天津水运工程勘察设计院 天津市 300456
摘要：真空预压作为排水固结法的一种形式，具有荷载稳定、固结速度快、处理深度较深、工程造价较低等特点，特别适用于淤泥及淤泥质土，是沿海地区软土地基加固最常用的一种方法。本文依托黄骅港综合港区某道路真空预压地基处理工程，卸载后采用原位十字板剪切试验、钻孔取土及标贯、室内土工试验等手段，通过对各项检测数据进行综合分析，与工前数据进行对比，对地基处理效果做出评价。
关键词：真空预压；工后检测；取土及室内试验；原位测试
一、工程概况
本工程位于黄骅港综合物流园区内，是黄骅港码头泊位建设以及综合物流园区和港口物流的基本通道。道路总长3.67km。根据建设要求划分为两个标段，其中一标段长2126.4m，二标段长1542.4m。道路红线宽度为60m，车行道宽度为34m。
根据地勘报告，本工程软土地基主要由冲填土、淤泥质粘土、粉土、淤泥质粉质粘土等组成，冲填土成分以淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土为主，软土层厚度超过10m。冲填土及淤泥质土物理力学性质较差，平均标贯击数为2~3击，具有触变性、高压缩性等特点，可能造成基础沉降过大，出现差异沉降等问题。
本工程路基处理分两步进行：首先对道路全线60m红线范围内现状土基采用真空预压处理，加速软土层的固结，提高土体强度，降低工后沉降；真空预压完成后，采用浅层换填法设置人工承托层，保证地基承载力满足路基填筑要求。
根据真空预压设计方案，本工程分为两个标段，其中一标段包含8个真空预压区，二标段包含5个真空预压区。卸载后要求对地基进行十字板剪切试验及室内土工试验，检验地基处理效果。
二、数据分析
1、工后检测数据分析
十字板剪切试验结果统计见表1：
表1 十字板剪切试验结果统计表
标贯试验结果统计见表2、表3：
表2 软土层标准贯入试验结果统计表
根据十字板剪切试验数据可以看出，真空预压地基处理后，加固区原泥面以下3m深度范围内十字板强度平均值为23.1kPa。浅层土体不排水抗剪强度数值整体较高，1m、2m深度数值统计变异系数分别为0.08、0.09，说明浅层2m深度范围内土体不排水抗剪强度数值均匀性较好。
根据标贯试验数据，原泥面以下4~19.45m深度范围内，软土层试验点数为156个，软土层不同深度的标准贯入击数为3.8~7.0击，平均值为4.6击；粉土层试验点数为36个，粉土层标准贯入击数为8.0~18.5击，平均值为12.0击。
图2 工前、工后土工试验含水率-深度曲线
2、工前工后对比分析
由于本工程未做工前检测试验，故只能地质勘察报告数据进行对比。
根据勘察资料，本次1~13区检测点分别与工前勘察2#、5#、8#、10#、13#、16#、18#、20#、23#、26#、29#、32#、34#钻孔的位置比较靠近。其中2#、8#、10#、16#、18#、20#、26#、32#、34#钻孔为标贯取土孔。工前、工后标贯试验数据对比见下图：
通过工前、工后标贯试验数据对比分析可知，地基经过真空预压处理后：
1）原泥面以下4m~18m范围内软土层强度基本都有增长，仅17m深度处的工后标贯击数比工前略有降低，应该与工前、工后试验点位存在一定偏差有关。可以看出，随着深度的增加，真空度向下传递逐渐衰减，软土层强度增长比例逐渐降低，11m深度范围内地基处理效果较好，软土层强度增长明显，说明本次真空预压有效加固深度为11m左右。11m~18m深度范围内软土层强度增加幅度较小。
2）地基土含水率明显降低，孔隙比减小，部分淤泥已转化为淤泥质土，部分淤泥质粘土转化为粉质粘土。根据加固后土层物理、力学性质变化表明土层得到了较好的固结，土体的抗剪强度得到了较高的增长，土性指标得到明显改善。
三、结论
1、根据工后原位测试数据可知，加固区域经真空预压地基处理后，原泥面以下3m深度范围内土体不排水抗剪强度数值整体较高。原泥面以下4~19.45m深度范围内，软土层标准贯入击数平均值为4.6击；粉土层标准贯入击数平均值为12.0击。
2、通过工前、工后原位测试及室内土工试验数据对比分析可知，地基经过真空预压处理后，地基处理范围内软土层强度明显增长，地基土含水率明显降低，孔隙比减小，土层得到了较好的固结，土性指标得到明显改善。随着深度的增加，软土层强度增长比例逐渐降低，本次真空预压有效加固深度为11m左右，地基处理效果比较明显。
参考文献：
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作者简介：
丁长生，出生于1986年12月，天津人，硕士研究生，主要从事岩土工程勘察、检测、监测专业工作。
论文作者:丁长生
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：预压论文; 土层论文; 地基论文; 真空论文; 淤泥论文; 深度论文; 范围内论文; 《基层建设》2018年第27期论文;