真空预压法在软基处理中的应用

真空预压法在软基处理中的应用

卫长顺

山东港通工程管理咨询有限公司山东烟台264000

【摘要】国内的经济自从进入二十一世纪以来得到了飞速发展。伴随着航运业的发展，码头泊位的吨位越来越大，而码头后方的堆场往往会面临软基处理的问题。在进行软基处理时，经常困扰相关工程的施工的就是较多问题的出现。作为近年来时兴的一中软基处理手段，真空预压法在相关行业或领域的应用范围不断扩大。同样，在港口建设中为了使软土地基稳定性的问题得到有效的解决，软基处理中真空预压法的应用较为广泛。以下文章首先对软土地基中的真空预压法的应用现状以及原理进行了相关的分析，并以此为基础对其相关的施工方法进一步说明和探讨。

【关键词】软基处理；真空预压法；应用；施工方法

引文：最近兴起来的一种较为新兴的软基处理的工法就是真空预压法，而且在近几年来,真空预压法已经被国内外的较多的专业人员深入研究了其作用的机理以及设计计算方法等内容，从而也进一步取得了较为不错的成果，在现阶段，其该方法的施工工艺已经基本成熟。随着码头泊位的吨位越来越大，港口建设的选址条件越来越差，传统的回填开山石料的施工工艺的工程用量和对环境的破坏已无法满足现代港口建设的需求，吹填造陆真空预压软基处理的工艺越来越普遍。所以，做好真空预压法在处理码头堆场软土地基中的相关研究工作，对于我国港口的软基处理有着十分重要的意义。

1软基处理中真空预压法的应用概述

1.1真空预压法的发展趋势以及注意的问题

经过研究人员以及施工人员的多年努力，现阶段的真空预压法已成了一种较为有效的软基加固的工程措施。并且随着以后对于岩土工程的理论水平的逐渐进步，这一技术还将会有更加广阔的应用和发展空间。从实际现阶段的应用范围来讲，真空预压法的应用范围越来越广泛。从真空预压法的工作机理以及研究等方面来说，这一方法表现出越来越细致和全面的分析。因此，工作人员极有必要对真空预压机的制作进行更加深入和微观的分析。

1.2真空预压技术的工作原理

从严格的意义上来讲，真空预压应当理解为真空-堆载联合预压。真空预压法属于软土地基处理中排水固结法的一种。排水固结法是通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出,土体发生固结,土体孔隙体积减小,土体强度提高,达到减少地基工后沉降和提高地基承载力的目的。这一技术的工作原理是在需要加固的软土地基内设立砂井或者是塑料排水板等竖向的排水通道，这样在地面上的铺设砂砾垫层才能作为水平的排水层，并且能够在其上覆盖的不透气的土工密封膜与大气进行隔绝。经由埋设在砂砾垫层中的吸水通道，通过应用真空的装置进行抽气，并且将密封膜内的空气进行排出，这样才能使得膜内外产生气压差。在膜内空气不断排出的情况下,随着气压差的不断增大,地基中的水、气不断排除，最终发生固结。真空预压在堆载过程中,由于侧向挤出，地基土变形得情况时有发生,但在真空预压应用情况下，因为真空荷载的作用,堆载产生的侧向挤出变形将会被真空产生的侧向收缩变形抵消,因此就避免了地基土变形的现象发生。除此之外，地基土在真空荷载作用下完全固结,具有较高的强度,不断加快堆载速度避免发生失稳破坏的问题。

1.3真空预压法的机理与基本性能

真空作用下，在总应力基本不变的基础上，土体会不断固结。在抽真空过程中，应当分别在地表砂垫层和竖向排水通道内先后形成一定程度的负压，在土体、排水通道与垫层间形成压差作用的情况下，排水管道不断排出土体中的孔隙水，这个过程中孔隙水压力不断降低、有效应力不断增长，这就会使得土体固结，以获得足够的强度。

