岳敏+徐俊义+孔德旭+侯国忠

摘要： 本文主要对软基处理技术以及高真空击密法的施工原理及施工工艺进行了介绍，为以后同类工程施工提供参考。

Abstract： This paper mainly introduces the soft foundation treatment technology and the construction principle and construction technology of the high vacuum compacting method， so as to provide reference for similar projects.

關键词： 软基处理；高真空击密；施工工艺

Key words： soft foundation treatment；high vacuum compaction；construction technology

中图分类号：TU447 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0092-02

0 引言

今天，人类赖以生存的土地资源越来越少，世界城镇化、工业化均在利用江河湖海滩涂进行开发。利用滩涂首先需要解决的是滩涂地中无法让人行走的沼泽地这一难题，这就需要采用地基处理技术。建国以来我国地基处理技术的经历了两阶段的发展历程。1950年-1970年为起步应用阶段，这一时期的地基处理技术主要有砂石垫层换填、砂桩挤密、重锤夯实、化学灌浆及灰土桩等；1970年至目前为发展创新阶段，是我国软基处理技术发展的最重要阶段，在这一时期，国内引进了大量先进的外国地基处理技术，极大地推动了地基处理技术和研究的应用。

在工程实践中，我们国家发现了一些新的地基处理技术以适应我国的国情，高真空击密法就是其中之一。

1 高真空击密法简介

“高真空击密法”是软土地基快速固结的新技术，通过数次高真空压差排水，结合多倍的可变能量密度，达到降低土层含水量，提高土层密实度和承载力的目标，从而减少基础施工后的差异沉降。特别是通过“快速高真空排水”和“致密多遍循环”两个过程的有机结合，相互作用，形成了高真空致密化的独特机制，具有造价低、工期快、质量可控、施工环保的优点。经过“高真空击密法”处理后，能够在地表形成一定厚度的硬壳层，能够有效地改善软弱地基承载力，降低土体液化，达到良好的处理效果。

1.1 高真空击密法工艺原理

高真空击密法是通过高真空强排水和击密施工两种工艺有机结合，相互作用（击密产生的超孔隙水压力为“正压”，高真空产生“负压”，通过两种压力的“差压”来消除孔隙水压力，快速排水），在强化浅土时形成了很好的超固结“硬壳层”的地基处理方法。

1.2 高真空击密法的优点

①饱和土首先通过高真空排水以减少土壤的饱和度，并提高夯击的效率，同时减少超孔隙水压力。区域粘土含量高，含水量高，高真空击密在地基土中设排水通道，便于超孔隙水压力快速消散，不会出现“橡皮土”现象。②在具有低渗透系数的软土中，土壤中的微裂缝可以在适当的压实能量的作用下增加土壤的渗透性，并且超孔隙水压力可以在真空“压差”的作用下进一步增加排水效果。多遍高真空压实排水最终能够达到减少饱和土壤含水量，最大化地提高天然基础承载力的目的。③由于第二次高真空作用，使第一次快速压实的孔隙水压力快速消散，使两次动态压实间隙时间大大缩短，在细颗粒土含量较高的地基上工期缩短50%以上。④对工后沉降有重要影响，在真空排水的作用下，形成新的沉降附加压力对深层土壤在预压中起到一定的作用。

2 高真空击密法施工工艺

2.1 地基处理要求

①经处理后的地基承载力不小于120kPa；②基本消除表层吹填砂液化；③尽快消除已填填土荷载下沉降量。

2.2 施工步骤

2.2.1 场地准备

①放样定位，确定预处理范围、密封墙施工轴线、排水板施工边界等；②平整场地；③埋设水位观测孔，测设静力触探点位，进行地基处理前的场地地面标高测量、静力触探、水位等测试，高真空击密过程中每遍击密后的静力触探测试点选取在处理前的静力触探点位置。

2.2.2 施工准备

将施工现场进行施工区域的划分，如图1所示。针对不同的区域，实施不同的控制参数，有效地消除不均匀沉降，安装调试机械设备等。

2.2.3 排水板施工

①根据设计要求，测设排水板基线；②根据排水板间距要求用石灰粉在排水板点位做标注；③排水板机就位，进行排水板施工；④排水板施工要求：1）塑料排水板插点必须编号，插点布局偏差不超过1cm；2）插板施工时，插板的竖向垂直偏差不得大于1.5%；插入的排水板应完整，滤膜不得破裂，且不得出现扭结、断裂现象；3）当回带超过40cm时，需要进行补插，补差插点距原始插点应在15cm以内，回带数量不应超过打设回带总数的5%；4）插管底部的管靴需设置淤泥挡泥装置，以隔离污泥并防止其进入套管，当发现有淤泥进入套管内时，需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；5）插板施工时应对每根塑料排水板的长度、孔深做好相应记录。

