级堆载观测卸荷检测。 2.2 施工过程控制 2.2.1 主滤管及其布置 (1)埋于砂垫层中的管道分主管和滤管两种，管材为 PV
5、C 管，主管直径为 90mm，滤管直径为 60mm，滤眼直径 8mm，间距 4cm。滤管上应用克重300gm2 的无纺土工布包裹。 (2)当主管和滤管需连接时，可用三通、四通式加以连接，同时注意要密封。滤管与滤管、主管之间多采用软接头，布置形式能保证整个加固区内真空度均匀一致。 (3)铺设时，将滤管的末端用木塞或 PVC 圆板封死，然后再套上预先缝制好的反滤布套（一定要把滤管上的孔洞盖住）再把滤布套两端捆扎牢靠。布设时滤管间距为 6m，安装结束后，将整个主滤管埋入砂垫层中，出膜装置的开口部分暂时用布包好，以防砂土进入管内。 2.2.2 主管的出膜装置安装 安装时在主管的出口部位连接一个带有法兰
6、盘的弯曲钢管，放置密封橡胶垫圈，再将膜外的垫圈和膜外法兰盘置于膜上，用螺栓拧紧，形成主管出膜装置，再通过钢丝螺纹橡胶软管，将抽真空装置与膜下的管路系统联系起来，形成抽气系统。为了防止由于地质突变等不利条件发生，可预留若干个备用出膜接口，以备加泵使用。 2.2.3 抽真空装置安装 抽真空装置选用真空射流泵（7.5kW)，抽真空能力95KPa，按照施工图进行安装，每 800m21000m2 布置一套，每区准备至少 4 套备用真空泵。真空泵进水口和出膜口保持同一平面，以保证真空泵能发挥到最大功效。 2.2.4 密封膜铺设 (1)铺膜前应先捡除砂垫层表面的尖棱小石子、贝壳等杂物，用人工细平垫层表面，待
7、埋设完真空表测头及其它观测仪器后，先在加固区内铺设一层土工布，然后再铺密封膜。铺设时，膜不宜拉得太紧，铺设依顺序由近及远进行铺设。 (2)膜在埋入密封沟时，注意不要被石头或草、树根等戳破，保证其完整性。 (3)密封膜采用 2 层聚氯乙稀薄膜，在密封膜上铺设 30cm 粘土层后再开始抽真空施工。 2.2.5 密封沟开挖 (1)挖沟时注意土层中的植物根系和动物孔洞，若发现有孔洞，则沟的深度相应挖深一些，深度要穿过透气、透水层。 (2)沟挖好后将膜放入沟中，应注意将膜贴于沟的内壁，并将膜放至沟底，然后分层回填，特别要注意在真空度测头和孔压测头导线引出的地方，既要密封好，又不能将导线弄断或弄破。 2.
8、2.6 设置沉降板 为了掌握抽真空期间，加固区内土体的沉降变化规律，按规范要求，在相距 50100m 的断面上布置 13 个沉降观测点。沉降板底座用土工布包裹好，防止弄破密封膜，安置好后建立初始值。 2.2.7 抽真空及真空维持 上述工作完成后，可开始抽真空，检验密封情况。真空预压的抽气设备宜用射流真空泵，空抽是必须达到 90kpa 以上的真空吸力。膜下真空度应稳定在 80kpa 以上。抽气开始的前几天，每隔 2h 测读一次，以便能准确地测出真空压力的上升过程和有利于检查密封情况。当真空压力达设计要求之后，每 4-6h 测读一次且做好记录，并绘制膜下真空度的时间过程线。 2.2.8 第二层土工
9、布、砂垫层施工 当膜下真空度稳定后达到不小于 80kpa 并维持 10 天后，为保证真空膜不破裂，先在其上铺设一层土工布，铺筑要求平整、无撕裂，土工布铺设结束后，再铺设砂垫层，并按要求找平。砂垫层应分层填筑压实，厚度宜为 10cm20cm, 砂垫层顶面应做成 4%的路拱。施工时垫层横向应延伸出坡角外 1m,坡脚处应采用干砌片石防护，以免砂料流失。 2.2.9 土工格册铺设 土工格栅在软基处理后铺设，一般设于砂垫层顶部，当有多层格栅时，各层间距为 50cm。摊铺时应拉直平顺，不得出现扭曲、折皱、重叠。土工格栅受力方向搭接30cm，非受力方向搭按接10cm，按正三角形布置用 U 型钉固定间距为 3