2准备和方法

2.1做好施工前的准备工作

对于现阶段的真空预压法处理软土地基来说，可以大体分为排水系统以及抽真空系统和密封系统这三个部分。其中的真空泵，大多采用射流技术，其中所用到的土工合成材料，比如密封膜等，也是一次性消耗的材料，具有不再回收使用的性质。在进行施工之前，要做好相关的准备工作。在勘察探明的适于真空预压法处理的地基预压区内，要对预压区的边界以及相关的范围进行标画，并且要进行原地面的清理以及平整等工作。同时还要注意设置临时的供电网络装置，并且要进行材料的组织以及设备进场和检查验收等工作.

2.2砂垫层与袋装砂井的施工方法

在进行整平地面之后，要根据软土地基的情况，进行铺设大约五十公分的砂垫层，并且要使用压路机或者是推土机进行稳压，通常压实的遍数要控制在3～4遍。当桩管进行完垂直定位后，要把可开闭底盖的相关套管一直打到设计的深度。并且这一过程中要准备一个比砂井的设计长度长一米左右的砂袋，在装满砂子之后要及时的放入到套管中，之后还要往套管中灌入适量的水，这样可以有效的避将砂袋带上来。然后，要一边振动同时不断的提升导管。提升完之后，一个袋装砂井也就完成了，这一过程需要注意的是要及时的将砂井头埋置好。

2.3铺设真空滤管

在进行完袋装砂井的施工之后，要将砂袋头埋到砂垫层之中。并且要及时的将表面整平，然后就要铺设真空滤管。现阶段的真空滤管，多采用的是6cm的PVC管，滤管的纵向布置间距多是6m当管路连接好后，要在其上面铺设20cm厚的砂垫层。抽真空管路要从主滤管上接出，并且经密封通过出膜器进行通出，并且要将出膜器与射流式真空泵进行连接。

2.4铺膜和压膜

为了使密封膜在堆载的过程中保证不受损坏，我们要在砂垫层上先铺上一层无纺布，之后要将压制成型的三层密封聚乙烯膜进行逐层的铺设。要选择在无风的天气条件下进行铺膜，并且要保证在一天内铺完，同时要用砂袋及时的压好。要对每层铺设的过程中都要进行检查，需要时还要进行修补。铺膜之后，要等膜装置及时的设置出，要堆场内均匀的安装射流式的真空泵以及观测仪器。

2.5真空预压的观测与记录

射流泵以及沉降标布置之后，要及时的调整各种仪器的初始读数，要进行开泵试抽气，并且这一过程中要及时的检查膜上是否有漏洞，一旦发现问题要及时的采取措施。这一过程中为了保护密封膜不被填料挤压破，一方面在密封膜上再铺上一层无纺布，另一方面要人工的铺设半米左右的砂垫层或在密封膜上方采用水密封。观测期间应严格按照设计要求观测和加载并真实记录数据，直到达到设计的压载期，将实际数据与设计提供的参数进行对比，有较大出入时及时联系设计单位。

2.6试抽检验

进行试抽主要是未来检验整个预压区的密封性能以及设备和器件是否能够正常的工作，并且可以及时的发现问题并采取相应的补救解决措施。真空预压过程中，检测地基的变形值以及其沉降的速率，通过与设计标准进行仔细的对照，进行固结度以及沉降量等相关数据的计算，并且以此作为条件，确定抽真空的时间长短。

3结束语

对于真空预压技术来说，可以有效的消除软土地基的有害变形，同时还能够改善软土地基其自身的不良性能，现阶段这一方法得到了较为广泛的应用。同时，通过采用真空预压排水固结的方法，能够有效的缩短施工周期，减少施工加固的费用，提高加固的效果。但是由于码头堆场的真空预压压载期较长，这一技术的应用还有待推广。因此，要不断创新该技术的弊端，同时提高这一技术在软土地基施工中的应用状况。

参考文献

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