真空預(yù)壓固結(jié)排水法在水利工程堤防加固中的應(yīng)用

雷威

【摘 要】真空預(yù)壓固結(jié)排水法經(jīng)常被應(yīng)用在水利工程中，以此來起到提防加固的作用，其是施工工藝相對簡單，但是需要注意的問題比較多。本文首先介紹了工程概況；其次概述了真空預(yù)壓固結(jié)排水法施工工藝；最后探討了加固過程中的監(jiān)督，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】真空預(yù)壓固結(jié)排水法；水利工程；堤防加固；應(yīng)用

真空預(yù)壓固結(jié)排水法突出的特點能夠使堤防土層更加密實，進(jìn)而提高其整體性以及增加提防內(nèi)部粘結(jié)性，對延長水利工程壽命有著積極的作用，該種方法中重點的施工工藝如下：平整產(chǎn)地、防線定位、真空抽水設(shè)備安裝等，每一個施工步驟都值得關(guān)注的問題，需要施工人員認(rèn)真對待。

0.工程概況

某水利工程的堤壩位于軟土地基上，尤其是堤壩的上下游交界處的地基更為軟弱，在長期的運行使用中，該堤壩的抗壓能力和強度都大大降低，存在一定的安全隱患。為了保證堤壩的安全穩(wěn)定工作，必須要盡快對其進(jìn)行加固處理。在本工程中，技術(shù)人員決定采用真空預(yù)壓固結(jié)排水法來實現(xiàn)堤壩加固，重點的施工范圍包括堤壩上下游的護(hù)坦、護(hù)底和砌石部位等一共8個加固區(qū)域。

1.真空預(yù)壓固結(jié)排水法施工工藝

1.1場地平整

從上述工程介紹中，可知本工程使用時間比較長，需要加固的部位也比較多，而且這些部位普遍存在不平整的情況，這種情況并不利于使用真空預(yù)壓抽水的方法，因此在使用這種方法之前，首先應(yīng)該做好場地平整的工作。場地平整主要包含兩方面，一方面是對施工部位進(jìn)行平整，另一方面是對周邊部位進(jìn)行平整，有些施工人員忽視了對后者，所以使用真空預(yù)壓固結(jié)排水法效果并不明顯。部位的不同，使用的平整方法也有差異，施工人員要視情況而定，比如如果在斜坡護(hù)坦的部位上開展場地平整工作，完全可以不必考慮水平平整度，坡面平整度符合工程要求即可。整體上講，平面與坡面的場地平整，無論采取哪些方法都需要達(dá)到相應(yīng)平整度，方便開展抽壓以及覆膜工作。場地平整完成之后，應(yīng)該在其表面覆蓋一層土，主要是為了達(dá)到承重要求。通常情況下，砂墊層是素土最好的選擇。平整場地時，還需要考慮高差問題，一般而言要求高差保持在50mm以內(nèi)。

1.2防線定位

防線定位的主要目的是明確施工位置，其要求比較多，第一，充分了解設(shè)計圖紙及其施工方案，以圖紙與方案為準(zhǔn)進(jìn)行防線曾亮；第二，選擇精確度比較高測量儀器，選擇出集水井等位置，邊測量邊標(biāo)記，以免出現(xiàn)遺漏；第三，重點關(guān)注塑料排水板的位置，其與真空管網(wǎng)要始終保持平行，不允許出現(xiàn)偏差。

1.3真空抽水設(shè)備安裝

場地平整以及防線定位等施工完成之后，開始著手安裝真空抽水設(shè)備，在安裝期間，要注重安裝重點，尤其是對排水有著直接影響的設(shè)備安裝。

（1）安裝真空集水井， 集水井制作工藝比較并不難，其制作材料主要是預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)。首先將需要加固的所有部位劃分為各個單元，每個單元都需要安裝集水管；其次，平鋪集水井，需要注意的是如果需要使用水平的管道，則需要提前鋪設(shè)；最后，連接，安裝干管時，存在很多銜接位置，該位置需要重點對待，通常情況下，都是選擇橡膠軟管，因為這種軟管密封效果非常好。

（2）井上真空系統(tǒng)安裝，該系統(tǒng)涵蓋非常多的設(shè)備，比如真空表等，其中真空泵以及管道泵是不可缺少的設(shè)備，一般情況下，每個系統(tǒng)需要2臺真空泵，而且通常都會選擇使用5.5Kw，而管道泵只需一臺即可。正常情況下，真空泵與固定平臺連接，而清水泵則與真空集水井相連。井上真空系統(tǒng)安裝之前，需要做好水平管網(wǎng)施工工作。真空泵需要與耐壓軟管連接，而耐壓軟管則需要與緩沖罐連接。氣其他設(shè)備的連接方法比較固定，只要按照正規(guī)程序即可。