10、.0m。铺设土工格栅应在路堤每边各留足够的锚固长度。 2.3 常规事故处理 常规事故是指真空度无法达到 80kPa，或已达到后降下来却很难恢复的情况，通常有以下原因： (1)密封膜损坏：在抽气过程中会发出鸣叫声，寻声音找到漏气处进行补救。如密封膜面有许多细微孔眼，可在密封膜上覆盖一层淤泥浆进行密封。 (2)射流泵功效不足：检查水泵叶轮是否有杂物堵塞，射流腔及喷嘴有无损坏。 (3)出膜口漏气，采用塑料薄膜重新包扎，并用粘土覆盖。 (4)覆盖水膜后发现密封膜破坏：在漏洞处铺设一块较大塑料薄膜并用淤泥密封后加压砂袋。 2.4 质量控制 (1)排水体质量控制 应按照设计要求购买性能合格的排水体；排水体
11、施工时，打设间距、深度、垂直度应满足设计要求，高出砂垫层的排水体应剪断或弯于砂垫层中。 (2)砂垫层施工质量控制 砂料的纯净度、粒径、级配应满足设计要求；砂垫层铺设时，厚度要符合设计要求，采用机械铺设时注意不要将已打设好的排水体折断，确保排水系统畅通。 (3)水平分布滤管施工质量控制 a)材料要求：分布滤管材料用 PVC 塑料管，主管采用 90mm，主管壁厚 2.6mm，支滤管采用 60mm，支滤管壁厚 2.3mm，滤管外包土工布滤膜，其渗透系数要与排水垫层的渗透系数相当。 b)滤管的埋设：滤水管长度和间距要满足设计要求，滤水管埋在砂垫层中部，砂垫层很厚时，滤管埋设深度20cm。排水管网连接要
12、牢固，滤水孔要通畅。 (4)密封膜施工质量控制 a)密封膜材料要求使用密封性好，抗老化能力强，韧性好，抗穿透能力强的专用土工膜；密封膜铺设时，按先后顺序铺设，铺好后，及时粘补膜面破损部位，确保膜面密封性能。 b)密封沟开挖必须符合盖膜闭气要求，密封沟深度要在 1.5m 以上并将膜边垂直插入软土中，密封沟内必须用粘土回填，并在沟内覆水，以确保膜周边的密封。 (5)施工期观测质量控制 a)把好仪器的选型、调试关，使投入使用的仪器质量性能良好，测试准确，资料可靠。认真做好观测、记录、整理、计算和绘制图表等工作，并对所有资料进行核对复查，确保资料的准确性。 b)挑选工作认真负责的技术人员负责仪器的安装
13、、测试及资料的整理工作，以确保整个观测、试验项目满足有关技术要求。 结论（1）真空联合堆载预压法有别于常规的堆载预压法，前者加固效果明显优于后者，可以有效缩短工期，加快工程进度。 （2）真空联合堆载预压法随着荷载的增加，位移量和位移速率增大，加载停止，位移量和位移速率显着减小。与堆载预压不同的是随着荷载的增加，水平位移不是向外位移，因为抽真空不仅使土体固结，且使土体产生向内收缩变形，这对路堤稳定非常有利。 （3）真空联合堆载预压法施工技术要求较高，加固效果与施工过程密切相关，在施工过程中要注意从每一个环节进行严格的控制管理，出现异常情况及时处理，方能达到理想效果。 参考文献： 1建筑地基基础设计规范 ( GB 50007-2002)； 2公路路基设计规范 ( JTG D30-2004)； 3真空预压加固软土地基技术规程JTS 147-2-2009；
