吹砂造地真空联合堆载预压密封墙处理经验

王振文+卢志伟+王锋

【摘 要】目前，我国沿海地区因经济发展，需要进行大面积填海造地以用于项目建设。填海造地就面临着软土地基加固的问题，特别是软弱地基具有含水率高、压缩性大、强度及承载力低等特点，而真空联合堆载预压地基可以以较低成本进行大面积的地基处理，较短时间内就可减小地基含水率，提高地基承载力，因此，目前国内大型软弱地基基本上采用真空预压地基处理技术。

【Abstract】At present， the coastal areas of our country need sea reclamation for project construction because of economic development. Sea reclamation is facing the problem of soft soil foundation reinforcement， especially the weak foundation has the characteristics of high water content， high compressibility， low strength and low bearing capacity， and vacuum preloaded foundation can be used for large area foundation treatment at lower cost， and reduce the water content of foundation and improve the bearing capacity of soil in a short time. Therefore， the vacuum preloading foundation treatment technology is basically adopted in the treatment of large scale soft ground in China.

【關键词】真空预压；试验分析；加固效果

【Keywords】 vacuum preloading； test analysis； reinforcement effect

【中图分类号】U655 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）10-0153-02

1 引言

真空预压效果很大程度上取决于密封系统效果的好坏。实际施工中，真空预压区域表面密封系统效果易于控制，垂直密封效果较难控制，因此，控制真空预压区域周边密封系统效果成为真空预压工程中的关键工作。工程中比较常见的密封方法有四种：

①在加固区周边挖密封沟，再向内灌淤泥或黏土的方法。

②采用淤泥搅拌桩形成淤泥墙，再将密封膜踩入淤泥搅拌墙内，这种方法适用范围较广。

③水泥搅拌桩。

④垂直侧向铺塑技术[1]。

某项目软基处理工程采用真空堆载联合预压技术，真空堆载联合预压区域位于围埝之内，原场地为吹填砂，主要成分为中细砂，层厚0.80～6.50m，平均层厚3.0m，由于吹填砂层较厚，若采取挖密封沟的方式，由于砂层较厚，极易塌方，考虑采用搅拌桩墙作为侧向密封系统，若采用水泥搅拌桩墙，则成本较高，遂决定采用泥浆搅拌桩墙作为侧向密封系统。因此如何控制密封墙粘粒含量达到设计要求的密封效果则成为该工程重点解决的问题。

2 工程概况

某项目场地原为滨海滩涂鱼塘，经吹砂造陆形成现在场地，整体地势较为开阔，场地交付时已施工塑料排水板，场地标高约为4.5m。

根据工程地质勘察报告，拟建场地主要分布的地层有人工填土层、第四系海相沉积层、第四系冲积层及残积层，下伏基岩为燕山期花岗岩，本次地基处理影响范围内的地层描述如下：吹填砂①-1呈湿～饱和，松散状态。层厚1.90～4.70m；素填土①-2主要由淤泥经人工翻晒堆填而成，结构松散，表面具有一定密实度，层厚1.20～5.60m；淤泥②-1呈流塑状态，干强度及韧性高，层厚5.00～20.10m；黏土②-2呈可塑状态，干强度及韧性较高。淤泥②-1层为该次处理的对象，目的是降低后期沉降和提高土的强度。地基处理采用真空联合堆载预压+强夯的工艺，先对场地抽真空预压，再填土堆载预压，预压结束后对场地表层填土进行强夯处理。根据设计院提出的场地处理后的技术要求，地基处理完成后固结度不小于90%。

3 工艺试验分析

根据设计要求，采用泥浆搅拌桩墙进行加固区的垂直密封，外围密封墙采用双排搅拌桩，桩径700mm，搭接宽度200mm，桩中心距500mm，加固区内部密封墙采用单排搅拌桩，桩径700mm，搭接宽度200mm，密封墙深度在鱼塘区为5.5m，航道区为6.5m，进入不透水层1m。搅拌密封墙黏粒含量要求≥25%，密封墙渗透系数要求≤1×10-5cm/s。