（3）真空機械系統(tǒng)的安裝，該系統(tǒng)最重要的設(shè)備就是真空泵以及水氣分離設(shè)備，每個真空泵都應(yīng)該與水氣分離設(shè)備進(jìn)行有效的連接，通常情況下，選擇使用膠管來連接。

1.4鋪設(shè)真空膜

在水平管網(wǎng)系統(tǒng)完成后，即可以鋪設(shè)真空膜。真空膜采用14絲的PVC 薄膜三層。鋪設(shè)密封膜之前，把出膜彎管與真空濾管連接好，出口壓盤與地層表面齊平，并放好下橡膠墊圈；鋪設(shè)時順風(fēng)向伸展，加固區(qū)四周余留量基本—致；施工人員穿軟底鞋上膜，嚴(yán)禁穿帶釘鞋上膜；封膜鋪設(shè)層數(shù)滿足設(shè)計要求，每鋪一層均由專人檢查，若有孔洞，及時粘補；在密封溝內(nèi)側(cè)把膜鋪平，薄膜過長時，可將其折于溝底，不可外鋪于外側(cè)坡上。

1.5真空負(fù)壓操作

密封膜鋪設(shè)完工后，各單元的機泵系統(tǒng)進(jìn)入真空操作階段。密封膜上覆水前，應(yīng)進(jìn)行試抽真空，同時檢查每臺真空泵的運轉(zhuǎn)情況及薄膜的密封性；試抽真空時間為10天，要求密封膜下真空壓力達(dá)到0.08MPa以上。試抽真空達(dá)到要求后，可進(jìn)行覆水轉(zhuǎn)入正常抽真空，正常抽真空時間應(yīng)滿足設(shè)計要求；覆水厚度應(yīng)為300mm，覆水后，膜下真空壓力應(yīng)逐漸穩(wěn)定在0.08MPa。真空操作要求有水必排。隨著壓力的逐漸上升，排水量越來越小，軟基的固結(jié)程度也逐漸加大，80天左右即可達(dá)到加固要求。

1.6卸載

終止真空預(yù)壓的標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)四晝夜實測地面沉降量小于2mm/d或地基固結(jié)度大于實測地基沉降曲線的80%。

2.加固過程中的監(jiān)督

無論采用哪種堤防加固的方法都需要進(jìn)行監(jiān)督檢測，以此確保加固效果。主要監(jiān)督一下內(nèi)容：第一，對真空度進(jìn)行監(jiān)督檢測，抽真空施工結(jié)束之后，馬上檢測其真空程度，以此來明確真空損失程度，施工人員正是根據(jù)這個真空程度數(shù)據(jù)來選擇使用的措施，以此保證該位置的內(nèi)部壓強符合要求，通常情況下，檢測頻度為6小時一次；第二，監(jiān)督檢測孔隙水壓力，之所以要對其進(jìn)行檢測主要是為了了解固結(jié)力度，當(dāng)相關(guān)設(shè)備埋入到一定深度時，設(shè)備會顯示出數(shù)據(jù)，馬上讀取數(shù)據(jù)，以便掌握初始數(shù)據(jù)，其檢測頻度為1天一次，檢測時，需要注意是否是每天的相同時刻。第三，要對地表的沉降量進(jìn)行監(jiān)測，這樣可以掌握并推測地基的加固效果，所以對沉降的觀測是必要的。沉降觀測的密度不小于每3天1次。第四，要對加固部位的水平位移程度進(jìn)行隨時監(jiān)測，以便能及時采取措施。觀測的密度不小于每3天1次。

3.結(jié)語

總之，在水利工程的堤防加固工程施工中，除了可以采取帷幕灌漿、增設(shè)樁基等傳統(tǒng)的加固施工技術(shù)以外，還可以采取不影響其整體結(jié)構(gòu)和性能的其他加固施工方式。本文中所介紹的真空預(yù)壓固結(jié)排水法就是這樣一種具有良好加固效果的施工技術(shù)新方法。本工程中通過采用這種加固施工技術(shù)對堤防進(jìn)行加固后，其強度和穩(wěn)定性都得到了很大的提升。本文是筆者多年施工經(jīng)驗的總結(jié)，希望水利工程堤防加固有所幫助。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]葛安定.真空預(yù)壓法軟基加固技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（29）.

[2]武占軍，王巍.對軟土地基用塑料排水板施工工藝的探討[J].價值工程，2010（06）.

[3]趙友云，閔木林.真空預(yù)壓法在市政道路軟土路基處理中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009（21）.

[4]王科良，唐根康.在灘涂圍墾工程中真空預(yù)壓軟基處理的技術(shù)應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013（06）.