摘要：在沿海和内陆地区广泛分布着海相、湖相和河相沉积的软弱粘土层,具有高含水量、高压缩性、低强度、低渗透性等特点,在建筑物荷载作用下会产生较大的沉降,地基承载力和稳定性差,不能满足工程需要。为有效消除软土的沉降变形,提高地基承载力和稳定性,应对地基进行加固处理以满足工程建设的需要。为此，本文通过实例探讨分析了真空堆载联合预压法在沿海地区的应用及效果。
关键词：真空堆载联合预压法；沿海地区；应用；效果
引言：采用真空联合堆载法处理场地软基,能够同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势,可提高加荷速率、缩短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期内得以基本完成,从而有效减少地基工后沉降。
1.真空联合堆载预压的原理及系统组成
1.1真空联合堆载预压的原理
真空预压是密封将要施工的软基，对将要施工范围内的软基用抽真空的形式来形成负压，以便降低软基两侧孔隙的压力，由此一定程度的压力差就由软基中原来孔隙压力与两侧的孔隙压力来形成，空隙水也在这样的压力差作用下会顺排水板而排出，加固软基的效果因此而达到，当然加固的效果也会因真空度越高而越好。通过加载相当重量填土到软基上的堆载预压会使软基中的空隙水在此种重力的作用下沿塑料排水板而排出，以便达到慢慢固结的效果。堆载预压法是真空联合堆载预压法逐渐演变而来的基础，也是融合了真空预压和堆载预压的成果，两者同时运用可以促进土体达到很好的压缩固结的效果。
1.2 真空联合堆载的组成系统
1.2.1 排水系统
主要以砂垫层、水平纵横虑管以及竖向排水体（塑料排水板）三部分组成了排水系统，一般采用中粗砂来作为砂垫层，含泥量应不超过5%，40至70 cm的厚度，铺设平整的表面，务必密封砂垫层以防止漏气。
1.2.2 真空系统
用来封闭砂垫层和软土的密封膜、成网状铺设于砂垫层中的滤水管以及用来抽真空的真空泵三部分构成了真空系统。真空泵与滤水管相连接，在砂垫层和塑料排水板中产生的负压快速分散开去，并排出固结释放的水。要确保产生负压，真空泵须持续抽水与抽气，这样至少80 Kpa的负压可以由真空系统在砂垫层中产生。
1.2.3 加压系统
在现实操作中的填土堆载就是加压系统，通过分阶段填筑到设计高度可以保障地基的稳定性。实施超载预压能降低工后沉降的问题，预压填土的高度不得超过正常路堤高度，否则等地基的固结度达到设计要求后会被卸载。
2.工程概况
澳门大学横琴岛新校区位于广东省珠海市横琴岛东部，与澳门一河相连，背倚葱绿秀美的横琴山，占地1.0926平方公里，新校区总建筑面积约94.5万平方米，设有八大学院，三个开放式科研基地。由于新校区位于原横琴排洪河上，地质复杂，淤泥等软土厚达60多米，校区场地内全面进行了软基加固。
3.真空联合堆载预压施工工艺
施工工艺流程：清理原场地→填土及平整场地→铺设排水砂垫层→插设塑料排水板→密封墙施工→铺设滤水管→铺设土工布保护层→铺设密封膜→真空预压→停泵卸载。
3.1施工准备
清理场地，铲除原场地内的硬化场地，平整场地，标出真空预压边线范围。
3.2填土及平整场地
整个预压场地先吹填或车载堆填至标高4.0米，堆填土采用推土机分层推平并适当压实。
3.3铺设排水层
排水层厚度700mm，粗砂，粒径0.5-2mm。要求排水层渗透系数≥0.01cm/s，并不得有尖锐硬物以免刺破密封膜。铺设排水层时，填土区域应在排水层与填土层之间设置间隔层保证砂垫层透水性，建议采用土工布；吹砂时可考虑不设间隔层。
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3.4插设塑料排水板
