软土地基的真空预压+水载法处理施工技术研究

 软土地基的真空预压+水载法处理施工技术研究

谢洋晨  

中交广州航道局有限公司   广东 广州   510000

摘要：软土地基处理是当今工程建设中非常重要的一环。尤其在滨海、江河地区，软土层普遍存在，且具有高压收缩、低强度等特点，严重制约着工程建设与发展。因此对软土地基进行有效改良，提高其承载力与稳定性，是保证工程可靠度的前提与保证。真空预压+水载法技术是一种新型的地基处理方法，它以其独特的优越性受到人们的重视。

关键词：软土地基；真空预压+水载法；技术应用

引言：

真空预压技术是指在软土地基内布设竖向排水通道和横向排水通道，利用真空泵产生负压，模拟地基自重增大效应，加速土体排水，提高土体强度与稳定性。而且在应用水载法处理技术中，能获得堆载预压法相同的处理效果，而且水载法处理中更具有成本低，以及施工简单的优势。两者相结合，既可发挥真空预压地基强度、加速固结的优势，又可充分发挥水载预压法提高地基承载力的优势，实现软基处理的最佳效果[1]。

一、对软土地基实施真空预压+水载法处理施工技术的意义

（一）有利于提高软土地基的承载性

真空预压法是一种行之有效的方法。真空预压法通过将加固土体密封，使真空设备在土体内形成负压，通过压强差将水和气沿着排水通道排出，快速降低孔隙水压力，使土体达到排水固结。同时水载法通过对土体施加均布荷载，进一步加速土体结构。二者联合应用，能更全面地改善软土地基的工程特性，提高其承载力，为后续工程建设提供承载力条件。

（二）具有环保以及经济高效的优势

真空预压+水载法的处理方法既环保又经济有效。传统的软基处理方法，如置换法、搅拌法等，存在噪声、扬尘、振动等问题，且造价昂贵。真空预压+水载法施工时对周边环境影响小，噪声、振动小，环境友好。同时该方法能充分利用场地条件，减少材料用量，从而降低工程造价，具有较好的经济效益[2]。

二、对软土地基实施真空预压+水载法处理施工技术的策略

（一）施工前进行设计优化

为了保证软土地基处理效果，优化设计是必不可少的一步。真空预压+水载法作为一种较为成熟的地基处理方法，其优化设计不仅涉及工艺参数的精确控制，更需要对施工方案进行综合考虑，以达到成本和效益的最优平衡。比如在施工开始前需要对地质条件进行深入的勘探，详细了解土壤结构、厚度、土壤性质、地下水埋深等资料，可为后期设计提供可靠的资料。工程人员应充分利用这些资料，运用科学的方法与先进的技术手段，从地基承载力、变形特征等方面综合考虑，设计出最佳的真空预压参数。这些参数包括抽真空设备的种类、型号（射流泵、水气分离泵等）、预压力的大小，预压恒载时间，排水系统的布置等，这些参数的优化设计，对保证施工质量、降本增效具有重要意义。然后结合水载法施工的时机、方法，进一步优化施工方案。水载法是一种传统的地基处理方法，它能有效地利用水体自重荷载挤压土体加速排水。。为了将水载法和真空预压技术有效地结合起来，需根据实际地质条件及工程材料，动态调整施加时间及施加方式，实现两者优势互补，达到最大效果。另外对结构进行优化设计时，也要从经济角度进行考虑。在保证工程质量的同时，降低工程造价是每个工程必须考虑的问题。这既包括选材、选用，也包括施工方案的调整与优化。如合理利用密封沟围堰形成水载边界条件，利用排出孔隙水进行水载加压，既可节约材料，又可缩短工期，降低造价。同时为了促进环境的可持续发展，在设计施工方案时，还需要尽可能地使用环境友好的材料，尽量减少对环境的影响。并且要考虑到工程结束后对场地进行生态修复，以保证建设活动与环境保护的和谐统一[3]。

