圍墾工程中真空預(yù)壓軟基處理的技術(shù)

沈智彬

摘 要：軟土地基復(fù)雜程度比較高，對工程建設(shè)具有一定的限制，而真空預(yù)壓處理技術(shù)是一種新型軟土地基施工技術(shù)，現(xiàn)如今已經(jīng)被逐漸應(yīng)用于軟土地基施工中。對此，本文首先對真空預(yù)壓處理技術(shù)的應(yīng)用原理進行了介紹，然后結(jié)合工程實例，對真空預(yù)壓軟基處理技術(shù)在圍墾工程施工中的具體應(yīng)用進行了詳細探究，以期為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：圍墾工程 真空預(yù)壓軟基 應(yīng)用

1.引言

新時期，改革開放不斷深入，沿海港口城市發(fā)展迅速。但是，由于沿海港口城市土地資源缺乏，而且軟土地基較為常見，因此限制了區(qū)域發(fā)展。真空預(yù)壓軟基處理技術(shù)可以被應(yīng)用于各類軟弱不良地基改造施工中，具有施工便捷、工期短等應(yīng)用優(yōu)勢，因此對真空預(yù)壓軟基處理技術(shù)進行詳細探究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2.真空預(yù)壓軟基技術(shù)概述

在真空條件下，將水平排水管道、豎向排水通道共同構(gòu)成排水系統(tǒng)，在增壓過程中起到排水固結(jié)的作用。在真空預(yù)壓技術(shù)的實際應(yīng)用中，首先需要在軟土地基表面鋪設(shè)砂墊層，然后再埋設(shè)排水管道，最后，采用密封的膜將地基與大氣進行隔絕，最后再采用真空設(shè)備進行抽氣，從而形成真空環(huán)境。在真空抽氣過程中，排水管道內(nèi)部能夠逐漸形成負壓環(huán)境，從而有效提升地基應(yīng)力，使得土體固結(jié)合。需要注意的是，不同土體的構(gòu)成是不同的，因此，在對不同土層進行真空處理過程中，其所形成的壓力差也有一定的區(qū)別。負壓通過排水管道，能夠逐漸傳遞至土體中，在此過程中就會形成孔隙水滲流，并經(jīng)過排水管道及時排除，最后，地基中的水就能夠通過管道排出地基，真空預(yù)壓示意圖如圖1所示。

3.工程概況

珠海市海泉灣度假城位于珠海市金灣區(qū)平沙鎮(zhèn)西南，瀕臨黃茅海，與臺山市隔海相望，珠港大道在度假城北面經(jīng)過，溫泉公路由西向東橫貫度假城北部，交通便利。已建成使用的一期工程位于度假城西北部，占地約1.25km2。擬建的項目位于度假城西南部，占地面積約3.45km2，擬建建（構(gòu)）筑物主要為溫泉度假城、運動休閑設(shè)施及房產(chǎn)建筑。劃分成Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ-1區(qū)、Ⅳ-2區(qū)、Ⅴ區(qū)共6個大區(qū)及約1.5km海堤。本工程為Ⅳ-1A區(qū)（如圖2陰影點部分所示），主要包括吹填圍堰、陸域形成、地基處理及海堤加固。地基處理：本標(biāo)段地基處理總面積約37.9萬m2，包括A區(qū)和B區(qū)，采用真空預(yù)壓處理。

4.地基真空預(yù)壓施工技術(shù)

4.1對施工場地進行全面清理

在實際施工過程中，如果施工場地有很多雜物，比如淤泥、砂石等，則會對砂墊層排水性能造成不良影響，因此，在施工前，首先需要對施工場地進行全面清理。

4.2管路制作工序

地基真空預(yù)壓施工中，主干管選用通徑為76mm的UPVC管，壁厚δ=3.5～4.0mm，可承受400kPa的壓力，單根長度一般為4～6m。濾管材料采用UPVC硬塑料管，管道通徑50mm，在施工前，首先需要將其制成花管，再包裹一層90g/m2的無紡?fù)凉げ甲鳛楦敉翆?，濾管便制作完成。包裹濾管的無紡布應(yīng)無破損，滲透系數(shù)K>5×10-3cm/s，包扎嚴(yán)密，保證只透水不透砂。

4.3真空管路和膜下測頭布設(shè)

在濾管布置方面，采用框型布置形式，濾管間距應(yīng)該控制在6.5m以內(nèi)。除此以外，還需要注意的是，綜合考慮真空預(yù)壓區(qū)面積，首先準(zhǔn)確擺放好濾管，然后與主管通過二通、三通和四通連接成一個整體，濾管連接應(yīng)采用柔性膠管套接并牢固，套接長度不小于10cm，防止地基沉降時將其拉斷；在管道的接頭位置，需要采用鐵絲材料進行綁扎，然后在管道兩旁，還應(yīng)該開挖濾管溝，并將管道埋入其中，用中粗砂回填整平。在進行濾管鋪設(shè)施工過程中，需要對濾管采取 有效的保護措施，避免其在實際鋪設(shè)施工過程中受到損壞。對于出膜位置，可以采用無縫鍍鋅鋼管進行連接。對于膜下測頭的真空度也需要進行準(zhǔn)確測量，首先在空囊中插入真空表集氣塑料細管，再將空囊埋入具代表性的兩濾管之間，置于真空濾管之間砂層25cm深度處，并離開加固邊界不小于5m，嚴(yán)禁將真空測頭與濾管或主干管相接，這樣能夠比較直觀準(zhǔn)確的反映出膜下真空度，真空表需經(jīng)具有檢測資質(zhì)的檢測部門檢驗合格后方予使用。

