真空预压法在建筑工程软基加固中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇真空预压法在建筑工程软基加固中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：真空预压是一种快速加固软土地基的新技术，归属于排水固结法，近年来被广泛用于软土地区的地基处理。文章主要通过笔者的工作实践和总结，阐述了真空预压法的设计技术指标，从中针对真空预压加固软土地基工程施工要点进行探讨，并提出了施工中的质量控制措施。

关键词：建筑工程 真空预压 软基处理应用

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

1引言

真空预压法是在需要加固的软黏土地基内设置砂井或塑料排水带作为竖向排水通道，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中带有滤水孔的分布管道，用真空装置进行抽气，形成大气压差，使土中孔隙水通过竖井渗流，使孔隙水压力降低，有效应力提高，使地基加速固结，满足地基设计要求。本文主要研究真空预压法在建筑工程软土地基处理中的应用。

2 真空预压法的设计

真空预压法加固软土地基符合有效应力原理。真空预压的设计内容主要包括竖向排水体的尺寸、工艺设计、密封膜内的真空度、加固后的沉降以及加固土层平均固结度等。

（1）膜内真空度。根据工程经验，加固土层平均固结度及真空预压效果与密封膜内真空度大小有关，膜内最低设计真空度不应低于80KPa。当采用合理的工艺和设备时，若工期许可，设计要求达到的土层平均固结度一般不低于90%也可根据实际适当提高。

（2）真空预压的面积。真空预压的效果与良好的气密性有关。预压面积宜尽可能大，预压面积越大气密性就越好，一般真空预压的边缘应比建筑基础外缘超出不小于300mm，真空预压的面积不得小于基础外缘所包围的面积。

（3）竖向排水体。设计时若不能满足要求则可缩小井距或延长工期，可先假定井距再计算地基固结度，真空预压法的竖向排水系统可采用塑料排水板、袋装砂井以及普通砂井。袋装砂井井距一般为砂井直径的15～30倍，其直径为7～12cm，砂井深度主要根据土层的分布、地基中附加应力大小、施工期限和条件及地基稳定性等因素确定，一般为10～25ｍ。砂井的布置范围一般可由基础的轮廓线向外延伸2.4ｍ。砂料宜选用中粗砂，其含泥量不能超过3%。抽真空所需时间长短与土质条件和竖向排水体的间距有关。

3真空预压加固软基工程施工

（1）施工预压区划分。每块真空预压面积越大越好，但如果受场地条件或施工能力限制可以采取将其划分成几个预压区域，分期预压时建筑边线距预压区有效边线可取200～400mm或更大些，应确保每个建筑物位于一块预压区内，满足建筑工程施工工期要求。加固面积一般以5000～100000㎡为宜，应避免两块预压区分界区域的加固效果差异而导致建筑物发生不均匀沉陷以及两块预压区的分界线横过建筑物。

（2）施工机具设备和材料。真空预压设备由真空泵和配套设备组成。真空泵的设置应根据工程经验、真空泵效率以及预压面积大小确定，宜用射流真空泵，真空装置每块预压区宜设不少于两台真空泵，配套设备有集水罐、密封薄膜、真空滤水管、阀门、真空表、真空管、止回阀等，数量应以始终保持密封膜内高真空度为原则，真空滤水管采用钢管或塑料管材，应能承受足够的径向压力而不变形。滤水管上梅花形布置滤水孔，孔径一般为8～10mm，孔间距50mm，管上缠绕直径3mm的铁丝，外包尼龙窗纱布一层，最外面再包一层渗透性好的编织布或土工纤维或棕皮。密封膜应采用抗抗穿刺能力强韧性好以及抗老化性能好的不透气材料，一般采用聚氯乙烯薄膜。密封膜热合时宜用两条热合缝的平搭接，搭接长度应大于30mm。密封膜一般要求每边大于预压区相应边3-4米，面积要大于预压场地面积，每层膜铺好后应检查和粘补漏处，膜一般宜铺设2～3层才能保证整个预压过程中的密实性。