（二）设置排水系统

在真空预压+水载法施工过程中，排水系统的布置是施工成败的关键。真空预压排水系统分为横向和竖向，其中横向排水系统一般为中粗砂垫层、波纹滤管，无砂真空预压法则采用波纹软管作为横向排水通道。横向排水系统主要是将已挤压至土体上部或外部的水体汇集排出密封土体外，保证其通畅即可。竖向排水系统目前最常见最经济的形式则是采用插打塑料排水板的方法，将带滤膜的高强度塑料排水板插入待处理的软土地基深处，形成与横向排水系统、真空系统连接的排水通道。在施工期间，需保证排水板的间距、透水性、强度及垂直度。但真空预压法也不是万能的，它受到土体渗透性、排水系统布置密度及深度、负压及水压等因素的影响。因此为了保证地基处理的预期效果，必须在施工过程中对各参数进行实时监测与调整。另外在施工过程中，还要注意保护排水系统，防止施工机械损坏排水板和排水板。同时，要定期检查排水系统的运行状况，及时疏通堵塞物，保证排水畅通。因此在真空预压+水载法加固软土地基中，排水系统的设置是关键。在深入分析地基特性的基础上，选择合理的排水系统形式及布置形式，严格控制施工参数，可有效提高软土地基承载力与稳定性，保证工程安全可靠[4]。

（三）施工中注重监测调整

真空预压+水载法是一种常用的软土地基处理方法，且处理效果显著。该技术利用真空预压法提高地基有效应力，并在水载作用下加速排水，加速地基固结进程，提高地基承载力。真空预压+水载法应用的过程中，施工中的监测和调整是保证地基处理效果达到设计要求的关键，同时也是防止地基不均匀沉降的主要原因。在进行施工过程中，施工监控有很多内容，比如实时监测膜下真空度地基沉降、孔压、土体的密实度等关键指标。在实际施工过程中，可以将膜下真空侧头及真空表、沉降板、孔压仪、密度仪等监测设备安装在处理区域，使工程人员可以实时获得监测数据，科学地评价土体的变化。试验结果不仅可用于判断地基处理效果，而且可为调整施工方案提供依据。对于土体的固结程度而言，沉降监测是非常重要的。在施工前期，沉降速度很快，但随着固结时间的延长，沉降速率逐渐变慢。通过对地基沉降的连续监测，可在施工初期控制加载速率，防止因短期沉降过大对密封墙造成破坏，影响后期地基处理效果，也直观地反映土体的固结过程。如果在这一过程中发现某一区域出现沉降率显著低于预期值，则说明该地区加固效果欠佳。在这种情况下，应及时调整负压值，或改变水载法作用方式，如加荷或调整荷载分布等，加速土体固结。同时对孔隙水压力的监测也是至关重要的。真空预压能减少孔隙水压力，促进孔隙水的排出，加速固结进程。通过对土体中孔压变化的实时监测，可判断排水效果和真空预压法的效果。如果孔压降得很慢，可能是排水系统出了问题，也可能是真空度不够。在这个时候，要检查并调整排水系统，保证排水畅通；也可适当提高真空泵工作压力，以改善排水效果。另外土体的密实度对地基承载力有很大的影响。通过对地基密实度的监测，可对地基处理效果进行直接评价。若压实度达不到设计要求，则需调整施工方案，如延长真空预压法作用时间或采用更有效的水荷载等

[5]。

结束语

综上所述，在软土地基的处理中，通过对真空预压+水载法处理技术的应用，不仅可以有效地提高软土地基的承载力，降低工后沉降，还可以显著缩短工期，提高施工效率，增加水载法施工可在真空预压法基础上提高地基处理效果，降低施工成本。在应用真空预压+水载法处理软土地基时，需要对施工的地质条件进行深入地了解，并且根据相应的参数优化设计方案，同时还需要对施工环节进行严密的监测，以此来提高软土地基承载力，提高施工质量。

参考文献

[1]董阳. 真空-水载联合预压法处理软土地基的应用技术[J]. 科学技术创新,2023,(05):195-198.

[2]胡海燕. 真空联合堆载预压法在市政道路软土地基加固中的应用[J]. 工程技术研究,2023,8(11):42-44.

[3]吴珺华,李嘉豪,赵士文. 分级真空预压加固软土地基位移变化规律模拟[J]. 南昌航空大学学报(自然科学版),2023,37(04):56-65.

[4]王同材. 水载预压在沿海地区软土路基施工中的应用[J]. 中国水运(下半月),2024,24(01):158-160.

[5]张志刚. 深层真空预压法在软土地基中的应用[J]. 价值工程,2024,43(06):150-152.