真空预压联合堆载软基处理效果分析

一、前 言

奉化三高连接线（同三高速、甬金高速及宁波绕城高速）连接线公路工程在奉化市内连接同三高速公路、甬金高速公路和宁波绕城高速公路的重要干道，由于该段高速公路跨越河流处较多，建筑桥台路段为深厚软土地基，具有含水量高、压缩性大、渗透性差、灵敏度高、强度低和厚度不均等特点，在填筑过程中填筑、预压时间长，可能出现的稳定沉降和差异沉降过大的问题，它严重影响了高速公路的正常使用。为此桥台段在设计上采用了真空预压联合堆载处理方案。经过一年多的使用证明，此项做法是成功的，工期提前，工后沉降控制在允许范围以内，有较大的直接经济效益和社会效益。

二、真空预压联合堆载处理方法

1、工程地址分布情况

A线路段划分表

由地址资料可知：AK6+552~AK6+580；AK6+594~AK6+622；AK5+796~AK5+826；AK5+841~AK5+871段均位于软土厚度5~15m路段。

2、软土地基处理程序

真空预压处理按如下顺序进行:

（1） 先铺设30cm厚砂砾垫层；按设计间距、板深打设塑料排水板；

（2） 在砂砾垫层中埋设主、滤管；

（3） 填20cm砂砾垫层；埋设沙砾垫层中的真空度探头；挖密封沟；

（4） 安置主管出膜装置；铺设一层复合土工布，双层聚氯乙烯滤膜（密封膜），再铺设一层复合土工布；

（5）安装并连接抽气管道和射流泵，回填密封沟，连接主管到抽真空装置；

（6） 检验土工膜密封情况；

（7）设置膜上沉降标和沉降板，测沉降初值；

（8） 试抽真空，密切注意密封膜下真空度的变化，发现漏气，及时处理。

（9）检查膜上及密封沟漏气情况；铺设10cm厚细砂垫层；正式抽真空开始。

（10）在真空度稳定在85kPa后保持7－10天，开始填筑堆载加快对软土地基的压实固结。

本段真空预压设计真空度为大于85kPa，抽真空时间为4个月。2007年5月30日正式抽真空，10月8日真空预压卸载，真空度基本均维持在85KPa以上，满足设计要求。

3、理论计算

当堆载采用路基的实际高度时，85 kPa的伏压抽气相当于4.37m高的填土超载，这是一个大的超载量，在这么大的超载作用下，路堤填土高度无需填到设计高度，也能达到很好的预期效果。为做到即节省土方，又安全可靠，将路槽底面高度作为真空联合堆载预压的计算高度，即在真空负压和填土荷载的联合作用下，预压期末路堤顶面正好下沉到路槽底面的高度。

三、效果分析

堆载加固区的真空度基本维持在85.5Kpa左右，说明在对于桥头软基处理真空预压联合堆载施工是可行的。

1.沉降情况

4个观测断面(AK5＋821、AK5＋845、AK6＋574、AK6＋600)，每个端面3个观测点。从2007年5月30日开始抽真空至2007年10月8日四个区段内最大沉降为1.326m，平均沉降为1.303m。在真空预压作用下，土体平均固结度为90.65%，沉降速率小于2mm/day。

2.周围影响情况

根据现场周边观察，随着真空加载时间的延长，四周土体向加固区收缩产生多处裂缝。导致真空压力下降。此情况多处于晴好天气，为了控制对土体能够保持足够压力采取蔓水封闭，在加固区周围挖设0.50m宽0.30m深的沟渠，真空度才得以控制在85.5~86Kpa。真空度稳定10天后进行堆载联合真空预压方式进行对软土地基的处理。

在实际操作中真空预压初期，四块加固段的真空度攀升情况有较大差异，AK6＋574、AK6＋600两段的真空值7天才以达到实际值，而AK5＋821、AK5＋845两段的真空值在不到3天内就以达到设计值。具体分析造成该情况发生的原因是由于施工人员操作不当，第一次堆载重型机械在AK6＋574、AK6＋600段堆载过程中通过预压区，造成双层土工膜碾破由此直接影响到该区段真空度的攀升。而AK5＋821、AK5＋845段吸取教训杜绝此类情况，密封沟封闭完好故真空度攀升较快。同时堆载过程中为了节省时间AK6＋574段采用手推车进行铺设细砂垫层，手推车的支脚在该段多处损伤双层土工膜，因此真空度停滞不前。项目部为了封补双层土工膜付出了沉重的代价。进行对其它区段堆载时吸取AK6＋574段的经验教训，在堆载加固施工作业中一律采用人工挑担的铺设方式。上层堆载骨料采用小粒径圆砾石进行铺设堆载30cm后才采用宕渣进行堆载。真空度稳步在86~87 Kpa，直至软基处理段沉降达到设计值顺利卸载。

四、结论

真空预压联合堆载法是一种经济高效的软基处理方法，具有施工工期短、加固效果好、经济效益明显等诸多优点的一种软基加固方法，在此施工段的使用是非常成功的。

在真空预压联合堆载施工应注意，整平加固区场地，清除杂物，并铺设砂砾垫层。避免塑料密封破损，砂垫层表面不得存留石块及其他尖利杂物。堆载过程严禁重型机械的使用，禁止任何机械在预压初期通过无垫层保护的预压区。堆载过程首层细砂垫层必须采用人工担挑的方式铺设。（作者：宁波交工奉化三高连接线一标项目部 张忠兴、苏效友）