采用塑料排水板作为竖向排水通道。采用C型塑料排水板，板宽100mm，厚≥4.5mm，等边三角形布置，间距1.2米，设计深度为22米、12米两种。用履带式插板机插板，插板后面层产生的空隙应以粗砂填实。
3.5密封墙施工
每个加固单元周边用水泥土墙或泥浆搅拌墙作为密封墙围蔽，以便建立和维持真空度。水泥土墙或泥浆搅拌墙由双排搅拌桩构成，搅拌桩桩径550mm，间距400mm，要求进入淤泥层≥2米，要求密封墙的渗透系数不大于10-6cm/s，按实际地址情况确定桩长，平均桩长约为8米。采用水泥土时，水泥渗入比12%，膨润土8%，采用泥浆时，泥浆比重要求≥1.35。
3.6铺设滤水管
滤水管直径70mm，滤水孔直径8mm，间距50mm，梅花状布置，管外包一层土工布。滤水管水平平行布置，排距7米。主管通过出膜管连接真空泵。真空泵采用射流泵。泵的型号可根据每台泵的控制面积选择。
3.7铺设密封膜
采用两层PVC膜。铺设前应检查清理排水砂层中的杂物，并设置保护层对真空膜进行保护，以免漏气，建议采用土工布。膜搭接采用热合工艺，搭接宽度20mm左右。密封膜应铺出加固单元边3米并压紧密封。
3.8真空预压
按每台泵控制900～1100m2安装并调试真空泵，试抽真空，试抽过程中如发现漏气应查明原因及处理。要求维持膜下真空压力≥80KPa，持续时间初定120天。可依据建筑物施工工期及土的固结情况、地面沉降速率是否满足要求等适当调整。修筑蓄水围堰，蓄水50cm。当膜下真空压力达到80KPa后，膜上蓄水50cm。
3.9场地标高调整
当真空预压期满，根据监测资料分析，沉降满足设计要求，即可车载填土调整场地标高以满足设计要求，场地标高参见建筑总平面中的竖向设计。
4.本工程的应用情况
堆载预压、真空预压是目前进行淤泥质软土处理较为普遍的两种方法。当土源充裕、预压时间足够，采用堆载预压法是最经济的方法。鉴于本工程土源较少，施工工期紧张的现状，适当提高真空度，加大超载量，可以减少预压时间，减少工后沉降量，且现场地面标高距完成面标高2～3米，该部分回填可作为堆载，因此采用堆载-真空联合预压法，以加快软基处理时间，最大限度节约工程造价。
堆载预压回填土4.5米，地面超载80kPa。
场内A、B区采用堆载-真空联合预压法进行淤泥质软土处理。塑料排水板深度A区22米，B区12米。A区排水板穿透淤泥层，进入粘土层或淤泥质土层，考虑到从现地面起20米深以下的淤泥土层标贯数达到5左右且与粘土层互为夹层，在地面超载80kPa时其土层压缩已经很小，因此没必要进一步增加打设深度；B区从现地面起10米深处大部分有粗砂层，排水板无法穿透该层，粗砂层以下的土层压缩量较少且可以通过粗砂层排水，达到固结目的。为满足施工组织顺序的要求，且便于真空预压的实施和确保加固效果，将A区72.0万㎡、B区5.4万㎡为18个加固单元，每个单元面积约2.6～5.5万㎡。
结束语：
综上所述，通过真空联合堆载预压法在加固软土地基方面的应用实践探析表明，该方法在缩短项目工期方面有显著效果，也能够使加固的深度增加，从而能够在预定施工期内使地基沉降的工作顺利完成。这点也很好地说明了在加固软土地基方面真空联合堆载预压法具备的前景十分乐观，值得大力推广。
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论文作者:黄振超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/25
标签：预压论文; 真空论文; 场地论文; 标高论文; 淤泥论文; 水层论文; 地基论文; 《基层建设》2017年第10期论文;