真空预压加固软土地基施工期监测效果分析

真空预压加固软土地基施工期监测效果分析

李茂记马洪祥

1.天津市大地海陆岩土工程技术开发有限公司天津300380

2.天津临港产业投资控股有限公司天津300450

摘要：真空预压法是目前加固软土地基比较常用的方法，施工期监测是对真空预压施工的动态监测，是衡量施工质量的中标标准。本文依靠天津临港产业区华北陶瓷精品陶瓷产业基地造陆工程，详细论述监测目的和数据的整理分析，合格的真空预压施工期监测可以对真空预压加固软土地基施工质量作出准确的评价。本工程实践可以为类似工程提供借鉴。

关键词：真空预压；孔隙水压力；分层沉降；固结度；

1工程概况

天津临港产业区华北陶瓷精品陶瓷产业基地造陆工程施工区位于天津临港产业区内，总加固面积约57.5万平方米。该工程共分为24个预压小区，定为真空1～24区，设计采用真空预压法加固。

根据实测资料预测地基固结情况，确定合理的卸载时间，需要对各施工区的整个加固过程进行动态监测。

2工程设计概述

本工程真空预压设计荷载为85kPa，有效抽真空时间约为100天。吹填土表面铺设厚350mm的吹填“中粗砂”作为工作垫层。竖向排水通道采用塑料排水板，间距1.0m，正方形布置。在长板之间中心加密打设短板，打设底标高为0.0m，间距1.0m，正方形布置，长板底标高为-6.0m，排水板（长板）与滤管直接连接。

3真空预压施工卸载标准

⑴按实测沉降曲线计算的地基土的平均固结度大于82%；

⑵连续5天实测地表平均沉降速率不大于3.0mm/d。

4监测项目及目的

本工程加固监测内容主要包括分层沉降观测和孔隙水压力观测。真空预压抽气前在每个加固区的中心位置各布设一组孔隙水压力计和一组分层沉降，分别布设24组。各监测项目的目的如下：

（1）分层沉降观测

通过测量土体内不同土层的压缩量及沉降过程，可以计算土体的综合固结度，为预测沉降发展趋势和确定卸载时间提供依据。

（2）孔隙水压力观测

通过实测数据掌握预压过程中孔隙水压力的消散情况，用以分析土体固结度及强度增长情况，同时实现对预压过程的动态监测、指导施工。

5监测效果分析

通过对各加固区预压全过程的监测，掌握了在施工过程中地基土的分层沉降、孔隙水压力的变化情况，现将各项监测结果分析如下。

图1真空18区分层沉降～时间关系曲线

5.1分层沉降观测

打设塑料排水板后，按设计要求，在真空预压加固区的中心点附近埋设了1组深层分层沉降仪，以便掌握地基中各土层的变形情况。在打设塑料排水板后，由于土层排水路径缩短，地基土在其自重压力作用下，很快产生一定量的固结沉降。监测实测预压期真空1区～24区分层沉降量为619mm～1080mm。根据观测数据绘制分层沉降～时间关系曲线。在数据处理的过程中，推算地基土的固结度，可反映出地基的总体加固效果。图1为真空18区分层沉降～时间关系曲线，表1为真空18区各分层沉降点沉降及压缩率统计表。

表1真空18区各分层沉降点沉降及压缩率统计表

5.2孔隙水压力观测

打设塑料排水板后，在每个真空预压区中心点附近埋设1组孔隙水测头，埋设位置在四根排水板所围区域的中心位置，埋设深度为设计要求深度。根据观测结果分析可知，铺膜前地基内孔隙水压力明显大于测头位置的静水压力，地基内存在一定程度的超静水压力，地基土处于欠固结状态，并且在施工期每个测点的孔隙水压力计均发生了较大消散。图2为真空18区孔隙水压力变化曲线图，表2为真空18区孔隙水压力累计消散值统计表。

5.3各区分层沉降推算的固结度

卸载时，根据分层沉降推算的固结度和卸载时连续5天的地表实测平均沉降结果汇总见表3。

表3固结度及卸载时连续5天的地表平均沉降统计表

6结论

（1）根据实测的分层沉降数据分析可知，在真空预压期间，分层沉降量为619mm～1080mm，各加固区均发生了较大的沉降，真空预压施工加固软土地基效果显著；

（2）通过在加固区中间布设孔隙水压力计，对真空预压施工进行动态监测，对施工期的质量进行把控，通过埋设的监测仪器分析可知，加固区各土层的孔隙水压力消散明显，并且在真空预压施工过程中未发生压力反弹现象，因此孔隙水压力观测对真空预压施工起到了重要的监测作用；

（3）通过实测的分层沉降数据推算的固结度为82.2%～85.7%，连续5天实测地表平均沉降速率为1.2mm/d～2.0mm/d，满足固结度固结度大于82%和连续5天实测地表平均沉降速率不大于3.0mm/d的要求，真空预压施工合格。

[1]JTS147-1-2010，港口工程地基规范.中华人民共和国交通运输部发布

[2]真空预压加固软土地基技术规程[S].JTS147-2-2009，2009.06

[3]刘怀远、李积平等.软土地基处理技术.中国交通建设集团，2006.03.4-6

[4]陈智军.天津临港产业区华北陶瓷精品陶瓷产业基地造陆工程监测（检测）报告[R].天津港湾工程质量检测中心有限公司，2013.10