浅谈真空预压加固软地基施工工艺

摘要：真空预压法是在地基表面铺设密封膜，通过特制的真空设备抽真空，使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提高的软土地基加固法。

关键词：真空预压；地基；施工工艺

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

真空预压技术是经过国家“六五”攻关获得成功后，在“七五”期间该项技术被列为国家计委重点推广新技术第28顶，也是建筑业10 项新技术推广应用之一。预压地基是在原状土上加载，使土中水排出，实现土的排水固结，减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。以实现土的排水固结，减少建筑物地基后期沉降和提高地基承载力。真空预压：是以大气压力作为预压载荷，通过先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层或砂砾层，再在其上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布，四周密封与大气隔绝，在砂垫层内埋设渗水管道，然后与真空泵连通进行抽气，使透水材料保持较高的真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，将土中孔隙水和空气逐渐吸出，从而使土体固结的一种软土地基加固方法。

一、施工工艺

1.工作垫层。工作垫层由铺荆笆和填土两道工序组成，做法为：先铺荆笆，选用柔韧性好的荆笆，在软土表面按顺序满铺两层，荆笆的块与块之间搭接200mm，并用14 -16号钢丝按500mm间距绑扎牢固，层与层之间要错缝。然后填土，厚度不小于400mm。填土宜用人工手推车进行，严禁用机械作业，亦禁止在加固区堆放土，以防止被加固土受到扰动而影响下道工序施工和造成回填材料浪费。

2．铺滤水层。滤水层的材料通常用中粗砂，也可用不带利刃的其他小颗粒材料代替（如电厂的工业废料、液态渣），其作用是在土表而形成水平排水通道。滤水层厚度为400mm，作业要求表面平整、厚度均匀，厚度误差不大干±20mm，如原来地势高低起伏太大时，在铺干土和铺滤水层时进行调整。铺滤水层亦应由人工用手推车进行。

3.插塑料排水带。（1）塑料排水带是专门用于土体排水的专用材料，用于竖向排水有四种规格。（2）插板的操作要点：a 插板前应根据设计要求和地块形状进行布点，接近加固区周边的排水带应离开铺膜沟中心线1200-1500mm。门式插板机转向比较困难，因而行走方向应沿地块长方向安排。b排水带的平面布置和埋置深度应严格控制，水平间距允许误差不大于±100mm，埋置深度允许误差不大于±200mm。为防止埋置深度不够，要根据土质条件选择合适的桩靴，操作时桩管满足插人深度后缓缓向上拔管，待确认排水带下端锚固后再加快拔管速度。c单根排水带长度计算，应增加桩尖锚固时折起长度200mm 和滤水层上表面加长200mm 。因桩孔中土体在回涌时，会将排水带下拉，故要求桩孔及时回填。回填时应将排水带适当向上提拉，以保证排水带上端在滤水层内的埋置长度。d排水带出厂时每盘长度200mm，塑料排水带需要接长时，应采用滤膜内芯板平搭接的连接方式，搭接长度宜大于200mm。

4．铺管网和设备安装。滤水管：滤水管采用φ90聚氯乙烯硬塑料管制作，在管壁上按每60mm钻一圈φ10小孔，每圈为6个孔。然后在管表面先裹一层塑料窗纱，再包一层剪去硬皮的棕皮，并用16号钢丝按每100mm一道绑扎牢固。安装和绑扎时应注意将绑扎钢丝头朝下，以防扎破上面的密封膜。滤水管的间距不大于8m，外侧管距膜沟中心距离不大于4m。真空泵：射流式真空泵是由射流器、离心式清水泵、循环水箱等组成，真空泵是真空预压的关键设备，其性能好坏直接影响加固效果。

5．加固单元划分。加固单元是指在一张完整的密封膜覆盖下的加固地块为一个单元。加固单元的面积不大于10000m2，不小于2000m2；划分加固单元和技术条件有：地块的长边和短边之比不大于3:2；地块的地势要平坦，相对高差不大于0.3m，否则应适当划小单元面积。

