黄健

摘 要：本文通过低位高真空分层预压击密法在道路工程中的应用，分析了其在深厚软弱淤泥层中的地基处理效果。

关键词：低位高真空分层预压击密法，地基处理，沉降

引言

随着我国城市进化进程的不断推进，公共交通道路建设成为了城市化的首要任务之一。是推动城市发展的重要环节。在城市道路建设过程中不可避免的遇到软土路基，特别是当道路需要穿过鱼塘、滨湖地区时，经常会遇到较为深厚的软弱土层，一般情况下都不能满足城市道路的使用要求。对软土路基进行处理是确保城市道路的正常使用的一个重要条件，选择一种质量可靠，工期短、造价低的软基处理工法则是软基处理的重中之重。

2 工程概况

大龙湾片区经三路道路建设工程位于安徽省、芜湖市、二坝镇。本标段总长度689.189m，软基处理路段为K0+00～K0+185，K0+245～K0+689.189，处理总长度约629m，面积约48886㎡（包括交叉口以及外扩部分的面积）。地基处理宽度：道路标准段宽度为60m，软基处理边线为道路红线外扩2m，即标准段地基处理宽度为64m，非标准路段也按照道路红线外扩2m的原则实施，桥头段为了保证结构层边坡要求，软基处理边线为道路红线外扩8m，地基处理如下。

3地基处理方案

根据工程地质条件，采用低位高真空分层预压击密法进行地基处理。低位高真空分层预压击密法是一种专利工法。其分为两个阶段，第一阶段为地位预压，通过在土体中设置竖向及水平向的排水通道，对软土层进行预压，加快软弱土层的排水固结，达到消除深层软弱土层大部分沉降的目的；第二阶段为高真空击密，通过设置真空管强制对软弱土层进行排水，同时结合强夯施工，在路基表层形成一定厚度的硬壳层，提高路基表层的承载能力及回填模量。

低位预压阶段：场地清淤清表后铺设水平排水垫层，水平排水垫层设计采用中粗砂，厚度不小于40cm，要求含泥量小于5%，参透系数大于5×10-3cm/s。竖向排水通道采用塑料排水板，正方形布置，间距1.1m，插设深度为（2-2）淤泥质粘土层底部，平均插板深度为9.5m。真空预压密封系数采用1层土工布2层真空膜，膜下砂垫层内铺设水平卧管与真空泵相连，主管采用Ф63的PVC管；滤水管采用Ф50的PE管，在滤水管上四周打孔，孔的直径为6mm，空间距5-6cm，正三角形布置，管外包裹过滤材料阻止细砂进入滤水管。滤管和主干管由二通、三通、四通连接，接头位置用胶带密封，阻止砂进入滤水管。真空预压系统安装完成后，即可开始真空泵进行预压，通过场地布置的真空表实时检测真空度的提高情况。真空度稳定后，在地质处理范围内覆水1.0m。

高真空击密阶段：低位预压卸载后，回填60cm山坡石，要求回填山坡石的最大粒颈不大于20cm，含泥量不大于20%，然后进行高真空击密施工。真空管深管间距8.0m×3.5m，长度6m，浅管间距4.0m×3.5m，长度3m。开始排水约3-5天或地下水位降至底面以下1.5-1.8m后进行第一遍击密，共三遍击密，第一遍点夯，夯击能量800-1000kN.M，击数2-3击，第二遍点夯，夯击能量800-1000kN.M，击数2-3击，第三遍为满夯，夯击能量600kN.M。击数1击，锤印相互搭接1/4锤径。