试验结果表明，这种工艺和相关施工设计数据满足密封要求。

墙体抗渗性随搅拌桩墙黏粒含量增加而增加，施工中应该把密封墙施工的粘粒含量作为一项施工控制重点，即在相同提升速度的前提下，控制泥浆比重。

4 密封墙施工处理方法

4.1 泥浆比重控制

由于场地面积大，在场地边设置大型贮浆池，进行制浆和调制，保证泥浆比重不小于1.2，在施工现场再设置中转池，贮浆池中初调好的泥浆注入中转池，再在中转池中进行调配，调配好的泥浆比重不低于1.3，作为施工用泥浆，根据施工情况在现场布设若干施工池，中转池中调配好的泥浆注入施工池，再由注浆泵泵入密封墙中，对于各级泥浆池中的泥浆定时和不定时进行比重测试，贮浆池每6小时测试一次，中转池每2小时测试一次，施工池泥浆比重不定时进行测试，不符合要求的泥浆不得进入下一级泥浆池。endprint

4.2 密封沟处理方法

真空预压开始之前先将密封膜踩入密封墙1.0m，密封墙完成初期，相邻区域在抽真空过程中随着真空度的提升，共用密封墙经常拉裂，密封墙处形成较深的空洞，由于抽真空区域采用真空堆载联合预压的施工方法，一旦堆载后出现密封墙处拉裂漏气的情况，修补将极为困难。经分析，密封墙处拉裂的主要原因是：真空预压原理是加固体内形成负压，将土体内的水，气体排出加固体，使加固体得以收缩以提高加固体的强度。相邻区域收缩方向刚好相反，致使共用密封墙处土体颗粒被两侧真空压力抽走，形成空洞，横向收缩造成密封墙拉裂，为防止密封墙被拉裂造成预压区域漏气导致真空度下降，在密封沟边缘提前堆放粘土，待密封沟漏气时人工填土堵漏。

5 加固效果评价

密封墙质量的好坏直接关系到真空预压的成败，而检验加固效果的最好办法就是在施工过程中对加固区域进行实时监测[2]。为保证控制软基处理在施工期间的整体安全和稳定及评价软基处理效果，本工程设计了大量的监测（检测）项目，包括：真空度监测、表层沉降观测、土体分层沉降观测、孔隙水压力观测、浅层水平位移观测、深层水平位移观测、水位观测、静力触探、钻孔取土标贯等。

对处理层采取土样做室内土工试验，与真空预压前的土样数据进行对比，含水率较施工前降低53.60%，孔隙率较施工前降低48.88%，软土压缩系数有所降低，最大降低幅度达到49.76%，软基处理效果明显；静力触探施工后统计分析，锥尖阻力有较大提升，目标层处理效果良好[2]。

6 结语

综上所述，本工程真空预压施工中真空度能保持在80kPa以上，卸载前土体表层沉降观测曲线趋于收敛，沉降已趋于稳定，工后沉降满足设计要求，软土层刚度有所增加，软基處理效果较好的原因在于共用密封墙和外围密封墙施工技术措施得当，保证了加固区的密封效果。在本工程中，我们对搅拌桩密封墙泥浆含量控制较好，共用密封墙处理措施得当，提前在密封墙边堆放粘土，将密封膜踩入密封墙内深度较大，外围密封墙采用双排搅拌桩墙措施得当，整体密封效果良好，软基处理成果符合预期效果，这对今后类似工程提供参考。

【参考文献】

【1】李军，胡继业，邓元广.大面积吹填陆域真空预压密封墙处理技术的应用[J].2004（2）：44-48.

【2】蔡南树，柯朝辉，董志良，等.特殊条件下的真空预压密封技术[J].2005（9）：118-121.endprint