2.2.4 密封墙施工

为保证地基处理效果，在处理边界处双排泥浆搅拌墙，打设深度以超过素填土层底以下，进入淤泥土1.0～2.0m为原则，密封墙深度平均在7.0m；对于砂层较薄区域开通过开挖至淤泥土顶面以下0.5m灌入泥浆进行密封。

①密封墙施工：1）测设密封墙轴线位置；2）沿密封墙轴线位置进行模探，探明吹填砂厚度，根据摸探数据确定各区段密封墙深度及密封墙施工方式，对于吹填砂厚度较薄，能够挖穿区域采用明沟开挖换入淤泥质土的方式进行密封，对于吹填砂厚度较厚区域采用泥浆搅拌墙进行密封；3）根据密封墙要求，用石灰粉在桩位做好标记；4）按照设计要求严格控制泥浆制备过程；5）泥浆搅拌机就位，进行密封墙施工。

②密封墙施工：1）泥浆搅拌墙采用双排，桩径700mm，搭接不小于200mm；2）泥浆搅拌墙深度至少进入淤泥质土0.5m；3）喷搅方式采用4喷4搅，施工时位置误差小于7cm；4）所制泥浆比重不小于1.4，制浆搅拌时间不得少于15min；施工过程中边喷边搅，严禁停喷或停搅现象；5）吹填砂层泥浆掺入量不小于30%。

2.2.5 高真空排水施工

①根据设计参数布置真空管，施工中根据实时数据调整施工参数。②真空设备配有可调节平衡系统的真空系统，该系统包括高真空泵，离心泵，平衡器等。③真空管为直径为32mm的钢管，下部的水孔缠绕尼龙膜形成两层真空管。卧管为直径50mmPVC管。在卧管与真空管之间用软管连接，接头必须连接紧密。④真空系统运行时，必须保证连续抽水，正常出水规律为“先大后小，先浑后清”。在操作过程中应该实时观察，当异常情况发生时，立即检查管道是否泄漏，真空管是否堵塞，及时纠偏，情况严重时需拔除真空管重新埋设。⑤真空管放入前，应保证滤网完好无破损。

2.2.6 高真空击密施工

①施工步骤：1）对原有场地地面标高进行测量，并标出第一遍强夯点的位置。2）起重机就位，使夯锤中心对准夯点位置，测量夯前锤顶标高。3）将夯锤起吊到预定高度，夯锤脱落自由下落后放下吊钩，测量锤顶标高。4）重复上述步骤，按设计要求的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。5）换夯点，重复上述步骤，完成全部夯点的第一遍夯击。6）用装载机将夯坑填平，并测量场地标高。7）夯实表层松土，测量夯后场地标高。

②施工控制要点：1）击密时，需要检查夯锤是否在中心，并确保击密点的精度。偏心时，应采取锤边焊钢板或其他方法增加或增减混凝土等办法使其平衡，防止柱塞坑倾斜。2）击密时，落锤应保持平稳，点位正确。3）击密停止标准：控制击密坑深度，每遍单点累计击夯沉量不超过夯坑控制深度，单点累计击沉量超过控制深度时停止击密；后一击夯沉量明显大于前一击时，停止击密；夯击时周围地面发生过大隆起时，停止击密。4）控制每遍击密的间歇时间。击密坑周围地面不应发生过大的隆起；不因击密坑过深而发生起锤困难。施工中如发生偏锤应重新对点。5）每遍点击密结束后，由装载机将场地推平回填（对当天击完的击密坑，应及时推平回填，以防止雨水流入坑内）。

2.3 施工工艺流程

总体工艺流程如图2。

3 地基处理监测

3.1 沉降观测

地面标高测量点场地按照40×40m的方格网，测量每次处理前后的平均地面沉降量。动态了解土体强化和压实情况，及时调整擊密工艺和参数。

3.2 静力触探测试

静力触探深度进入淤泥质土底部1m，共14个测量点，均匀布置与场地中。每遍击密处理之前，满夯后14～28天在同一位置进行测试。

3.3 水位观测

高真空击密前埋设地下水位观测管，在施工期间进行地下水位观测，每天观测1次。地下水位观测的目的是要掌握地下水位随时间变化规律，掌握在真空击密过程中地下水位的变化特征，优化真空系统的设计参数。

4 结束语

本工程利用“高真空击密法”软弱地基处理技术成功的完成了软基处理的施工，较好地解决了工程施工中存在的各种问题，各项技术指标均达到设计及规范要求，经济效益和社会效益显著，对类似工程具有较高的推广应用前景。

参考文献：

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[2]武亚军，张孟喜，徐士龙.高真空击密法吹填土地基处理试验研究[J].港工技术，2007（01）.

[3]封明聪.地基处理新方法——高真空击密法的机理与优势比较[J].黑龙江交通科技，2006（11）.