中交上航局航道建设有限公司 浙江宁波 315200
摘要：本文主要介绍了软土地基的概念，工程界常用的地基加固方法和工作原理，并且重点介绍了真空预压排水法的概念和加固机理、堆载法的机理。通过对比分析可知，真空预联合堆载预压法和其他方法相比，在处理淤泥质软土地基方面具有独到的优势，在沿海地区具有广阔的应用前景。
关键词：真空联合堆载预压；加固机理；比较分析
1 真空排水预压法
1.1 真空排水预压法概念
真空排水预压法加固软土地基的方法属于排水固结法的一种，是处理软弱粘土地基的有效方法之一。运用该法加固软土地基时，一般来说都是先在欲加固的软土地基上，打设一定间距的塑料排水板或袋装砂井（通称垂直排水通道），然后在地面上铺设一定厚度的砂垫层，再将不透气的薄膜铺设在砂垫层上，借助于埋设在砂垫层中的管道，通过抽真空装置将膜下土体中的空气和水抽出，使土体得以排水固结，土体的强度同时也得到增长，达到加固的目的，如图1-1。
真空排水预压法由排水系统、加压系统和密封系统三部分组成[1]。
排水系统：设置排水系统的目的主要在于改变地基原有的排水边界条件，借助排水系统来传递真空压力，增加孔隙水排出的途径、缩短排水间距，减少加固时间。
加压系统：对加固区产生固结作用的荷载，使地基土的有效固结压力增加而产生固结。
密封系统：对加固区域起密封作用，保证加压系统产生的荷载能持久、稳定地作用于加固区，是真空预压加固取得效果的关键因素。
3 真空联合堆载预压法的优势
3.1 真空联合堆载预压法与堆载预压法相比
（1）稳定性好
由于堆载预压处理地基时增加了土体的总应力，并且在加载的瞬间土体中孔隙水压力最大，这时土体容易发生侧向挤出变形，如果某一级堆载过高过快，有可能造成路基失稳。
真空预压法在加载地基土时，总应力不会发生改变，孔隙水压力反而会降低。孔隙水压力是一种球形应力，不会造成土体发生侧向挤出变形和剪切破坏，发生的只有收缩变形[3][5]。因此真空联合堆载预压加固地基时，堆载造成土体的侧向挤出变形与真空预压导致的侧向收缩变形相互抵消，地基不会因为堆载速度过快而产生失稳。
与堆载预压法相比，真空联合堆载预压处理软土地基更具稳定性。
（2）处理深度大
堆载预压法虽然预压荷载大，但是不能够对土层深处进行很好的加固。对于软弱土层深厚的地基来说，需要考虑其它地基处理方法。而真空联合堆载预压法不仅预压荷载大，其处理的深度可以达到排水板以下2m左右。所以只要排水板长度适合，真空联合堆载预压就能对深厚土层进行加固处理。与堆载预压相比，真空联合堆载预压法的处理深度更大[4]。
（3）投资少、工期短
在预压荷载相同的条件下，真空联合堆载预压法比单纯采用堆载预压法处理地基所消耗的堆载填料要少很多，这样既可以节省大量的堆载填料，免去相应的运输问题，缓解交通压力，减少投资成本。
此外，由于土中的封闭气泡在真空吸力作用下容易排出，从而使土的渗透性提高、固结过程加快，而堆载预压则无法做到，所以真空联合堆载预压法的加固速度明显大于堆载预压法，能够缩减预压时间，加快工程的完成进度。实践证明，真空联合堆载预压的工期比堆载预压要快4~6个月。与堆载预压法相比，真空联合堆载预压既能节省土地资源，又能节约时间，从而减少了投资，具有很好的经济效益[33]。
（4）工后沉降小
由于真空联合堆载预压的排水体系有竖向和水平方向，相对于堆载预压来说，整个体系的排水途径要短很多，加速了地基土体的固结。在短时间内，真空荷载就能达到一定的压力，使得土体提前进入超载期，使大部分沉降能在堆载期完成，减少工后沉降。
（5）地基承载力高
与堆载预压法相比，真空联合堆载预压使得地基处于超载预压状态，能够有效消除主固结沉降，提高地基强度。
3.2 真空联合堆载预压法与真空预压法相比
真空联合堆载预压法与真空预压法在很多方面是类似的，如稳定性、工后沉降、工期等。而在节约资源，减少投资方面，真空预压法的优势更加显著。单纯的真空预压处理地基时，它是利用大气来加固软土地基的，不需要大量的预压材料及实物，这样能减少大量的费用，施工也更加快捷。但是一般的真空预压法所能达到的最大预压荷载为90kpa左右，加固后的地基容许承载力通常在100~130kpa之间，对于承载力要求更高的地基土体来说，真空预压法是达不到要求的。这时需要联合堆载施工，通过堆载料增大预压荷载，达到地基处理要求。因此，真空联合堆载预压法比真空预压法的预压荷载大，应用范围更加广泛。
参考文献
[1]娄炎.真空排水预压法加固软土技术（第二版）.人民交通出版社，2013.
[2]陈小丹等. 真空预压法加固软基的特性和机理探讨[J]. 路基工程，2005，（3）.
[3]罗嘉金.塑料排水板堆载预压法加固软基机理分析及固结沉降研究.中南大学.2013,05.
[4]骆行文.真空联合堆载预压法处理软土关键技术与评价.土工基础.2010,06.
[5]黄景林.真空联合堆载预压法击鼓机理和特性及堆载过程中稳定性控制的研究.北京交通大学.2008,06.
论文作者:洪潮1,简辉勇2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/21
标签：预压论文; 真空论文; 地基论文; 荷载论文; 法相论文; 机理论文; 土地论文; 《基层建设》2017年第9期论文;