厦门港湾咨询监理有限公司宁波保税区分公司 315020
摘要：真空预压法是瑞典的杰尔曼教授于20世纪中期率先提出的，我国对真空预压法的应用也比较广泛，尤其是80年代初期，不仅密封闭气技术得以解决，还首次应用于天津港的软基处理中。本文就结合我国真空预压法的发展现状，对真空预压的停泵标准、新兴排水材料和真空预压联合技术的发展做出介绍，同时展望了真空预压法在处理软基技术上的发展。
关键词：真空预压法；新型排水材料；软基技术
随着社会的不断发展，真空预压法施工技术日益成熟，与此同时，人们对加固机理的认识也更加深入，更是广泛应用于码头、港口、民用建筑、堆场等各种工程的地基加固环节。真空预压法不仅可以满足于高速公路的软基处理，还可以应用于排水固结预压法的区段，由此可见，真空预压法可以适用于大面积软基处理。
一、真空预压法加固的机理
真空预压法的加固机理是通过对加固区域的土体制造负压，来降低边界孔压，从而使其与土体中的原有孔压形成压力差，进而发生不稳定的渗透。土体中的孔压会随着时间的延长而降低，并最终转变为土体的有效应力。孔隙的水压力属于球应力，因此真空预压时各向所增加或减少的孔压是相同的，也正是基于此，只是地基中土地单元的莫尔圆大小并没有改变，只是向右平移了，等到卸除荷载之后，被加固土体就会比加固前的强度增加，由正常固结状态加固成为超固结状态。
需要注意的是，因为真空预压的过程中，土体并没有发生剪应力，所以地基土并不会因为真空荷载的突然增加而遭受剪切破坏，这样可以进一步缩短工期。
二、关于真空预压停泵标准的探讨
目前而言，真空预压停泵标准主要包括两种标准：
（一）施工消除的地基沉降比设计要求大
这种标准的理论基础是：以设计计算值为标准的最终沉降与施工沉降后残余的沉降量之差，必须控制在所允许的范围之内。
这种标准存在的缺陷是：第一，仅仅通过工勘或者室内土试验，是很难精确把握地基土的物理学性质的，进而致使用来计算沉降的土性参数难以精确；第二，用来计算沉降修正系数的设计计算公式，往往是以简化假设为基础的，很难精确计算出瞬间沉降和次固结沉降的数量。
（二）停泵前地基沉降的速率比规定值小
这一标准的理论基础是：路面结构施工前的沉降速率与施工后的沉降存在相互关系，可以通过控制预压结束时沉降的速率，来控制工后沉降。
这一标准的缺陷在于：软土是非线性弹性材料，且具有超固结特性，因此预压地基的沉降速率在卸载前后差异非常之大。
三、真空预压新型排水材料的概述及发展应用
（一）新型排水材料的类型
传统的真空预压材料分为竖向排水体和水平排水体两方面：竖向排水体包括塑料排水板和袋装砂井两种，水平排水体包括砂沟、盲沟和砂垫层三种。但是，随着科学技术的不断发展，更多新型排水材料应用于真空预压之中，具体包括：
1、整体式排水板
分体式排水板是目前真空预压的主要运用材料，但这种分体式排水板的滤膜包覆在芯板的外面，且不与芯板粘结，因此存在芯槽易堵塞、外观差、隔土性差以及强度低等缺点。
整体式排水板与分体式排水板不同，它的滤膜与芯板是紧逼贴合的，这样一来，不仅整体性好，排水空间大，而且在一定程度上节省了滤膜材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、可测深排水板
可测深排水板分为钢丝式和数字式两种形式，可以对排水板经过打设后，在软土地基中的深度进行准确地反映。它符合严格控制打设深度，提高地基加固质量的要求，并且有效避免漏打和少打等偷工减料现象。
3、塑料盲沟
20世纪七十年代，国外就已经对塑料盲沟进行了开发和应用，我国直到八十年代才开始研制，九十年代研制成功，目前我国已经开始研究对塑料盲沟的进一步推广和发展。一般情况下，塑料盲沟都被当作水平排水体来应用。塑料盲沟包括外包土工无纺布的滤膜和塑料盲沟体两个部分。塑料盲沟比传统盲沟的排水性好、重量轻、柔韧性更好、加工更简单、耐压力也更强，施工也要方便很多。
