真空预压法软基处理对周边土体的影响-中国期刊网

真空预压法软基处理对周边土体的影响

任泓帆、杨兴、李锋、冯强

中国建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 200000

[摘要]在软土地基的加固处理中，不同方法所产生的处理结果、成本、工期及影响范围均有显著不同。目前在港口、码头及机场等工程中应用较多的方法为真空预压法，真空预压法施工成本相对较低，加固的效果相对较好，应用具有明显优势。在真空预压软基处理过程中，真空预压对周边的影响主要体现在土体的下沉及侧向位移。目前不同地区不同土质对土体所产生的影响机理不尽相同，影响范围等问题仍需深入研究。本文章以浙江某体育场软基处理为背景，通过处理区外土体位移监测数据为依托，研究分析真空预压法软基处理对周边土体的影响范围。

[关键词]真空预压法；软基处理；影响范围；

一、工程概况

浙江某体育场施工过程中，体育工艺工程对地基的不均匀沉降要求较高。此工程采用真空预压法对淤泥质土层进行加固处理，减少后期的工后不均匀沉降。此工程自表层土开始分别为杂填土、粘土、淤泥、淤泥质粘土，其中淤泥层厚度二十~三十米。淤泥层具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、灵敏度高、渗透性低、承载能力差、流塑性强等特点，为主要变形压缩层。根据设计要求：排水板采用整体式塑料排水板，梅花形布置，间距0.7m~0.8m，插板长度21m~25m，排水板上端高出地表砂垫层50cm。）在场地内铺设50cm砂垫层，按梅花形插打排水板。）真空管与排水板连接要求铺设主、支密闭式真空管及密闭式接头，先将接头与排水板连接，并用木工枪钉固定；然后铺设主、支真空管，主管和支管采用变径三通、四通连接，最后将接头与支管连接，并用木工枪钉固定；）真空管连接完成后铺设一层土工织物，并在土工织物上铺设三层密封膜，膜应在四周埋入密封沟内；真空系统运行时，逐步提高真空度至0.087MPa以上持续时间不小于160天。

图1 真空预压法地基处理剖面图

二、真空系统的施工

2.1 施工流程

清理表层杂物、场地平整→铺设50cm中粗砂垫层→插打塑料排水板→铺设真空滤管→铺设真空膜→膜周边密封处理→真空系统运行。

2.2 砂垫层的施工

砂垫层的施工采用机械配合人工方式进行铺设，由于砂垫层上不方便行走大型机械，因此在砂垫层铺设过程中垫钢板做为机械行走道路。同时为了避免砂垫层与淤泥土发生混合，在淤泥土上部先铺设一层编制土工布，再进行砂垫层的铺设。

2.3 塑料排水板的施工

施打设备采用震动插板机，进行梅花形布置，插打深度21~25m。打设过程中，尽量控制搭接延续塑料排水板，以保证塑料排水板打设后的排水性能。杜绝施工过程中的回带、跟带现象，若回带长度超过500mm，则在板位旁450mm范围内补插一根，且要严格控制回带的排水板数量。在施工过程中如发生顶机现象，而排水板长度未能达到设计要求时，在原板位附近插至设计深度。

2.4 真空管网埋设

真空水平管网采用PVC钢丝缠绕管，真空主管直径为DN50，间距为30m-40 m，通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接；真空支管为DN25，间距为两排塑料排水板布设一根，埋设于排水砂垫层顶面下约50cm深。

2.5真空膜铺设

真空膜采用3层0.12～0.14mm聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，膜的大小在加工时应考虑埋入密封沟的部分，留有足够的余地。铺设时，要顺风向把膜展开，膜不宜拉得太紧，每边比图纸尺寸要放出3～5m，展开后每层要进行检查修补。

2.6 真空系统运行

抽气开始时，逐级加载，并安排人员在膜沟附近巡查是否有漏气部位，若发现立即停泵修理，反复寻找，反复修理，直至无漏气点为止。经过检查、修理，再抽气提高真空度至0.087Mpa。真空度维持0.087MPa以上持续时间不小于160天。

三、土体位移监测数据

根据设计要求，真空预压处理区外共布置有60个土体水平位移监测点，埋深20m。共分12组进行布置，每组5个点，每组监测点从处理区边界外3m开始向外每隔5m布置一个点。布置点位如下图：