6．密封膜。塑料薄膜采用厚度为以0.08-0.10mm的普通白色聚氯乙烯农用薄膜按一定尺寸要求经热缝合而成。为防止热冷缩，加工尺寸应比实际尺寸大一些。铺膜：密封膜应铺三层，铺膜前应先挖好压膜沟。铺膜工作应选择无风天气、在白天一次完成。一块10000m2的地块，铺膜的人数不少于30人。并用整卷塑料薄膜。施工人员必须穿无钉软底鞋，认真检查塑料薄膜有无开焊、破孔，并及时修补。第一层膜修补后才能铺第二层、第三层。相邻两层膜的和缝必须错开500mm以上，严禁焊缝重叠。修补孔洞可用小块薄膜，要求用湿布将破孔周围和小薄膜擦洗干净，再分别涂刷氯丁胶，待胶干燥（以不粘手为准）后将小块膜粘贴在破孔处，以两层膜间没有气泡即可。

压膜沟与挡水埝。为了保证压膜沟的密封质量，压膜前需先在沟内灌水深200-30Omm。压膜时先把膜浸入水底，再在膜上压一层黏土。当泥浸透后由人工将黏泥踩成泥浆，然后再在沟里填黏土，并分层轻轻夯实。膜沟填实后再做挡水埝，埝高600-800mm，同一块的埝顶要在同一平面上，高差不大于100mm，为防止风浪冲刷和便于行走，埝顶压两层土袋。

局部密封。抽气管需穿过密封膜，膜与钢管的接口处需采取特殊的密封措施，既要把接口处压密实，又要防止抽真空时将膜拉裂。

7 预压。

（l）试抽气。抽气开始时，应将所有的抽气泵同时开动，并认真观察真空度的变化，正常情况下开泵后2-4h，泵口处的真空度应达到2.66KPa (20mmHg）。此时应安排专人在地块内和膜沟附近认真巡查，寻找漏气部位。如有漏气，停泵进行修理，直至无漏气点为止。巡查时应特别注意压膜沟有无漏气，如有漏气应及时停泵，进行全面检修。

（2）抽气。经检查修理，再抽气时真空度提高很快，此时更应注意观察整个预压区内有无异常，因为随着真空度的提高，一旦发生故障，情况比较突然，会造成较大的损坏，而且不易修复。经过24h抽气，如情况正常，便可向埝内灌水密封；亦可采用膜上全面覆水密封，可提高膜的密封性能；防止塑料膜直接暴晒，减缓膜的老化；冬期施工可以起到保温防冻作用。

（3）观测与检测。a.临时水准点：由于真空预压的地块处在大面积软土地区，附近很难设置较好的临时水准点。为此除需就近选择正式水准点供施工观测时对观测结果进行调整外，还必须认真做好临时水准点。临时水准点可将100mm 的钢管，用插板机插人地下，钢管下端应达到比较密实的土层。当桩周土稳定后（一般需15d )，在桩顶浇注混凝土墩，并埋人短钢筋头制成水准点。b.沉降观测标尺：沉降观测标尺以每50Om2 设一个标尺，底座用混凝土制作。尺杆要选用经烘干的红松制作，尺杆每格读数为5mm。为防止放尺时割破塑料膜，宜在尺座下垫两层塑料编织袋。c.沉降观测：沉降观测每天应观测一次。如遇到大风天气，应在观测记录中注明。观测时必须按平面图中的编号顺序进行，并做好记录。

二、质量标准

1.对于以抗滑移控制的重点工程，应在预压区内选择代表性地点预留孔位，在加载不同阶段进行不同深度的十字板抗剪强度试验和取土进行室内试验，以验算地基的抗滑移稳定性，并检验地基的处理效果。2.预压期应及时整理变形与时间，孔隙水压力与时间等关系曲线，推算地基的最终固结变形量、不同时间的固结度和相应的变形量，以分析处理效果并为确定卸载时间提供依据。3.真空预压处理地基除应进行地基变形和孔隙水压力观测外，尚应量测膜下真空度和砂井不同深度的真空度，真空度应满足设计要求。4.真空预压地基其竣工后的承载力必须达到设计要求的标准。检验数量，每单位工程不应少于3点，100Om2以上工程，每100m2至少应有一点，3000m2以上工程，每300m2至少应有一点。

真空预压法适用于加固淤泥、淤泥质土和其他能够排水固结而且能形成负超静水压力边界条件的软粘土。目前，真空预压法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事业和机场等工程中得到实际应用，加固面积已超过150万平方米，取得了良好的技术经济效果。