（3）埋设滤管。在砂垫层中埋设水平分布的滤管，滤管一般采用条形或鱼刺形布置，铺设距离要适当，使真空度在整个预压区内分布均匀，在滤管上部应有100～200mm厚的砂覆盖层，防止滤水管上尖利物体刺破密封膜。在铺设滤水管时，滤水管之间要连接牢固，选用合适的滤水层且包裹严实，避免抽气后进入射流装置。

（4）铺设密封膜。在砂垫层上铺设密封薄膜，为确保薄膜的密封性一般采用将膜的四周密封按先后顺序同时铺设3层膜。一般膜的四周密封方法是在离基坑线外缘200mm处开挖密封沟，沟宽40cm以上，深度在切断透水层顶面以下50cm。将薄膜的周边放入沟槽内，用黏土或粉质黏土回填压实。经验证明既保证薄膜的密封性又减缓薄膜的老化，膜上全面覆水较好。真空预压结束后，密封沟内粘土换填成山皮土，山皮土应分层回填分层压实。

（5）质量控制措施。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。当面积较大时宜分区预压，应做好真空度、水平位移、地下水位、孔隙水压力和地面沉降量的现场测试工作。区与区间隔距离以200～600mm为宜，膜下真空度能反映整个场地受荷的大小和均匀度。真空度观测包括真空管内真空度，膜下真空度和真空装置的工作状态等三方面内容。边界内外适当加密，各沉降标之间距离一般为2000～3000ｍｍ，真空预压工程地面沉降标应在场内有规律地设置，沉降可用磁环或沉降观测仪进行检测。真空预压的沉降稳定标准为实测地面沉降速率连续5d到10d平均沉降量不大于2mm/d，根据测点孔隙水压力、时间变化曲线可推算不同时间的固结度以及强度增长，从而计算土的固结系数。

目前常用钢弦式孔隙水压力计和双管式孔隙水压力计观测孔隙水压力，根据真空荷载下不同时间的固结度可以推算加荷预压期间地基的沉降量，推算地基土强度的增长以确定预压的期限。真空预压工程需在场内设置若干个测孔。测点布置应沿孔深每隔1～2ｍ设置一点，且不同土层应设置测点，测孔的深度应大于待加固地基的深度。真空预压结束后，应清除砂槽和腐殖土层，避免在地基内形成水平渗水通道，冬季施工时应避免过长时间停泵，否则，膜内、外管路会发生冰冻而堵塞应对薄膜、管道、水泵、阀门及真空表等采取常规保温措施。冬季抽气塑料膜下料时，应根据不同季节预留塑料膜伸缩量；高温季节热合时每幅塑料膜的应力应基本相同，密封膜加工完毕后应堆放在阴凉通风处；堆放时在塑料膜之间适当撒放滑石粉；为了防止互相粘连堆放的时间不能过长，膜上覆水一般应在抽气后膜内真空度达80kpa以上，时间一般为7～10d，确认密封系统不存在问题方可覆水。真空预压可根据沉降速率和地基平均固结度来确定卸载时机。

4 结束语

总之，建筑工程施工中采用真空预压法加固20m厚软黏土地基的施工工艺及质量控制过程中，塑料排水板起到增加土体中竖向排水通道的作用。真空压力的实施和传递主要由两部分组成，竖向塑料排水板和水平向铺设的波纹管可同时起到传递真空压力和集水的作用。80kPa的真空压力可达到地面以下20m处。对于含水率大的软黏土地基，采用堆载预压法很难施工，真空预压加固法则是行之有效的地基处理方法，经处理后的地基承载力可达80kPa以上，100d固结度可达到90%以上，观测的地面沉降接近1m，土体在80kPa真空压力的作用下，加固区土体会发生向内侧加固区的水平向变形。

参考文献

[1]吴文阁，顾凤玲．软土路基处理若干方案浅谈[J]．林业科技情报，2007(3) ．

[2]杨林，江怀军．塑料排水板加固软土地基的数值分析[J]．森林工程，2010(5)．

[3]程艳青，张义吉.软土路基处理中高真空击密法的应用研究[J].水利建设与管理，2012(10)．