路基施工中真空联合堆载预压技术的应用

路基施工中真空联合堆载预压技术的应用

吕侠

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摘要: 公路工程建设越来越多，路基施工也越来越受到重视。真空堆载联合预压加固技术是一种常用的软土路基处理施工技术，具有稳定性高、施工速度快等优点，施工完成后可以有效降低路基沉降。在具体的施工过程中，需要严格按照相应的工艺和流程进行施工，保证其施工质量满足车辆通行的需求。本文就路基施工中真空联合堆载预压技术的应用进行分析。

关键词：路基施工；真空堆载；联合预压；施工

一、真空联合堆载预压技术加固机理

通过长期的实践中，可以看出，在软土路基加固工程，预压技术相结合真空的标准的应用具有良好的增强效果。通过应用该技术，不仅可以在现有的路堤填筑过程中的稳定性问题得到有效处理，而且工期，工后沉降，可以大大降低。真空预压与技术相结合主要使用膜来密封软基础，需要加强，从而分离大气。与此同时，有必要撤离通过喷射泵中的真空，并且在所述加强区的空气和水通过其被固体表面并垂直漏极体袋砂上铺设井的管道中提取，由此形成真空状态。这时，表面砂垫层会产生负压，并继续向深度方向延伸扩散附近的土壤中，从而增强土壤的内部。还有就是排水管和砂垫层之间的压力差。下的压力差的作用，土壤的孔隙水通过排水通道被连续地除去，从而使孔隙水压力被有效地减少，并且实现了压实土的功能，从而有效地提高的整体结构质量公路工程。

二、影响真空预压的因素及其对策

1.影响竖直排水通道及其对策

排水板作为真空联合堆载预压的竖直排水唯一的直接通道，影响竖直排水通道主要是排水板本身的质量及排水板的施工质量。首先，排水板在选材上应采用性能较好的排水板，建议在插板深度<15m的采用C型板，插板深度>15m的采用高性能板。在施工过程中控制排水板插设的施工质量，严格控制排水板插设间距不大于1.0m，在局部淤泥软弱区或淤泥包适当缩小板间间距，可以按0.7m间距正方形进行布置；排水板插设的垂直度主要是由于排水板施工设备的垂直度控制，首先必须保证门架式插板机的两个轨道的高程在同一水平线上，否则用枕木调平或砂整平，而后调整门架的垂直度，施工中，用垂球或经纬仪进行控制；排水板插设深度打穿原地基表层淤泥层，进入粉质粘土或残积砂质粘性土层内0.5m，禁止回带，若回带长度大于50cm，必须在附近补打一根排水板；排水板外露长度不小30cm，排水板施工完后应及时掩埋防止砂土进入排水板，堵塞竖直排水通道。

2.影响水平排水通道及其对策

水平排水通道主要由砂垫层和软式透水管组成，影响水平排水通道主要是砂及透水管本身的质量、砂垫层和软式透水管的施工质量。砂垫层：①严格控制砂的含泥量，含泥量大会堵塞水平排水通道，工程实践中一般采用含泥量<3%；②控制砂的干密度，干密度大于1.5t/m3；③控制渗透系数，渗透系数大于1×10-2cm/s。水平排水通道的另一个环节为水平排水滤管的质量和施工质量，软式透水管严格控制渗透系数（渗透系数>K×10-1～K×10-3cm/s）和环刚度（环刚度≥6kN/m2），软式透水管外的虑布一定要包好，防止堵塞。

3.真空预压密封效果

密封效果主要由防渗帷幕施工质量、密封膜本身质量和施工质量进行控制。防渗帷幕防渗墙渗透系数应<1×10-5cm/s，施工中严格控制施工工艺：①喷搅速度（下搅速度不大于1.2m/min，上搅速度不大于0.8m/min）；②底部进入不透水层深度不小于0.5m；③防渗墙的厚度；④施工中桩架倾斜度≤1.5%，桩位平面误差≤70mm；⑤对于地质复杂的地段，如存在孤石或沙层较厚，防渗墙一定要避开此地段，并且要保持墙体的质量（连续、厚度、深度及渗透系数）。密封膜的质量控制厚度为0.12~0.14mm，抗拉强度>16~18MPa，材料采用聚乙烯或聚氯乙烯，铺设三层，确保不破损。由于监测仪器会刺破密封膜，产生漏气，因此在刺破处用聚氯乙烯联合粘结剂进行粘补，确保加固区整体密封。密封膜一定要踩到密封沟1.5m深处。