4、软式透水管
软式透水管是一种复合型的土工合成管材，它的骨架是经过防腐处理且外覆PVC等材料作为保护层的弹簧钢丝圈，管壁包裹材料则是聚合物纤维编织物或者渗透性土工织物。软式透水管可以作为水平排水体或者竖向排水体使用。
（二）新兴排水材料的功能
如果区域密封良好，软式透水管的真空度上升速度基本等同于普通砂垫层中膜，而从整体来看，采用塑料盲沟和软式透水管作为水平排水体，可以保证在真空抽取后的一段时间中，膜下真空度符合设计要求。由此可见，软式透水管和塑料盲沟已经具备传递真空度和作为水平排水体排水两大功能。
四、真空预压联合技术的发展和研究
（一）将真空预压法和碎石桩联合应用
碎石桩也是软土地基加固方法之一，但它与真空预压法的性质完全不同。真空预压法在改良软土时并没有改变土体内部的成分，也可以施工加固于很软的地基，因为它只是通过降低土体的含水量和提高土体内部密度来达到目的；而碎石桩则是通过将坚硬的碎石添加进软土内，并置换部分原有的软弱土层，进而形成柱体，和原有的土体共同组成复合地基，从而改良原有软基。因此，两种方法可以在加固原理上相互辅助和补充。
（二）将真空预压法和强夯法联合应用
目前，非常流行高真空降水、强夯法与冲击碾压三者联合技术，具体流程如下：首先，利用高真空来降低地下水位；第二，对其进行强夯，利用冲击碾压力来迅速升高地基中的孔隙水压力，使得孔隙水从高真空排水系统中抽出并消散，进而加固土体；最后，对表层两到三米的松土层进行冲击碾压加固。
采用上述联合技术，优点在于整个软基处理过程中，冲击碾压和强夯可以消除地基沉降，高真空降水能够制造良好的工作环境，如此一来，高真空降水、强夯和冲击碾压三者相辅相成，动静结合，形成优势互补。
（三）将真空预压法和搅拌桩联合应用
这种联合应用，首先要运用搅拌桩技术，通过水泥和土发生物理反应，来改善土体的力学性能，将软土结成集水稳性、强度性和整体性于一体的水泥土，进而形成桩和改良土体共同组合而成的复合地基，从而减小地基沉降量；其次通过真空预压法来缩短排水路径，一方面提高软土地基中水排出速度，另一方便减少土层固结时间，进而控制工后沉降量。值得注意的是，可以将竖向排水体加长，以便达到深层加固的效果。
（四）将真空预压法和混凝土芯砂石桩复合地基技术联合应用
真空预压法和混凝土芯砂石桩复合地基技术联合应用技术主要针对严格要求工后沉降的深厚软基处理。一是可以运用混凝土芯桩的高强度来对荷载进行分担，进一步降低桩之间土的荷载压力及沉降量；二是在真空预压的过程中，将芯桩砂石壳当作地基中的竖向排水体，来对桩间土的固结、沉降发展以其强度增长三个方面进行加速，从而有效提高预压和施工期间的沉降，最终控制工后沉降。
结语：
随着科学技术的不断发展，当前工程技术界的新思想是以控制工后沉降为目的，来进行地基处理设计和施工，因此，对稳定性控制的要求越来越高，作为真空预压法，也应当顺应这一理念，不仅深化自身发展，还要研究将真空预压法与其他技术相联合，进而解决施工过程中如何控制工后沉降等严峻问题。
参考文献：
[1]李洪安，马海春，唐彤芝. 真空预压处理软基技术及其发展[J]. 山西建筑，2008，16：124-126.
[2]胡利文. 港区陆域吹填工程真空预压软基处理技术发展与应用[A]. 中国土木工程学会港口工程分会.港口工程分会技术交流文集[C].中国土木工程学会港口工程分会：，2005：9.
[3]楼永良. 真空预压加固深厚软土地基现场试验与设计理论研究[D].浙江大学，2005.
论文作者:廖怀强
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/30
标签：预压论文; 真空论文; 地基论文; 水体论文; 滤膜论文; 材料论文; 透水论文; 《基层建设》2016年19期论文;