探析市政道路软土地基加固中真空预压法的应用

2014-08-15章照红江西锦宇建设集团有限公司江西鄱阳333100

江西建材 2014年24期

■章照红 ■江西锦宇建设集团有限公司，江西鄱阳 333100

1 真空预压法概况

真空预压法指的是通过对覆盖在地面上的密封膜进行抽空，使膜内外形成气压差，从而使粘性土层在压力的作用下固结起来的一种方法。也就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。真空预压系统主要是由抽真空系统和排水排气系统两部分组成。真空预压系统中的设计真空度在75kpq－80kpa之间，覆盖膜的上下压差保持在80kpa－95kpa之间。在利用真空预压法处理软土地基的时候，首先在原地基的表面上铺垫一层具有一定厚度的砂垫层，然后在土体中打入砂井、袋装砂井、塑料排水板等作为数值排水体，之后就可以把不透气的薄膜铺设在砂垫层顶面上。在铺设薄膜的时候，要把薄膜四周埋入不透水的土中。最后通过砂垫层中的管道，利用一定的设备，将薄膜下砂垫层中的空气抽出，使其形成相对负压。因为土体中打入的砂井渗透性比较大，该负压能够快速的传递到砂井深部，从而在砂井和砂井周围土体之间形成孔压差，使土体中的孔隙水顺着管道流出，已到达固结土体的作用。真空预压法具有施工方便、工艺简单、造价低廉等优点，在利用真空预压法处理地基的时候，不会产生土体的侧向挤出变形，破坏工程的稳定性，因此可以被广泛的应用到各种工程地基处理当中。

随着社会的发展，经济增长步伐的加快，对于市政道路建设要求更加的严格。在市政道路建设中，软土地基施工质量直接决定着市政道路建设的质量。软土地基指的是强度低、压缩性高的地基土层，这部分的地基具有压缩性大、含水量高、厚度不均等特点。软土路基的性质和特点决定了道路路基施工的复杂度，在市政道路工程中，如果没有处理好软土地基，就可能出现软土地基的沉降过大，道路不稳定等问题，严重影响市政道路建设质量。因此我们要把真空预压法应用到市政道路软土路基加固的过程中，从而在保证道路工程施工安全的前提下，降低道路路基施工成本，缩短工程施工时间，提高市政道路工程施工质量。

2 真空预压法在市政道路软土地基加固中的应用

2．1 做好地基表面沉降工作

要想正确的对软基沉降进行分析，就需要首先对地基表面沉降进行观测，表面沉降观测是软基沉降分析的基础，表面沉降的变化规律是控制市政道路工程施工进度和安排后期施工的重要指标，是确定理论研究结果的最直接检验标准，能够最直接的反应市政道路地基的加固效果。要想利用真空预压法做好道路地基表面沉降观测工作，我们首先要做好真空预压阶段各测点的沉降资料收集工作，从资料中我们得出道路路基加固过程中土体的变化特点。例如，某市利用真空预压法处理市政政道路软土地基，抽真空一共历时两个月，在整个处理过程中，最大沉降量达到420mm，按照工程设计的要求，利用真空预压法处理软土地基的总沉降量应该在350左右，而实际的最大沉降量已经超过观测的数值。如果按照工程设计的要求进行计算，主固结平均固结度也已经超过的设计数值的百分之百左右。在利用真空预压法处理道路软土地基的时候，在真空预压的范围内，如果边缘沉降度较小，真空预压中心地带沉降比较大，整个加固区表现为土体向里收缩的趋势，这就说明真空预压法可以加速土体的沉降、提高土体固结的质量，此外还有利于稳定加固土体。从统计的加固区各测点表面沉降表格中得出，最大沉降速率在55.0mm/d左右，最小沉降率在－5mm/d左右，平均最大沉降速率在8.52mm/d。从软土地基表面沉降随时间变化曲线图可以看出，刚开始抽真空的时候，土体沉降速率比较大，保持抽真空的速度和量不变，随着时间的延长，土体沉降速率在逐渐变缓，这说明土体固结变化速率也是一个逐渐变小的过程，同时这些说明，真空预压方法在道路软土路基加固的过程中比堆载预压方法具有一定的优势。在利用真空预压法处理道路软土地基的过程中，当在一个时间上停止抽真空后，土体沉降会有所反弹，平均反弹量在8mm，从这个数据变化中也可以得出，利用真空预压法处理道路软土路基可以有效保证路面结构施工的时候不会产生大的沉降。

2．2 控制好孔隙水压力

孔隙水指的是储存在松散土粒之间孔隙中的地下水，广泛分布在软土土体、堆积平原、山间盆地当中。在市政道路软土地基施工的过程中，孔隙水是影响软土地基加固的主要因素，因此在软土地基具体施工的过程中，一定要处理好土体中的孔隙水问题。利用真空预压法处理市政道路软土路基的时候，最主要的就是利用空气压力处理好土层孔隙水，从而起到固结土体的作用。因此，在利用真空预压法处理市政道路软土地基的过程中，要对土体孔隙水压力进行观测，以直接、全面的了解软土地基土体的固结状态，通过观测抽真空的过程中土层孔隙水压力的变化规律，分析地基土体的固结机理。要对不同深度的孔压变化进行观测和记录，通过分析不同深度孔压随时间变化的规律，研究利用真空预压法加固道路软土地基的机理和土体强度的增长规律，从而更好的利用土体本身的变化规律，更高效、高质的完成道路软土地基加固工作。一般来说，在真空预压阶段，有不同深度的孔隙水压力三个测点随着时间的延长总体呈下降趋势，其中，真空产生的压力越大，孔压下降的速率就越块，相反则越慢。这说明真空压力会随着竖向排水体向地基深处传递，软土地基加固效果显著。通过对土体孔隙水压力变化进行观测，我们得出，沿着深度方向将孔隙水压力消散值从大到小排列，真空预压法加固软基的深度也就越大，这可以有效的消除下卧软土层的部分次固结沉降，从而降低了施工之后地基发生较大沉降情况的发生。