真空 第18期

摘要：介绍了真空-堆载联合预压技术的加固机理以及其施工的质量控制。

关键词：真空-堆载联合预压技术 加固机理 质量控制

0 引言

真空-堆载联合预压地基处理技术是利用工程堆载的客观要求，在真空预压的基础上利用堆载施加外载，增大总应力，增加软土中孔隙水压力，从而加大软土与砂井中的孔隙水压力差，加快软土排水固结。

1加固机理

真空-堆载联合预压法加固软基是在真空预压法和堆载预压法基础上发展起来的，两者都属于排水固结法，通过真空压力(负压)和堆载(正压)使土体中的孔隙水压力产生不平衡的水压力，孔隙水在这种不平衡力的作用下通过竖向排水体逐渐排出，从而使土体产生固结变形。

真空联合堆载预压法具有真空预压和堆载预压的双重效果，但不是两者的简单叠加，从渗透规律来进一步分析其加固效果，根据达西渗透定律可得到：

式中：V―孔隙水的渗透速度(m/s)；

K―土的渗透系数(m/s)；

Ah―水头差(m)；

L―渗透距离(m)。

即土体孔隙水的渗透速度与水力坡降(Ah /L)成正比，增加水头差Ah和减小排水距离L，均可加速土体排水固结。真空预压的加固机理是通过降低土体中孔隙水压力，即使加固区形成负的超静孔隙水压力，通过孔压的消散而使强度得到提高。两者联合作用，正负孔隙水压力的压差增大，也就是增加水头差，造成孔压消散更快，加固效果更好。

2施工质量控制

2.1施工工艺流程

测量定位桩位放线桩机就位安装管靴沉设套管开机打设至设计标高提升套管剪断塑料排水板检查并记录板位打设情况移动打设机至下一板位。

2.2施工质量控制要点

在真空-堆载联合预压法的施工过程中，，特别需注意以下几个方面：

（1）密封系统的质量控制

密封系统包括真空膜和密封沟。在密封膜铺设前，铺设了一层单面压膜防水编织布，以保护真空膜；三层真空膜铺好后，通知施工人员禁止穿硬底的鞋子在上面行走；密封沟挖至进入淤泥层1.5米以上，真空膜铺设时铺至沟底，并以淤泥压紧固定，灌水密封。

（2）加载过程中的质量控制

在真空加载阶段，由于射流泵内外形成一个压力差，成为“真空度”，此时大气压力对土体的施加荷载，土体内的孔隙水大量排出，土层沉降明显，所以真空度达到设计要求的荷载之前，必须保证所有真空泵的连续同时工作。

（3）加载时间的控制

加载时间严格按照设计要求，达到设计荷载条件，方进行停泵卸载，过程中要要保证连续的进行真空作业，保证沉降、水平位移和压力的要求。

（4）排水系统的质量控制

在材料进场的控制上，应该对材料进行严格的检查，塑料排水板的各项参数指标必须符合标准才能进行进场铺设，真空射流泵在安装钱必须进行了气密性的检查。

2.3施工监测以及加固效果检测

（1）施工监测

在真空-堆载联合预压法的施工过程中，施工监测是一项十分重要的工作内容，其对指导施工加强过程控制、验证设计质量，保证工程施工进度及质量均有举足轻重的作用。其主要包括膜下真空度的监测、垂直排水通道与淤泥中真空度的量测、负孔隙水压力的量测、地表面的沉降观测、土层深部沉降及水平位移观测、地下水的观测等。监测内容及方法见表1。

（2）加固效果的检测

真空-堆载联合预压地基处理技术的目的主要是增加土体的强度、提高建筑物的稳定性和减少使用期的沉降量，其效果的检查按以下内容进行：

a 钻孔取土的室内试验分析：比较同一地点加固前后土性的变化，主要有含水量、密度、孔隙比、压缩性指标等。

b 现场十字板剪切试验：比较加固前后自地面向下沿深度的十字板强度变化曲线，判断土体强度增长值。

c 现场大型平板荷载试验：直接了解地基承载力的增长情况。

3 结语

真空联合堆载预压法最大的特点在于充分利用抽真空时所形成的真空压力，促使地基土中孔隙水压力迅速降低，加固土体呈收缩趋势，联合堆载预压荷重可迅速施加，不会引起土体侧向挤出破坏，避免地基失稳。和其他预压法相比可以明显的缩短工期，适合工期较紧、要求较高的工程，但是其施工要求较高，在实际的应用过程中，应对施工的每一个环节进行严格的控制。

参考文献

[1]崔连平，钟瑞，真空堆载联合预压法在软土地基中的应用[J]，交通建设与管理，2010（9）

[2] 王洪余，真空联合堆载预压法加固机理及工程应用[D]，天津大学建筑工程学院硕士学位论文，2008

[3] 黄景林，真空联合堆载预压法加固机理和特性及堆载过程中稳定性控制的研究[D]，北京交通大学硕士学位论文，2008

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。