4.4密封膜鋪設(shè)施工

（1）在本次施工過程中，密封膜選用聚乙烯薄膜，需要鋪設(shè)兩層。大砂袋圍堰處密封膜在砂包覆面前鋪設(shè)200g/m2無紡?fù)凉げ急Ｗo密封膜。（2）在密封膜尺寸方面，應(yīng)該綜合考慮各預(yù)壓區(qū)平面的長度適當(dāng)增加3m，所有密封膜材料均在工廠加工完成。（3）鋪設(shè)時，膜不宜拉得太緊，各處膜的松緊大致均勻；（4）密封膜在廠家從兩端相向卷起，每塊密封膜形成兩卷，每卷占一半長度，以方便鋪設(shè)，且受天氣及風(fēng)力的影響較小。鋪設(shè)時先將密封膜按縱向擺放在預(yù)壓區(qū)的中軸線上，多人同時向兩側(cè)展鋪。（5）鋪膜應(yīng)在白天進行，選擇無風(fēng)或風(fēng)力較小的天氣，分二層鋪設(shè)密封膜。當(dāng)風(fēng)力大于5級時，不宜鋪膜。（6）在密封膜鋪設(shè)施工過程中，要求所有施工人員均光腳操作，避免對密封膜造成損壞。（7）在膜上放置膜面沉降標(biāo)時，應(yīng)在標(biāo)下墊一層土工布或軟草席或一些小密封膜，并在底座上壓重，注意放平；（8）抽氣之前仔細檢查密封膜，發(fā)現(xiàn)破裂縫等及時修補。對于抽氣之后微小破損處造成的漏洞，應(yīng)及時修補以保證真空預(yù)壓的效果。

4.5封膜踩密施工

密封膜鋪設(shè)施工完成后，需要將密封膜的邊緣位置踩入泥漿中，并密封在墻面中。在實際施工過程中，首先需要踩入第一層膜，然后再踩入第二層膜，在此過程中，需要注意首先踩入密封膜的粘結(jié)位置，然后再分別踩入其他位置。

4.6安裝真空泵

在本次施工過程中，真空泵的型號為ISII-200型，射流泵額定功率應(yīng)該控制在7.5kW以上，真空壓力控制在96kPa以上。安裝真空泵前，先沿周邊以一定間距修筑用于安放真空泵和水箱的墩臺，然后將真空泵和水箱分別置于墩臺上，分別連接電機、水泵、水箱等設(shè)備，為了保持連接位置的防水性能，需要在連接位置采用橡膠墊。真空泵系統(tǒng)按照每臺泵控制800～1000m2范圍布置。為了充分發(fā)揮真空泵的應(yīng)用效果，應(yīng)該注意將真空泵進水口和出膜口保持在同一水平位置。

4.7電網(wǎng)布設(shè)

電網(wǎng)布設(shè)由專業(yè)配電組負責(zé)，采取科學(xué)合理的配電方式進行電纜的布設(shè)。配電采取三相五線制，所有電纜均為高強絕緣電纜。電纜架設(shè)通過三角形竹架架空，確保電纜隔水，配電箱均安裝三級保護，在各個真空泵的周邊位置，還應(yīng)該設(shè)置電箱，并安裝接地保護設(shè)備。

4.8試抽真空施工

當(dāng)真空泵系統(tǒng)安裝完成后，即可分別接通配電箱電流、開關(guān)盒電流以及真空泵電流，在空載狀態(tài)下對真空射流泵的運行參數(shù)進行調(diào)整，最后投入使用。在實際施工過程中，當(dāng)真空度能夠達到96kPa時，即可進行試抽真空施工，在此過程中，需要注意對開泵速率進行嚴(yán)格控制，避免其對周邊土體穩(wěn)定性造成不良影響。當(dāng)膜下真空度達到40kPa以上時，注意檢查漏洞，發(fā)現(xiàn)后及時修補，以保證真空預(yù)壓的效果。

4.9真空預(yù)壓恒載

經(jīng)檢查無漏氣現(xiàn)象后，即可開足所有真空泵，并將真空度提升至85kPa，當(dāng)監(jiān)理人員驗收合格后即可正常施工。所有真空泵24h運行，不得停泵。施工期間每天記錄真空度的讀數(shù)；同時，施工期間加強對真空泵的檢查和維護工作，以保證真空泵的正常運行。真空度提高后開始修筑蓄水圍堰，首先，在膜上還需要鋪設(shè)一層水膜，將外露膜全部覆蓋，然后還應(yīng)該注意在預(yù)壓期進行有效維護。在覆水圍堰施工過程中，采用袋裝砂填筑施工技術(shù)，覆水深度為30cm。

4.10真空卸載

膜下真空度穩(wěn)定在85kPa后計時，抽真空滿載時間99天后，根據(jù)實測沉降曲線推算的固結(jié)度，當(dāng)固結(jié)度達到85%，且工后殘余沉降滿足設(shè)計要求，即可卸載。

5.結(jié)束語

軟土地基處理的復(fù)雜程度比較高，在軟土地基處理施工中應(yīng)用真空預(yù)壓施工技術(shù)，能夠有效消除軟土地基的有害變形，并改善軟土地基的不良性質(zhì)，不僅施工便捷，而且施工工期比較短，地基加固效果比較好，因此，值得推廣和應(yīng)用。

參考文獻：

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