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真空联合堆载预压法在软基处理工程中的应用研究【摘要】本文分析了真空联合堆载预压法的加固机理、施工以及质量控制要求希望能够对施工作业提供一些借鉴和参考。【关键词】真空联合堆载预压法；加固机理；软基；应用一、前言真空联合堆载预压技术是软基加固的主要技术其技术水平的高低将决定了整个工程的整体质量。二、真空联合堆载预压法加固机理通过真空联合堆载预压加固软基的现场试验研究得出真空联合堆载预压技术在高速公路等软基加固工程中具有良好的加固效果。这种技术的应用不仅可以对路堤填筑过程中存在的稳定性问题进行有效处理还可以大大降低施工周期及工后沉降。真空预压法是对需要加固的软基用薄膜进行密封起到隔离大气的作用。同时选用射流泵将真空抽离利用在加固体表面铺设的管道与竖向排水体袋装砂井抽走加固区内的空气与水进而形成真空状态。此时将有负压出现在地表砂垫层并通过真空管路与竖向排水体负压向深度方向逐渐延伸同时扩散到附近土体促使压差出现在加固土体内部、排水通道及砂垫层内。在压差作用下从排水通道内将土体孔隙水不断排出有效降低孔隙水压力以此达到压密土体的作用。三、真空联合堆载系统的组成排水系统、真空系统与加压系统是真空联合堆载预压法的主要组成部分（如图1所示）。图1真空联合堆载预压法示意图1、排水系统砂垫层与竖向排水体组成排水系统。通常情况下选用中粗砂作为真空联合堆载预压法排水系统的砂垫层确保其含泥量在5%以下其厚度在40-70cm之间其表面应进行平整铺设。软基施工中如选用其他施工技术则应露出砂垫层的边缘这样有利于软土水排出。如选用真空联合堆载预压技术则应确保砂垫层具有良好的密封性不能出现漏气等现象。一般选用普通砂井、袋装砂井及塑料排水板等作为竖向排水体。通常情况下砂井平面上呈现出正三角形或正方形分布公路工程建设中单个砂井的影响范围往往通过半径为Re的圆区进行表示计算公式为：砂井井径比n=Re/Rw。其中Re为砂井影响范围半径Rw为砂井半径。通常情况下砂井半径在15-25cm之间井径比主要在6-8之间。袋装砂井半径一般为3.5-5cm井径比主要在15-30之间。现阶段袋装砂井最常见的半径为3.5cm.。2、真空系统密封膜、滤水管及真空泵是真空系统的主要组成部分。密封膜主要用于密闭砂垫层与浅层软土避免漏气等状况的出现。在砂垫层内铺设滤水管并确保其为网络状态在砂垫层与砂井内确保负压扩散速度不断加快并输送出固结释放的水连接滤水管和真空泵将软土内的水分与气体抽出进而形成负压。一般负压控制在60-80KPa的范围内。3、加压系统填土堆载是加压系统的主要功能分阶段堆填到设计高度以此增加地基的稳定性。特殊情况下利用超载预压技术可以有效降低工后沉降。当预压填土高度比路堤高度多时应确保路基沉降量符合设计规范再进行卸荷作业。四、真空联合堆载预压法的施工工艺1、将排水通道先设置在软土地基上遵循相应施工要求将砂垫层铺设在其上部随后进行打袋装砂井作业其长度控制在淤泥层打穿为止通常情况下间距要定为1.5m以内。2、监测仪器埋设。严格按照施工现场实际路基情况在试验段进行两个监测断面的设置并进行空隙水压力仪、测斜仪、表面沉降板和真空度测定仪等仪器的埋设对软基加固施工前后应力、应变变化情况进行监测。3、场地清理及排水管安装。将砂垫层表面杂物清理干净将密封膜加铺到其上面避免表面损坏情况的出现。随后进行真空排水管道的安装。如在高速公路施工中因其路堤形状主要为长条要进行两种排水管道的设置如主管和滤管。通常情况下选用直径为6cm的主管顺着纵向间隔30m设置两条在主管上每间隔6m在其两边分别进行两条6cm直径滤管的设置在砂垫层顶部利用软管将主管和滤管连接起来使其呈现出鱼骨状并在软基内埋入滤管。图2排水管安装示意图4、将真空管路接入主管内通过密封膜与射流泵进行有效连接600～800m2的加固区内由1台射流泵进行控制。管道连接过程中必须确保其连接的稳固性及密封性。5、铺设管道施工结束后要进行密封膜铺设作业。应选用具有良好抗老化、高韧性及较强抗穿刺性、密封性等密封膜现阶段主要选用聚氯乙稀薄膜作为其密封膜这种膜的厚度主要在0.14～0.16mm之间。随后在加固区周围进行密封沟的开挖其深度控制在1.5m以上并穿过淤泥层50cm以上。在沟内密封膜必须进行锚固翻转作业回填时要选用粘性土进行施工以此有效增强其密实度同时进行围堰构筑注水密封。6、铺设密封膜。选用厚度为0.12～0.17mm范围内聚乙烯或聚氯乙烯薄膜作为密封膜密封膜边长与软基加固区边长相比应多出