三、真空堆载联合预压法施工工艺分析

1.场地整平

将施工现场的碎石、杂物等清理干净，表层土壤的厚度控制在30cm左右；场地清理完毕后，将砂垫层铺设在路基表层，一般情况下其厚度应控制在60cm左右，含泥量保持在5%以内。

2.排水板施打

在进行塑料排水板施打操作时，施工人员需要避免导管发生倾斜或者预留长度不足引发的污染问题。在进行插板机座使用之前，需要借助相关的仪器来对其工作进行监测，并且需要确保导管的长度与处理深度相符合，也不能对插入板产生污染。导管上携带的泥土需要及时进行清理，并且将顶部预留段的导管埋设在砂砾层内，确保其整体性。

3.砂垫层施工

在砂垫层施工时首先应选取符合施工要求的砂质材料，将其含泥量控制在3%以内，将垫层表面的杂物清理干净之后方可进行铺设，保证铺设的均匀性和厚度，进行砂垫层施工的主要目的是形成完整的真空压力传送体系以及排水系统，保证真空堆载联合施工能够顺利地进行。

4.铺设滤管及安装真空设备

设置塑料排水板之后，即可进行重点断面监测仪器埋设，并由此进行监测。为保证施工质量，需再次做好场地清理工作并整平，保证其平整度满足设计要求。随后即可进行滤管铺设。一般主管无须打孔，而滤管需打孔，且保证打孔均匀，通常打孔施工可交错实施，且将土工布（200g/m2）包裹其外。选取钢丝橡胶管连接两根管，即主管与滤管，且做好绑扎工作，为避免路基沉降之后出现拉脱问题，应合理控制钢丝橡胶管的长度。一般在砂垫层中部埋设滤管，同时还需埋设全部仪器设备的出膜装置。在真空设备安装时，可采取射流式真空泵，7.5kW为其最小电机功率，根据施工实际情况，一般不宜选用柴油机等作为真空泵动力，同时，须将泵后真空压力控制在96kPa以上。要求在加固范围四周合理设置真空泵，避免布设集中化。

5.铺设土工布和密封膜

在预压施工区的边缘外挖设密封沟，密封沟深度通常为1.2-1.5m，同时在此过程中开挖滤管沟槽预埋真空滤管以及检测仪器等设备；滤管沟底与砂垫层之间的厚度为0.3m，根据设计方案的要求确定滤管埋设的位置和间距，在埋设时保证管道连接的正确性；以密封沟开挖的深度为依据，确定密封膜的尺寸，在密封膜铺设的过程中为了避免材料断裂，拉紧的力度不宜过大，密封膜由上至下依次进行。

6.开挖密封沟

在不透气土层以下位置控制密封沟深度，即在1.5m以上，并及时回填黏土，做好压实工作。随后进行密封膜铺设，并将一层无纺土工布+3层密封膜铺设到中粗砂顶面，此时需进行真空加载施工，并对地表沉降、水平位移与膜下真空压力等进行观测，当膜下持续10天以上真空压力满足80kPa需求，即可进行上层土工布铺设，并进行中粗砂垫层（50cm）铺筑，并对路堤进行分级填筑，直到满足设计路床顶面高程。

7.抽真空预压

电源线被确保为正常之后，真空抽真空，空气泄漏是实时检查。在施工过程中，抽真空设备是真空喷射泵的系统，所述模型是IS类型，真空喷射泵的额定功率为7.5kW，而控制真空压力低于0.096MPa越大，所以它满足真空预压的要求。在施工过程中的真空化速率应严格控制，从而使软土不能立即在软地基加固受损。因此，有必要先打开一般真空泵，将真空度符合要求达到650mm泵柱，并且没有气体泄漏发生。

8.堆载及卸载

当在膜中的真空是上述86.6kPa稳定2-3d后，堆叠操作可以进行。在堆叠之前，有必要在密封膜铺设土工织物的层，以防止回填期间对密封膜严重损坏。填料的第一层可以从石粉或细砂来选择，以防止所述密封膜的损坏。在灌装过程中，土壤层需要根据设计要求进行分层并填充。滚动时，它需要根据施工要求分层，使路基压实度与建设工程法规相一致，并高度符合设计要求。该堆积结构需要完成泵停止运转前20d。

结论：

综上所述，真空联合堆载预压法处理地基工期短、技术成熟、可靠、经济合理，在众多项目建设中使用，已取得良好的社会经济效益。真空堆载联合预压法作为公路路基施工处理的主要方式，该施工工艺的应用，不仅能够提升路基的承载力，还能增强道路的安全性和稳定性。

参考文献:

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