图2 土体监测点平面布置示意图

取其中一组CX11~CX15监测点土体位移数据进行分析，从真空系统运行开始监测，累计监测时间40天。具体数据分析如下：

表1 CX11~CX15变化速率分析表

监测次数	时间	变化速率（mm/d）
监测点号		CX11	CX12	CX13	CX14	CX15
1	4.15	-1.08	0	0	0	0
2	4.17	0.65	0	0	0	0
3	4.19	1.78	0	0	0	0
4	4.21	90.44	5.03	4.57	2.37	0
5	4.23	19.55	23.54	6.26	1.7	0
6	4.27	17.31	2.97	0.9	1.33	0.54
7	4.29	33.24	58.36	1.58	-1.77	0.7
8	5.1	12.61	16.12	2.49	0.56	0.44
9	5.3	15.79	14.03	1.68	-0.67	-0.7
10	5.5	11.7	12.87	3.18	-0.62	-0.46
11	5.7	21.31	9.92	0.73	1.06	0.42
12	5.9	17.95	6.25	1.36	0.68	0.4
13	5.11	19.89	11.34	1.11	0.47	0.42
14	5.13	18.06	11.13	-1.31	-0.56	-0.46
15	5.15	9.67	1.78	-0.7	-0.73	-0.46
16	5.17	10.65	1.65	0.45	-0.67	-0.38
17	5.19	5.41	1.34	0.45	0.24	-0.46
18	5.21	5.57	2.49	-0.46	0.45	-0.47
19	5.23	6.39	1.95	1.05	0.92	0
20	5.24	12.12	13.64	-1.91	0.92	0
21	5.25	11.96	4.58	0.77	0.92	0
22	5.26	6.28	3.55	-1.42	0.92	0

图3 CX11~CX15变化速率分析图

表2 CX11~CX15累计位移分析表

监测次数	时间	累计位移(mm)
监测点号		CX11	CX12	CX13	CX14	CX15
1	4.15	-1.08	0	0	0	0
2	4.17	-0.72	0	0	0	0
3	4.19	3.9	0	0	0	0
4	4.21	183.49	10.06	9.13	4.74	0
5	4.23	222.58	55.36	21.65	8.14	0
6	4.27	291.81	67.24	25.24	12.39	2.15
7	4.29	341.61	183.96	27.59	10.8	3.29
8	5.1	366.83	216.2	32.57	11.53	3.93
9	5.3	398.41	244.25	35.92	11.02	2.95
10	5.5	421.8	269.98	42.28	10.17	2.05
11	5.7	464.42	275.18	43.73	12.16	2.78
12	5.9	498.56	287.67	46.44	13.08	3.45
13	5.11	527.34	302.29	48.37	14.02	4.25
14	5.13	563.46	317.79	48.04	13.26	3.44
15	5.15	582.26	320.72	48.63	14	2.82
16	5.17	603.55	324.02	49.34	15.21	3.43
17	5.19	614.37	326.69	50.06	15.61	2.57
18	5.21	625.51	330.08	50.73	16.35	1.77
19	5.23	638.28	328.84	52.66	16.17
20	5.24	647.04	339.32	51.59	16.17
21	5.25	659	342.34	52.36	16.17
22	5.26	665.28	343.61	52.24	16.17

图4 CX11~CX15累计位移分析图

根据监测点土体位移变化速率可以看出，CX14、CX15监测点土体位移变化速率基本为零，CX13土体位移平均为1mm/d以内，CX11、CX12监测点土体位移变化速率较大。从累计位移中可以看出，CX14、CX15基本无位移，CX13累计位移约50mm，CX11、CX12累计位移分别达340mm、660mm。

四、总结

综上所述，真空预压法处理软基基础效果明显，对真空预压处理区周边土体影响较大，易造成周边土体的位移。同时，根据监测数据分析可知，此法处理软基基础，对处理区外影响范围约为边界线外10m。

参考文献

（1）高涛.真空预压法软基处理工程的施工技术和管理.建筑学研究前沿.2017

（2）谢晓军，黄照标.真空预压法软基处理工程的施工技术与管理.科技创新与应用.2017

（3）龚鹏.真空预压对周边环境的影响分析和防护对策.暨南大学.2015

（4）姜海青.真空预压法加固大面积软基的影响范围.水运工程.2013

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