浅析公路软土路基施工中真空预压技术的应用
时间：2022-10-05 04:33:17
【前言】浅析公路软土路基施工中真空预压技术的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。二、真空预压技术的施工工艺 1、施工准备 作为一种新型软基加固技术，真空预压施工极为复杂，为此必须做好施工准备工作。首先，在加固区边界定位中施工单位必须严格遵循路基软土地基设计图进行确定，随后将加固区内的杂物清理干净，如草根等，场地高度差必须控制在15...
摘 要：随着经济全球化的不断深入，我国公路事业也得到了极大的发展。作为一种新型地基加固方式，真空预压技术在公路软基加固中得到了广泛地应用与推广。本文主要对真空预压的概况及施工工艺进行了分析与探究。
随着我国社会经济建设步伐的不断加快，公路、铁路等基础设施建设对经济发展的作用日益显著。其中公路基础设施建设项目数量较多，但施工路段地基往往存在含水量高、渗透性差、压缩性大以及厚度不均等特点，若在这种地基上建设各种基础设施，很可能出现软土路基的沉降过大和路基在填筑过程中不稳定等问题。为此，应进行公路软基处理，作为近年来兴起的软基处理方法，将真空预压技术应用到软土路基施工中，可以有效提升工程建设的整体质量。
一、真空预压的概况
真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力。当抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结。主要反映在以下几个方面：第一，薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载；第二，地下水位降低，相应增加附加应力；第三，封闭气泡排出，土的渗透性加大。真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空，使膜内外形成气压差，使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，称为负压固结。
二、真空预压技术的施工工艺
1、施工准备
作为一种新型软基加固技术，真空预压施工极为复杂，为此必须做好施工准备工作。首先，在加固区边界定位中施工单位必须严格遵循路基软土地基设计图进行确定，随后将加固区内的杂物清理干净，如草根等，场地高度差必须控制在15厘米以内，地基土则必须进行放样测量。并检验沙袋、聚氯乙烯薄膜及中粗砂是否符合技术标准及设计要求，并将检验报告提交监理工程师审核批准。在取得监理工程师批准后，开始进行真空预压的下一步施工。
2、铺设砂垫层
在抽真空过程中，砂垫层的功能就是将竖向排水体进入垫层内的渗流水从土体内及时排除，缩短土层固结时间，并避免土颗粒堵塞排水系统等情况的出现。垫层质量对软基加固效果与预压时间起到直接的影响。当地基表层厚度符合施工要求后，其承载力将大大提升，在运输机械行驶过程中，通常选用机械分堆摊铺法进行施工，也就是先进行多个干砂堆的铺设，再通过机械或人工的方式进行铺平。当其承载力较低时，可以选用顺序推进摊铺法进行施工。工程要求与地质条件是决定竖向排水体的主要因素，在软土层厚度低于5米、薄粉砂夹层较多的情况下，如其固结速度符合施工规定，则不需要进行竖向排水体的设置。当加固地基具有较深的淤泥层，则必须进行抽真空系统与竖向排水系统的同时设置。
3、真空预压施工
主管与滤管是砂垫层内埋设的主要管道，其功能就是进行真空压力的传递与排出流入砂垫层的水，一般选用自来水管与PVC管作为主管与滤管的主要材料。高速公路软基施工中，都会选用条形、鱼刺形作为主管、滤管的平面布置形式。本工程选用双排鱼刺形作为主管、滤管的布设形式，布置过程中，应确保循环管放置的合理性。选用橡胶软管作为各管连接的主要材料，对路基沉降问题进行有效处理。
在水平排水砂垫层中部埋设滤管，并在其上方进行砂覆盖层设置，厚度为0.15到0.2米之间，避免滤水管上尖利物体将密封膜穿破。主管的作用就是将真空度均匀传递给滤管，通常不进行孔洞的搭设，并确保主管直径在滤管以下。
沿加固区边界进行密封沟开挖，其深度必须满足地下水位，并将透水层切断，沟底宽度则控制在0.4米以上，这样可以确保密封膜和沟底粘土之间的紧密性。沿密封沟外沟沿设置围堰位置，并通过粘土夯筑。
为提高真空预压工程的质量，必须重视其密封性。密封膜作为真空预压工程密封的主要材料，必须具有较轻的重量、较高的强度、韧性及良好的抗老化能力等。本工程选用的密封膜为聚氯乙烯薄膜。每一层密封膜铺设完，应对膜面进行详细检查，如存在问题，必须对其进行立即修正。在密封沟内侧坡面位置将剩余部分铺平，如太长，必须将其折到沟底，不能在外侧坡上进行铺设。加工薄膜过程中，应对密封沟埋设部分进行充分考虑，不能拉的过紧，避免损坏薄膜情况的出现。
4、注意事项
（1）当处理区内有充足水源补给的透水层时，应采取封闭式板桩墙加沟内覆水或其他密封措施隔断透水层。
（2）当面积较大时，宜分区预压，区与区间隔距离2～6m为佳。
（3）应做好真空度、地面沉降量、水平位移、空隙水压力和地下水位的现场测试工作，掌握变化情况，作为检验和评价预压效果的依据。并随时分析，若发现异常，应及时采取措施，以免影响最终加固效果。
（4）真空预压结束后，应清除砂槽和腐植土层，避免在地基内形成水平渗水通道。
（5）冬季施工时，应对薄膜、管道、阀门及真空表等采取常规保温措施。冬季抽气，应避免过长时间停泵，否则膜内、外管路会发生冰冻而堵塞。
三、结束语
综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在公路工程施工中，只有根据相关施工要求进行施工，才能提升公路工程的质量。真空预压技术作为公路工程施工建设的重要组成部分，只有在了解软基特点的基础上，才能提高其技术水平，提高工程质量，并为实现高速公路工程经济效益最大化提供可靠保障。■
参考文献
[1] 陈平山，房营光，莫海鸿，张功新，董志良. 真空预压法加固软基三维有限元计算[J]. 岩土工程学报. 2009（04）.
[2] 黄毓民，孙好善. 真空预压法在道路软基处理工程中的应用[J]. 有色冶金设计与研究. 2009（03）.
[3] 汪令松，周怀民，齐永正. 真空预压法加固机理分析[J]. 安徽冶金科技职业学院学报. 2009（02）.
[4] 黄广仁，洪亮，李钧强. 真空预压法在高速公路收费站软基处理工程中的应用[J]. 浙江建筑. 2007（S1）.
