浅析软土地基处理中的真空预压法的施工工艺与质量控制

2009-03-02王光廷

新媒体研究 2009年2期

[摘要]随着铁路行车速度越来越高，对路基的变形要求也越来越严格，相应对地基的变形要求随之提高。这对软土地基加固处理的施工提出新的要求，对真空预压法的施工工艺和质量控制进行分析和研究。

[关键词]软土施工工艺质量检测

中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0120088－01

一、引言

软土是指天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的土。近年来，高速铁路发展迅猛，将是今后一段时间内铁路建设的主攻方向，但高速铁路对于路基的沉降变形提出非常严格的要求，相应对于地基的沉降要求就更为严格。这就对软基处理措施的设计、施工与监测提出了新的挑战。

二、软土地基主要常用处理方法

1．换土垫层法。换土垫层法是用砂、碎石、矿渣或其他合适的材料置换地基中的软弱或特殊土层，分层压实后作为基底垫层、从而达到处理目的，它常用于处理软弱地基，也可用于处理湿陷黄土地基和膨胀土地基。从经济合理考虑、换土垫层法一般适用于处理浅层地基。

2．排水固结法。它是采用顶压、降低地下水位、电渗等方法促使土层排水固结，以减小地基的沉降和不均匀沉降，提高其承载力。当采用预压法时，通常在地基内设置一系列就地灌筑砂井，袋装砂井或塑料排水板形成竖向排水通道，以加速土层固结排水同结法是处理软弱粘土地基常用的方法之一。

3．拌入法。此类方法是在土中掺入水泥浆或能固化的其他浆液，或者自接加入水泥、石灰等能固化的材料，经拌和固化后，在地基中形成一根根柱状固化体，并与周围土体组成，复合地基而达到处理目的。其中主要有高压喷射注浆法、深层喷浆搅拌法、深层喷粉搅拌法等可适用于软弱粘性土、欠固结冲填土、松散砂土及砂砾石等多种地基。此外还有挤密振密法、灌浆法、加筋法和托换技术等。

三、真空预压施工工艺与质量控制

（一）施工工艺分析

1．施工准备。为满足试验工程的需要，施工前应充分做好各项准备工作，包括物资、材料、机械、仪器设备及施工技术人员等，并对施工人员进行必要的技术培训。真空管网、密封膜等按照规定的材质和尺寸要求，由指定专业厂家预制加工，现场验收。

2．砂垫层施工。施工准备施工前人员、机械设备、材料的配置或订购齐全，完成地表换填起拱层的验收报验。测量放线按试验段的几何尺寸，由专业测量工程师用经纬仪和水准仪进行填砂范围的测放，沿加固区中轴方向每20m用木桩钉设标志并标示高程。膜下砂垫层摊铺分两层填筑，用推土机按一定方向将堆砂向前平推，人工配合将砂料摊铺平整，最后人工修整作业面，并用轻型压实机静压，使砂垫层平整度、铺筑厚度、密实度均达到要求。膜上砂垫层摊铺膜上砂垫层中部设一层土工格珊，用小型机具倒运，人工摊铺。砂垫层应严格按设计及规范要求施工，保证各检测项目满足设计要求。

3．真空预压施工。真空预压加固软基施工主要包括真空管网埋设、土工布和密封膜铺设、密封沟开挖及回填、真空泵安装、抽真空等工序。

（1）施工准备。真空预压施工准备包括前道工序的验收、搭设工地临时仓库、工棚、引接供电线路、测量放线并标识出真空预压区的边线范围、安排真空预压设备和材料进场、砂垫层及塑料排水板施工验收等。

（2）埋设真空管。当第二层砂垫层施工完毕后，即可布设真空管。进行此道工序的同时，应将露出砂垫层表面的塑料排水板埋入砂垫层中，并清除砂垫层表面的贝壳等尖利杂物。真空管网系统采用主管沿加固区环形布置、支滤管利用三通或四通接头垂直主管向两侧伸出的形式，埋入砂层25cm深。

（3）铺设第一层土工布。根据场地情况，按一定方向将土工布展开并铺设平整。土工布采用手提缝纫机进行缝接。铺设范围略大于加固区范围。

（4）铺设密封膜。铺膜前应检查土工布的平顺性，然后将两层密封膜依次铺放覆盖整个预压区。

（5）开挖及回填密封沟。密封沟布置在加固区的周围，在真空预压施工中它主要起周边密封的作用。密封沟采用人工配合挖土机开挖，将膜体四周沿密封沟内壁埋入密封沟底泥内，用粘土回填密实，并覆水。密封沟开挖深度视土层性质而定，一般不小于1.5m。

（6）出膜连接与真空泵系统安装。真空主管出膜后与真空泵连接。出膜连接必须牢固，密封可靠。

（7）试抽真空。各项抽真空设备安置就位，进行试抽，检验机械性能及膜的密封性，发现问题及时处理。

（8）铺设第二层土工布及膜上砂垫层。试抽真空正常后，在膜上铺设第二层土工布，铺设要求同第一层，并开始上层砂垫层的铺设。

（9）堆载预压。真空度满足设计要求后，可进行上层的路堤填筑作业。

（二）真空预压施工质量控制

1．真空滤管网质量控制