图1 真空管布置示意图 图2 点夯击密点布置示意图

4 施工过程质量控制要点

4.1清平、整平控制要点

1）清除场地杂草；

2）场地整平后，复核整平后的场地标高，场地清表后的标高控制在2.6～2.7m；

4.2铺设砂垫层控制要点

砂垫层厚度不小于40cm，砂垫层采用中砂，含泥量要求小于5%，渗透系数大于5×10-3cm/s，干密度不宜小于15kN/m3。

（1）砂垫层的铺设误差控制在±50mm；

（2）砂垫层中不应有贝壳、带棱角的石子等硬物，一旦发现，立刻清除；

（3）砂垫层铺设前要对进砂口进行必要处理，清除周边的淤泥，推土机推砂时严禁将泥块混入砂中，铺设完成后对场地砂垫层进行巡监，及时清除泥块。

4.3排水板施工控制要点

排水板间距为1.1m×1.1m，正方形布置，每根排水板打设长度不小于9m，以塑料排水板穿透③层淤泥，进入④-1层粘土0.5m控制。

塑料排水板在水平排水垫层表面外露长度为200mm，塑料排水板打设完毕后，须将外露部分横向弯折并埋入水平排水垫层中，埋深不小于200mm。

1）排水板板位偏差控制在±100mm以内；

2）控制排水板竖向垂直度，其垂直度偏差不大于±1.5%；

3）插管底部的管靴应有淤泥挡泥装置，淤泥不得进入套管内，发现套管内进入淤泥应立即改进套管端口施工工艺，控制套管内进淤泥的数量在总插板数量的5%以内；

4.4支管、主管的布置控制要点

支管间距6m，埋深于砂垫层顶部以下20cm；主管需均匀布置，且满足每800～900㎡一台真空泵，没有特殊情况需按图纸执行；

主管采用Ф63PVC管，支管采用50PE管。主管不打眼，起连接作用；支管四周打孔，孔径为6mm，孔间距5-6cm，正三角形布置管外包裹过滤材料阻止细砂进入滤水管；

1）在砂垫层中开挖的砂沟控制在20～30cm，将所有管路放入放入砂沟内并将砂沟用砂回填平整并人工踩实，砂沟内严禁存在泥块；

2）连接时要检查管路状态是否完好，支管滤膜是否破损，如有破损要用土工布重新包扎或绳子将松开的滤膜绑扎牢固，绑扎处需要无纺布包裹以免戳破密封膜；

4.5.土工布、真空膜控制要点

在砂垫层表面按序铺设1层土工布、2层真空膜，真空膜周边要全部埋入淤泥质土层中。

1）根据加固区域形状和尺寸设计密封膜的加工尺寸，并应考虑埋入密封沟的部分，同时应根据实际情况预留足够的地基沉降变形富裕量，防止密封膜拉裂；

2）铺设密封膜前，要认真清理平整砂垫层，并将露出砂垫层的排水板插入砂垫层中；

3）铺膜时应统一指挥，严禁任意用力，同时注意风向，确保密封膜在铺设过程中完好无损；

4.6围堰、覆水控制要点

空膜铺好试抽正常后，修筑围堰，围堰高度为2m，覆水深度为1.5m。

1）围堰位置位于密封沟外侧，对于施工小区间的围堰，需先在膜上铺设一层土工布，用以保护真空膜；

2）时刻关注真空度，检查真空膜是否漏气，发现漏气现象及时补救；

3）现场真空维护人员应检查排查修补漏气点，确保真空压力稳持在80KP以上。

4.7回填砂土控制要点

预压卸载后，先清掉处理范围内用于修筑围堰的清表土，以及密封沟内泡水的土，按照设计回填标高要求，回填弥补标高的砂土，地坪回填标高为4.3m，交工标高为4.2m。

5结束语

通過对施工现场实测资料的分析以及第三方检测单位对于地基处理效果的检测，可以得到以下结论：

（1）低位高真空分层预压击密法在本工程地基处理中应用是成功的，加固效果明显。

（2）针对本工程较深厚的软土层，通过第一阶段低位预压的处理，可以有效的提高软土层的强度，在预压期间使软土层完成大部分的沉降，达到减少工后沉降的目的。

（3）通过第二阶段高真空击密处理，可以再场地表层形成一定厚度的硬壳层，提高场地表层的承载力与回弹模量，满足道路使用要求。

（4）通过再本工程道路的成功应用，可以推断“低位高真空分层预压击密法”同样适用于其他地区存在深厚软土层的道路地基处理工程。

参考文献：

[1]龚晓南主编.地基处理手册（第三版）.中国建筑工业出版社.

[2]工程地质手册（第四版）.中国建筑工业出版社.

[3]黄增加，张岚.浅谈低位高真空分层预压击密法软土地基处理.建筑工程技术与设计，2014.2（195）.